基于普通物理的高中物理問題解決模式

譚玉浩

摘要：物理課程作為高中教育教學的重要課程，對學生理解能力、學習能力的提升具有重要作用。結合普通物理問題解決特征，立足于普通物理問題解決模式，根據唯象理論特征提出高中物理問題解決的模式。對此，筆者實踐研究，就普通物理的高中物理問題解決模式進行簡要分析。

關鍵詞：普通物理 高中物理 問題解決 模式研究

高中階段，物理問題的解決是蘊藏在知識的形成，凸顯于問題處理中。因此，物理問題的解決并非介于理論知識之上。高中物理和普通物理有著直接聯系，使得應立足于普通物理尋找高中物理解決問題的模式。

一、物理學教學過程

一般情況下，初中物理是立足于定型角度進行物理現象分析，加上一定教學。不過，沒有提高至現代物理學的構建物理概念，分析物理規律。所以，基于嚴格意義上而言物理是物理學的初級階段。立足于高中階段，物理學逐漸走向現代物理學的導論時期，集中于電磁學、力學、光學、原子物理學等多項內容，確定物理學課程范圍。基于數學角度上分析，物理逐漸走進定量化。基于理論性質分析，形成唯象理論。從高中物理開始逐漸走向普通物理、理論物理是根據以上多個標準開始。

普通物理是高等院校理工科課程的基礎課程，成為高中物理擴張與深化的主要任務，即構建完整的唯象理論。同時，通過該理論凸顯出來。普通物理唯象理論意義集中表現于：嚴謹的定量化將物理學與哲學分離、理論建構中生成完整的方法論、為物理學與理論架構階段的理論物理結合打下基礎。

理論物理是一種高級物理課程。一般情況下，基礎理論物理是后續學習、研究物理學的分支。基礎理論物理包含：理論力學、電動學、統計學、量子力學等，理論物理是基于假設、分析、推理、總結等形式詮釋物理現象。對物理實驗展開預見、綜合。

基礎理論物理后，物理學教學有了分化，一些人持續學習理論物理，被叫做廣義理論物理。例如：高等量子論、非線性物理、數學物理等。另一些人學習實驗物理，物理學完整的實驗理論與技術成為實驗物理的主導課程。

二、高中物理和普通物理關系分析

（一）物理規律的數學分析

普通物理與高中物理基于數學分析上是相同的。普通物理表述物理規律的數學局限于微積分與矢量代數。高中物理僅是思想的滲透，不包含極限的運算與重要極限。積分計算可以將被積函數整體拿到積分號外面，積分成為形式積分進而簡化計算。不過，也能夠凸顯出物理本質。簡而言之，高中物理更注重微積分的思想與幾何意義，普通物理更注意微積分的具體計算。

高中物理通過簡單的數學深化物理；普通物理是基于高中物理條件下進行延伸與擴展。通過復雜的數學使得物理規律構建更為密切，同時也是解決問題的主要計算方法。

（二）物理規律建構形式

基于真實的物理實驗與物理現象分析構建物理模型，并非立足于基本公理、第一原理實驗入手。這與唯象理論要求相同，唯象理論是物理學在其他學科中必要的發展過程。唯象理論的完善推動物理學趨向理論構架與公理化。唯象理論時期的物理學也凸顯出公理化特點，即：經過實驗得到普適物理定律作為基本公理并加上相關特殊條件與數學演繹得出物理規律。

三、高中物理問題解決模式

（一）物理問題解答前提

物理知識結構由物理概念與物理規律構成，物理概念的連接排設形式生成知識結構，知識結構并非獨立的。所以，還需要借助某個標準分析結構。同時，物理改變之間的連接是不等位的。所以，怎樣排列其物理規律，讓知識結構能夠達到有序，即為知識結構衡量的標準。

（二）普通物理問題解決模式

1.普適規律

該規律是物理學內高級物理規律，引導著物理學規律，例如：守恒定律。此外，物理學某種范圍中普遍成立的規律，例如：牛頓運動定律。普適規律引導者物理問題導向，并因為該種普適性造成物理量有著較高的抽象性。

2.約束條件

分為物理約束與數學約束。基于物理上分析，是立足于運動學與幾何學角度得出的細節描寫。基于數學上分析，是普適規律與特殊規律構成的方程定解。

3.特殊規律

物理學中低級物理規律為特殊規律。基于相應條件下、某類特定物理現象包含的物理規律。特殊規律是不能違背普適規律的。特殊規律是把普適規律內抽象的物理量形象化。

（三）模式關系分析

以上三種模式是基于唯象理論的普通物理學解決問題總結形成的，普適規律、特殊規律、約束條件模式是基于模型+條件+算法上構成的。模型+條件+算法模式是高中物理結構逐漸靠近的普適規律+特殊規律+約束條件。

其中模式與規律為相對，涵蓋了普適規律與特殊規律。條件與約束條件對應，不過沒有相應算法。究其原因，物理與普通物理在規律表達不同導致的。普通物理得出物理規律的過程中得出其算法，高中物理規律則是將矢量規律與對應算法分割。通常是得出規律后增加附加算法，導致該種差別是由于走向唯象理論的高中物理，確保了物理思想的滲透但并非確保數學滲透，即是由初中物理過渡到高中物理到大學物理的特征。

四、結語

總而言之，普通物理的高中物理問題解決模式應立足于多模式與規律形式，從不同規律關系式中尋找。筆者基于普適規律、特殊規律、約束條件等方面分析，基于實踐理論中展開分析與闡述，希望對普通物理的高中物理問題解決起到幫助性作用。

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（作者單位：山東省萊蕪市第一中學56級一級部三班 ）endprint