淺談物理問題的來源及展開方式

一、物理問題的來源

物理問題是一個普遍的概念，一般地指需要研究討論并加以解決的矛盾。而以物質不變性為基本特征的各種運動形式以及有關物質結構的基本問題則構成了物理問題。從物理學發展的歷史來看，它的主要來源有：

１．自然現象。整個自然界是由各種運動著的物質組成的。日月星辰，各種固體、液體、氣體，它們的運動都具有物質不變性這一物理學特征，這類自然現象是構成物理問題的第一個來源。古代物理學就是以自然現象為研究對象的。

２．生產實踐。 物理學從古代的自然哲學中分化出來以后，一方面把物理學的研究成果應用于生產實踐，推動著生產實踐的發展；另一方面，社會生產實踐的發展，也為物理學提出了新的研究課題。

３．科學實驗。在物理學的發展史上，各個時期的科學實驗向物理學提出了許多新的課題。特別是１９世紀末以來，黑體輻射、光電效應、Ｘ射線等問題的提出，使經典物理學面臨不可克服的危機，導致現代物理學的革命。由科學實驗提出的物理問題則是物理問題的第三個來源。

整個現代物理學理論體系，正是以上述物理問題的三大來源為基礎，經過若干代物理學家探索、研究、歸納、總結建立起來的。

二、物理問題的展開方式

分析物理問題的來源，能加深我們對物理問題的認識。通常，物理學家的工作是以物理問題的來源為起點，以物理問題的解決為目標，把物理學推向前進的。而作為一個物理教師，他們工作的一個重要方面是要考慮如何把物理問題展開，即把已經由物理學家建立起來的理論體系，按照一定的方式向學生展開，使學生能更好地接受。教學實踐表明，中學物理課堂教學中，展開物理問題的方式多種多樣，但基本上可歸結為兩種類型：

１．實驗方式。物理問題的實驗展開方式，簡稱實驗方式。它是以實驗為主要手段，創設與物理問題對應的物理情境，讓學生在物理感知中學習。

實驗方式的基本過程為：問題—實驗—觀察—原理。例如：“電磁感應”一課的教學，教師可這樣引入：自從奧斯特發現電流的磁效應以后，人們就在思考這個問題：能不能反過來由磁生電呢？接下來演示法拉第電磁感應的實驗，學生驚奇地發現：回路中本來沒有電源，但是奇跡般的由磁（切割磁力線運動）生電了！接下去總結產生感生電流的條件和電流方向的判斷（右手定則）。這便是典型的通過實驗方式展開的物理課。

不論從物理學的特點，還是從教育學、心理學的觀點來看，實驗方式在“實踐—理論—實踐”這一對自然界規律的認識鏈條中起著不可替代的基礎作用。因此，凡是能用實驗展開的物理問題盡可能用實驗展開，這是由物理學的特點和中學生的年齡特征決定的。

２．邏輯方式。物理問題的邏輯展開方式，簡稱邏輯方式。它以物理問題所在的邏輯結構為中心，由物理問題引向知識結構。

邏輯方式的基本教學過程為：問題—結構（１）—原理—結構（２）。例如：“熱學”一課的教學，教師可先指出熱量概念所在的邏輯結構—熱傳遞邏輯結構，然后根據放熱降溫、吸熱升溫的原理，定義熱量，把物理問題引向更高級的結構。

單個課題展開方式應由課題的性質而定，而從整體上看應該是以實驗展開方式為主，邏輯展開方式為輔。當然，邏輯展開方式在物理教學中的作用也不可低估。因為，作為物理教材，它已經把物理問題具體化為現象、概念、原理、規律、應用等多個側面和層次，因此，有些概念和原理的引入采用邏輯展開方式更為有效。

（責任編輯李 婧）