物理憑什么這么“牛”

黃國雄

一、從學科層面看，物理學始終引領著人類對自然奧秘的探索

物理學是自然科學領域的一門基礎學科，研究自然界物質的基本結構、相互作用和運動規(guī)律。物理學基于觀察與實驗，建構理想模型，應用數(shù)學等工具，通過科學推理和論證，形成系統(tǒng)的理論體系和研究方法。從古希臘時代的自然哲學，到十七、十八世紀的經典物理學，直至近代的相對論、量子論等，物理學始終引領著人類對自然奧秘的探索，深化著人類對自然界的認知。物理思想、方法和技術越來越廣泛地應用于其他科學，物理學是其他自然科學（如化學、生命科學）的基礎。

二、從社會層面看，物理學對人類文明和社會進步作出了巨大貢獻

從蒸汽機技術到電力技術，從計算機及信息技術到人工智能、清潔能源、機器人技術、量子信息技術、可控核聚變、虛擬現(xiàn)實以及生物技術，每次工業(yè)革命都有來自物理學的強勁推力。沒有對電學的研究，就不會有今天的燈火輝煌；沒有對量子力學的研究，就不會有半導體芯片的誕生，也就不會有今天的現(xiàn)代化生活。物理學是一門實驗科學，也是一門崇尚理性、重視邏輯推理、極富洞察力和想象力的科學。物理學促進了人類生產生活方式的變革，對人類的思維方式、價值觀念等產生了深遠影響，對人類文明和社會進步作出了巨大貢獻。

2004年6月，聯(lián)合國大會通過決議，確定2005年為“國際物理年”。該決議明確，物理學是認識自然界的基礎；物理學及其應用是當今眾多技術進步的基石；物理教育提供了人類發(fā)展所必需的科學基礎。聯(lián)合國大會的這項決議，是對物理學和物理教育地位和作用的充分肯定，更是在呼吁各國政府對物理學和物理教育給予高度重視。

三、從國家發(fā)展戰(zhàn)略層面看，祖國強盛需要更多具備物理學科基礎的人才

習近平總書記在2019年發(fā)表的新年賀詞中提到改變中國面貌的四大“國之重器”，它們是：嫦娥四號探測器成功發(fā)射，第二艘航母出海試航，國產大型水陸兩棲飛機水上首飛，北斗導航向全球組網邁出堅實一步。

習近平總書記在2018年發(fā)表的新年賀詞中提到了“十大科技成果”，它們是：“慧眼”衛(wèi)星遨游太空，C919大型客機飛上藍天，量子計算機研制成功，海水稻進行測產，首艘國產航母下水，“海翼”號深海滑翔機完成深海觀測，首次海域可燃冰試采成功，洋山四期自動化碼頭正式開港，港珠澳大橋主體工程全線貫通，復興號奔馳在祖國廣袤的大地上。

這些事關國家發(fā)展戰(zhàn)略的“國之重器”、重大科技成果，絕大多數(shù)都是以物理學為基礎研發(fā)的。追溯科學技術發(fā)展的脈絡，物理學對化學、生命科學、地球與宇宙科學等自然科學產生了重要影響，推動了材料、能源、環(huán)境、信息等科學技術的進步。物理學是所有現(xiàn)代技術的基礎。展望未來，物理學也是人類解決全球性能源、環(huán)境、生態(tài)問題，實現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的科學基礎。國家發(fā)展需要更多具備物理學科基礎的人才。

四、從人的成長層面看，科學素養(yǎng)是人的成長不可或缺的重要組成部分

物理課程的重點不在于讓學生掌握多少物理知識，而是著眼于提升學生的科學素養(yǎng)，幫助學生認識自然，理解自然，建構關于自然界的物理圖景；引導學生經歷科學探究過程，學會科學研究方法，養(yǎng)成科學思維習慣，弘揚科學精神，增強創(chuàng)新意識和實踐能力；引領學生認識科學的本質以及科學·技術·社會·環(huán)境（STSE）的關系，形成科學態(tài)度、科學世界觀和價值觀，為做有社會責任感的公民奠定基礎。科學素養(yǎng)是人的成長不可或缺的重要組成部分，公民科學素養(yǎng)的高低，將直接影響個人和社會的文明程度和發(fā)展水平。

五、從教學層面看，物理教師肩負的責任更重

物理學科成為首選科目，意味著物理教師肩負的責任更重。物理教學必須注重體現(xiàn)物理學科本質，培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)，要從物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任等方面提煉學科育人價值，充分體現(xiàn)物理學科對提高學生核心素養(yǎng)的獨特作用，為學生長遠發(fā)展、應對現(xiàn)代和未來社會發(fā)展的挑戰(zhàn)打下基礎。要培養(yǎng)學生的責任感、使命感和家國情懷，落實“立德樹人”根本任務。

（作者系株洲市第二中學物理特級教師、正高級教師）