物理理论论文范文

时间:2023-10-10 20:01:42

物理理论论文

物理理论论文篇1

关键词:惯性;存在;时间;空间

惯性是经典力学中的一个基本概念,同时它又是人们日常生活中的一个基础性观念,并且惯性问题也是经常被物理学界讨论的一个话题(1)。可是,尽管经典力学经过了漫长的发展时期,大部分的物理教师在此问题上还存在着很多的混乱性(2),本文试从几个方面对惯性进行了讨论,望引起大家的共识。

一、惯性的意义

大家知道,惯性是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质(3)。一个物体,只要不受外力作用,原来静止的就会一直静止下去,而原来运动的则会一直作匀速直线运动。这里的问题在于:惯性是否是物体的性质?依据牛顿第一运动定律,任何物体均具有惯性。因而,看来惯性不是被研究物体的性质,因为这一性质是一切物体所具有的,也就是说它与物体的个别特征无关。因而,惯性只能是存在的一个特征,是被研究对象周围的环境在此对象上的表现。换一句话说,它是存在于物体周围的一种条件,一种约束。

二十世纪初,德国数学家诺特尔(4)证明了:空间平移对称性导致动量守恒、空间转动对称性导致角动量守恒、而时间均匀性导致能量守恒。事实上,物体的惯性是时间均匀性与空间对称性的必然结果。因而它与个别的特殊研究对象无关。惯性不是个别存在物的性质,个别存在物只是惯性的显现者,惯性的本质与个别存在物的特性无关。从而我们就不能用反映个别存在物性质的量(例如质量)来测度惯性。因为惯性作为存在的一种显现,并无大小可言,它只是存在之状态的表达。

二、惯性与物体运动状态变化的难易程度无关

通常认为质量是物体惯性大小的量度是据于这样的理由:质量大的物体在相同的力作用下其运动状态不容易改变。这是由牛顿第二定律所得到的基本结论。而事实上物体运动状态是否变化,物体运动状态的变化是难还是容易是与惯性无关的。惯性所揭示出的物体之性质不在于其使(或抗拒)物体运动状态的改变或代表改变的难易程度的能力,而在于它的保持某种特定状态(静止或匀速直线运动)的本领:在最相似的物之间,错觉说着最巧妙的谎;最小的罅隙是最难度(5)。因而惯性与物体的质量无关。倘若惯性与物体的质量有关的话,则我们也可以说力与惯性也有关系。因为对于相同质量的物体而言,力越小其运动状态就越难改变。因而,也即力越小物体的惯性越大。事实上,在惯性概念发展的最初时期,牛顿就将惯性与力进行等价的思考,当然现在大家知道牛顿的把惯性等同于力的思想是错的了。如果要说质量与惯性确有联系的话,作者以为也只能从这样的一个视角来看:惯性是由其表现物体周围存在着的与时空有关的天体质量分布情况决定着的性质。这是因为,根据广义相对论,空间的性质是由天体质量的分布所决定的。至于时间,自从奥古斯丁(6)提出“什么是时间?”以来,人们还没有认清它的真面目,也因而从更深的层次上而言,人们只认识到什么是惯性而还没有搞清惯性是什么。

惯性不是一种由个别物体自身所具备的原因(诚然,所有物体均会表现出惯性),它不是我们的一种吃力的、需要支撑的、痛苦感的反映,事实上,它是存在之美感的绽开。因而“惯性是物体对任何改变其运动状态的外来作用的阻抗的性质”(7)这样一种说法就是不当的。因为这一注释还是从对牛顿第二定律的基本分析而来的,在这一注释中已经隐藏了牛顿第二定律及对惯性与物体质量等价的认同感。其实,惯性是一种令人十分安全的、舒适的、和谐的存在之性质,它使物体的存在行为非常简单,而人们也往往由于常见到这种存在的简单性而忽视了它的深层含义。静止的永远静止,运动的永远作匀速直线运动,惯性就是将存在如此单调而重复地显现在人们眼前。凡是背离了这两种物体的存在情况而用惯性去解释其存在原因的,作者以为均属一种不当的诡辩行为。可是这种诡辩行为不仅麻木了人的脑神经而且充斥着各种各样的教科书(8),我们来看一些下面的例子。

例1.惯性也有不利的一面,高速行驶的车辆因惯性而不能及时制动常造成交通事故。所以,在城市的市区,对机动车的车速都有一定的限制,以利于行车安全。(9)

在这里,不能及时制动是由于惯性还是由于制动力不够大?略作思考,读者就可判断出是由于后者。将惯性看成一种破坏力是十分荒唐的。而发生交通事故的真正原因是,由于车辆质量较大,而相应的制动力在如此质量的物体上所产生的加速度很小,不能使车辆很快地减速,从而在短时间内停下来。倘若对于质量较大的车辆来说制动力也允许更大,那么作者认为还是可以在一定的时间内制动车辆的。

并且,这个例子中的“高速行驶的车辆”及“对机动车的车速都有一定的限制”的字句很容易使学生认为惯性和物体的运动速度有关。这对于初学者来说是一个很大的误导。

例2.把斧柄的一端在水泥地面上撞击几下,斧头就牢牢地套在斧柄上了,这是什么缘故呢?(10)

通常标准答案是这样的:开始斧头和斧柄同时向下运动,当斧柄遇到障碍物时突然停止,而斧头由于惯性保持原来的运动状态,这样斧头就牢牢地套在斧柄上了。

事实上,斧头在斧柄上套牢是由于斧头克服了阻力相对于斧柄运动了一段位移,而惯性不是克服某种阻力使斧头运动的原因。在此问题中的一个效果是斧头相对于斧柄产生了某种(克服一定力的)运动,因而我们必须以斧柄为参照系来考察此种运动的实质。当以斧柄为参照时,实际上斧柄在撞击的过程中是一个非惯性系,它相对于惯性系有一个向上的加速度。因而斧头在此参照系中必受到一个向下的“惯性力”,正是此力与斧头的重力克服了斧头与斧柄之间的弹力与摩擦阻力使斧头相对于斧柄前进了一段位移,从而使斧头在斧柄上套牢。如果一定要以地面为参照系来看斧头在斧柄上套牢的问题,那么可以这样认为:虽然斧头在斧柄上向下套牢的过程中没有受到除重力以外的向下的另外力,但相对于地面而言斧头具有一定的动能和重力势能,正是这个能量克服了阻力作功从而转化为内能。所以从效果上看,一是斧头相对于斧柄向下移动了一段位移,二是斧头与斧柄的接触面上在发热。

如果仅从动力学的角度来看,斧头在斧柄上套得牢不牢是由其受到的作用力大小与作用时间(或所通过的位移)所共同决定的,也就是说它和斧头相对于斧柄的动能或动量变化有关。斧柄在“水泥地面”上“撞击”这两个条件只是使斧柄产生了相对于水泥地面的较大的动量变化率,从而也使斧头具有了相对于斧柄的惯性力。但是,虽然这个惯性力构成了斧头套牢在斧柄上的直接原因,可严格地说,斧头在斧柄上套得牢不牢的原因还和斧头的重力及斧柄的弹性和斧头与斧柄的摩擦力大小均有关系。并且斧头在斧柄上套得牢不牢和作用时间也大有关系,因而,撞击“几下”也是一个非常重要的条件。

例3.小车上竖直放置一个木块,让木块随小车沿着桌面向右运动,当小车被档板制动时,车上的木块向右倾倒。这是怎么回事呢?(11)

教科书上的答案是这样的:小车突然停止的时候,由于木块和小车之间的摩擦,木块的底部也随着停止,可是木块的上部由于惯性要保持原来的运动状态,所以木块向右倾倒。

事实上,本例中小车上木块的倾倒是由于力矩作用的缘故。若以地面为参照物,小车对木块的摩擦力对木块的重心而言有一个顺时针旋转的力矩,从而木块向右倾倒。若以小车为参照物,小车被档板制动时已是一个非惯性系,作用在木块(重心)上的“惯性力”对木块的底端也产生一个使木块作顺时针旋转的力矩。

需要指出的是,在上述例2和例3中,斧头在斧柄上套牢和木块在小车上倾倒已是一个涉及物体在非惯性系中的动力学的问题。其中例2是非惯性系中的质点动力学问题,而例3则是非惯性系中的刚体动力学问题。可是,在非惯性系中,我们通常意义上所论述的牛顿第一定律已不成立,从而也失去了此两例的代表意义。也就是说,这两个例子不仅是不准确的解释而且是不适当的例子。在涉及惯性的问题上我们必须分别那些是属于惯性现象,而那些则不属于惯性现象——即为动力学现象。牛顿的例子,毫无疑问是正确的(12),但我们许多的物理学工作者却将惯性对事物的解释范围作了相当随意而并不恰当的扩展或扭曲。其实在讲述惯性时,用不着举更新鲜的特别例子,倒是需指出惯性使我们对事物常态的存在方式太熟视无睹了。这里问题的关键在于,惯性不是使物体改变运动状态(使火车制动、使斧头套牢在斧柄上、使小木块倾倒)的原因。严格地说,这些原因和物体的惯性无关,只和力有关,而至于火车制动得及时不及时,斧头套在斧柄上牢不牢,小木块倾倒得快不快,则不仅与力有关,还和物体的质量、形体、初速度有关。但即使如此地与质量和初速有关却也与惯性无关。

惯性,这个我们通常认为是由物体内在因素决定的性质,其实是物体存在方式的一种条件性:“试取汽车为参考系统来研究‘当汽车急剧刹车的时候,车中乘客有向前倾倒的倾向’这个问题,在汽车急剧刹车前,相对于汽车而言,乘客是静止的,在汽车急剧刹车时,乘客突然向前倾,这就是说,以汽车为参考系统,乘客由静止而突然向前倾,并不保持其静止状态,并不表现出惯性”(13)。这个条件就是:物体要表现出惯性,它必须处于惯性参考系中。而“事物的存在顽强地延续维持不变,无论运动是快是慢抑或停止。”(14)也只在惯性系中才成立。在研究物体的运动学与动力学问题时,惯性系总有着特殊的地位。可是,这个特殊地位的存在并不单单是人类抽象理性的功劳,并不是人类贪懒和间集化的一个报应,惯性系的存在有其形而上的基础:自然之美的呈现及人对自然之美呈现体认的同一性。如果没有了存在的时间均匀性与空间对称性,我们选取的相对于地面作匀速直线运动的参考系对研究动力学问题而言也就将成为一个畸形的怪胎。惯性系不仅在计算上向人类提供了联系物体的相互作用与相对运动的便利方式,其更根本的是它使人与存在的关系成为审美性的。惯性定律给我们的启示是:存在是美的。而惯性系则是自然对人的一个馈赠。也因而,我们应当从审美的视角来看待惯性,而不应当将它看成一个恶魔或一件便宜货。

所有的老师都要求学生不要把惯性与惯性定律混为一谈,可是当我们的老师用动力学的观点来看待惯性——也就是说,把惯性与牛顿第二定律混为一谈的时候,对学生的这一期望是合适的吗?其实这是一个误区:当教完一些物理学的基本概念与规律以后,就要求学生用它们解释自然现象。事实上,物理学中有些基本概念与规律不是要求我们去解释自然现象,它没有这个功能,它只是告诉我们要去感受些什么,它提供给我们的不是一种推理的方式,而是一个判断的原则:它促成我们的判断更接近于自然之美的呈现。

三、惯性定律与牛顿第二定律的关系

当物体所受的合外力为零时,从牛顿第二定律可知物体处于静止状态或作匀速直线运动。可是,仅依据这一点却不能认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的一个特例。因为这两个定律的论述对象其实是不一样的。牛顿第二定律的研究对象是一个物体,而牛顿第一定律论述的是整个存在的性质。惯性——这个任何物体均具有的性质其实不是我们的个别研究对象所具有的性质,因为这个“任何物体”,包括了天地间的万物,而万物的总称(15)即是宇宙:“四方上下曰宇,古往今来曰宙”.也即任何个别的物体都不可能无条件地具有惯性:惯性是存在的特性,是存在着的时空的特性,是宇宙的特性。

其次,牛顿第二定律是关于个别物体因果性的规律,而牛顿第一定律却与个别物体的因果性无关,它是存在之状态的表述,它的表述是与具体的特定的时间无关的、瞬时性的。正是这种非时间性(16)构成了牛顿力学的本质特征。也正是牛顿第一定律所成立的时间均匀性与空间对称性构成了惯性系的特殊地位,从而使我们可以在牛顿第二定律的意义上来研究物体的动力学关系。因为毫无疑问,物体的运动性质和规律与采用怎样的空间和时间来度量有着密切的关系(17)。由此可见,不仅牛顿第一定律不是牛顿第二定律和特例,恰恰相反,现行的动力学规律正是牛顿第一定律所揭示的存在之性在具体的个体事物上的展现。惯性定律比牛顿第二定律具有更强的基础性。也就是说,正是惯性现象,构成了牛顿动力学所以成立的操作平台。由于物体在不受外力作用下保持其速度不变,因而物体运动速度的变化才跟物体的受力相关。

最后,牛顿把惯性定律放在三个运动定律的首位也是与其对自然的信仰因素有关的。因为在文艺复兴之前的绝大部分思想家继承了亚里士多德关于物体运动内在决定论的观点。但在牛顿看来,基本的物质粒子完全是惰性的,没有任何自发的运动,而电、磁、光这些‘非物质’的力量则成为神在自然中的行动的载体(18)。也就是说,惯性定律内隐含着牛顿否定亚里士多德运动观的内在目的论从而建立新力学的形而上基础。四、惯性与具体物体的质量无关

从上面的讨论可以看出:“质量是物体惯性大小的量度”这个论题,在几个角度去看都是错误的。第一,质量不是物体惯性大小的量度。个别研究对象的质量与其所揭示的惯性毫无关联。因为这两者从数量上来看是一对无穷大的关系,从内容上来看是个体与存在的关系,在它们之间,人类的理性不可能找到逻辑上的因果链。第二,“物体(的)惯性”这样的说法缺乏依据,因为惯性不是物体的性质。物体只是作为惯性的表现者而存在的。第三,“惯性(的)大小”这样的说法也缺乏依据,因为惯性没有大小,惯性只是存在的一种表达方式,一种特定状态的显现。第四,既然惯性并无大小,我们也不可去进行量度,事实上,任何一本教科书上也没有指出惯性与质量的函数关系,因为这一函数关系并不存在,它只是人们的一个虚假的逻辑推测,谁也不能证明质量与惯性成正比或不成正比,更不能得出它们之间的比例系数,因为这些关系均是虚假的。因而,物理学界流传的物体的惯性等于它的质量(19)只是人们一个随心所欲的错误言说。

由于物体质量与惯性无关,所以,将牛顿第二定律中的质量称为惯性质量就是不当的,质量的确对物体运动状态的改变有一种象力一样的阻抗作用,质量在改变物体运动的状态上而言似乎有一种“消解”、“抗拒”力的性质。因而作者认为可将现行的“惯性质量”改称为物体的“抗性质量”。正如牛顿所说:“物体只有当有其他力作用于它,或者要改变它的状态时,才会产生这种力。这种力的作用既可以看做是抵抗力,也可以看做是推斥力。(20)”因为质量与物体运动状态的变化快慢有关,它事实上具有动力学特征,当一个物体的质量大时,它对运动状态改变的阻抗能力就越大。

从逻辑上而言,我们只有将惯性从物质的内在因素中解除出来,才能完全地克服牛顿时代的机械论自然观与牛顿第一运动定律之间存在着的深刻矛盾。也就是说,这样才能使牛顿第一定律恰如其分地建立在由文艺复兴所形成的机械论而不是亚里士多德的目的论的形而上学基础之上。

五、惯性定律的表述方式

牛顿第一定律是动力学定律的基础,但它本身并不表征物体的某种动力学性质,它是关于人类体认自然之美、自然之和谐的陈述。据于上面的论述,对牛顿第一定律的陈述方式作以下的要求是并不过分的:反映时间的均匀性,空间的对称性,及自然之美对人的呈现。可是,现行的许多教科书中对牛顿第一定律的陈述是很不一致的。当然,这种不一致性用老眼光来看是无伤大雅的,但以今天的眼光来看,这种差异性就成为值得商讨的了。

例如:一个物体,如果没有受到其他物体的作用,它就保持自己的静止状态或匀速直线运动状态(21)。这样的陈述可能离惯性定律的本义较远,因为这一陈述的方式是在动力学的维度上来进行的,陈述的对象是“一个物体”。这和牛顿第二定律的研究对象是一致的,这样方式的陈述毫无疑问地可以把惯性定律认为是牛顿第二定律的一个特例,因为“如果没有”这几个字就表达了陈述事件的某种特殊性。

另外一种常见的陈述方式是:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。(22)这样一种表述比前一种完整多了,它几乎就是牛顿的原义,但这里的“一切物体”应当换成“任何物体”(23)。因为在此论述中的“任何物体”实际上是对一切物体的否定,而“有外力”应当换成“其它物体的作用”,因为惯性定律是不涉及力的,操作意义上的力这个动力学的基本概念与惯性无关。

作者试着这样来陈述惯性定律:存在着的宇宙有这样一种性质,它使任何物体在没有受到其它物体作用的时候总保持静止状态或匀速直线运动状态。或许,这样的一种陈述方式是较明晰的陈述方式,它强调了惯性与惯性的表现者(个别研究对象)的严格区分,这个陈述的主语是性质,这样的陈述才可称为关于“惯性”的定律。而我们也应当将惯性定义为:使物体保持静止或匀速直线运动状态的性质。

六、人们误解惯性的来源

人们在惯性问题上所犯的错误认识,既来源于历史上人们对于和惯性概念相联结的力与物体运动关系的一贯表达方式,又来源于牛顿的表述与对于牛顿力学理解上的偏差。“事实上,牛顿似乎注定要被人误解”。(24)

在牛顿所陈述的第一定律中:(25)“每个物体都保持其静止、或匀速直线运动的状态,除非有外力作用于它迫使它改变那个状态(Everybodypersistsit''''sstateofrestorofuniformmotioninastraightlineuntilitiscompelledbysomeforcetochangethatstate.)”。牛顿对“除非有外力作用于它迫使它”作出了对应的理解,即认为保持其静止或匀速直线运动状态的物体是由内部原因的,这个内部原因即称为惯性:“visinsita,或物质固有的力,是一种起抵抗作用的力,它存在于每一个物体当中,大小与该物体相当,并使之保持其现有的状态,或是静止,或是匀速直线运动”。(26)在牛顿时代,作出这样的判断是无可厚非的:“一个物体,由于其物质的惰性(现称惯性——译者注),要改变它的静止或运动状态就极其不易。因此这种固有的力可以用一个最确切的名称‘惯性’或‘惰性力’来称它。”(27)因为在牛顿时代是无法判定惯性的本质的。从牛顿的这一段话我们大致可以判断出,他几乎是在第二定律的意义上来领会惯性的,因而他才认为(惯性)大小与该物体的运动和质量有关。

这一观点可以追踪到亚里士多德,它影响了包括牛顿在内的一大批科学家的思维方式。在牛顿之前的开普勒也就惯性说过(29):“如果天体不赋有类似于重量的惯性,要使它运动就不需要力,最小的动力就足以使它有无限的速度,但由于天体公转需要用一定的时间,有的长些,有的短些,因此非常明显,物质必须具有能说明这些差别的惯性”;“惯性,或对运动的阻力是物质的一种特性,在给定的体积中,物质的量愈多,惯性愈强。”由此我们也可见,在开普勒那里已经有惯性等同于力与质量的观点了。

从上面的论述可以看出,人们对于惯性的错误理解主要是由历史原因所造成的,这个原因主要在于:人们普遍地认为事物外在的状态是有其内在原因的。当人们在物体之外找不到令人信服的可感觉的原因的时候,就只能把它归因于物体的内部。牛顿将惯性归因于物体的内部,把惯性看成阻碍物体改变其静止或匀速直线运动状况的内力,他假设的惯性非常接近布里丹的冲力——即:惯性作为一个内力,在缺乏外部动力或阻力时,会引起无定限的直线运动(30),另一方面,牛顿的惯性观又来自于他对古希腊关于自然具有灵魂观念的继承,我们可以从他的著作中强烈地感到,他具有自然界的物体与人一样会在受到作用时产生反作用这样一种强烈的思想意向。显然,在现代人看来,自然界的物体是与人具有本质区别的。

在牛顿以后,欧拉则将牛顿关于visinsita的比较隐晦的注释作了同牛顿之前的有些科学家的直感一样的有一定危险性的表白:“惯性是物体保持静止或保持匀速直线运动的能力.....惯性的大小与质量成正比例。”(31)可是现在看来,这种危险性中是带有错误的。从那以后到现在,人们对于惯性的理解基本上是庸俗性质的。随着现代物理学的发展,特别是诺特尔之后,我们可以认识到使物体保持静止状态或匀速直线运动状态的原因并不在物体的内部、也跟力无关,而是由于物体所处的时间均匀性与空间对称性。也就是说,我们必须对牛顿意义上的惯性作出更开放性与发展性的理解,牛顿的visinsita(惯性是一个消极的本原,靠此本原物体维持它们的运动或静止,按照作用力的大小接受运动,按照受到阻力的大小抵制运动。(32))可以深入为两个层面的结论:在没有外力的作用下,一个物体,它能保持静止状态或匀速直线运动是由于惯性,即时间均匀性与空间对称性;在同样大小的力的作用下,一个物体它的运动状态较难改变是由于它的动力学特性——抗性,即它的质量较大。

参考文献:

(1)邹荣.质量是物体惯性大小的量度吗?新世纪教育文集.中国广播电视出版社,2000,11,1版,454.

邓昭镜.邓玉兰.质量是惯性的量度,还是物质之量的量度.物理教师,2000,12,33.

(2)徐祖年.质量是惯性或引力的量度.物理教师,2001,11,27.

(3)梁昆淼.力学,上册(修订版).高等教学出版社,1978,12修订第2版,64.

(4)漆安慎杜婵英.力学,高等教育出版社.1997,7,1版,222.

〔美〕阿·热.可怕的对称.湖南科学技术出版社,1992,2.1版,126.

曾谨言.量子力学卷Ⅱ.科学出版社,1993,9,1版,231.

(5)尼采文集.查拉斯图拉卷.青海人民出版社,1995,11,1版,163.

(6)〔古罗马〕奥古斯丁.忏悔录.商务印书馆,1963,7,1版,242.

(7)中国大百科全书,物理学,Ⅱ.中国大百科全书出版社,1987,7,1版,1236.

(8)同(3),65.

(9)九年义务教育三年制初级中学试用课本,物理,第一册.上海科学技术出版社,1996,5,1版,109.

(10)同(9).

(11)同(9),108.

物理理论论文篇2

然而,环顾全球的“物理教学”,物理学家、物理教学法专家、物理教师都在异口同声的惊呼:“世界范围内的物理教学效率低!”在中国,普遍的反映是:“物理难学!物理难教!”

怎样提高物理教学的效率?怎样使物理容易学、容易教?这是非常值得研究的课题。“物理教学论”应当有助于解决这些问题。

作者在撰写《物理教学论》(广西教育出版社,l997年)时,力求在结构上有所突破,内容上有所创新,实践上有所启示,研究上有所加深。尝试构建新的体系。

从国际上“物理教学论”研究的内容看,物理概念的形成、物理问题的解决、物理方法的应用,是其中的核心内容。作为一位物理教师,最为关心的也是这些内容。但是,如果仅仅就概念形成来论述物理概念的形成,仅仅就问题解决来论述物理问题的解决,仅仅就方法应用来论述物理方法的应用,这容易使物理教学论的研究停留在较低的经验水平上。既然是物理教学论,就应当上升到较高的理论层次,必须探讨物理教学的概念、问题、方法的理论基础----认识论、系统论、结构论。

研究教学中的认识过程,不仅要涉及一般认识论,而且对青少年学生进行物理教学,必须研究发生认识论;为了培养学生的创造性思维能力,还必须进而研究发展认识论。认识论是物理教学的哲学基矗我们认为,把一般认识论、发生认识论、发展认识论,三者统一,用以研究物理教学论的哲学基础,才较为完备。

一般认识论是广义的,是适合于整个人类的认识论;皮亚杰的发生认识论,是狭义的,?适合于儿童(0--15岁)的认识论;本书作者提出的发展认识论,也是狭义的,是根据爱因斯坦关于科学创造的论述,提升出有关创造性思维的发展认识论。

现代科学中系统论的发展,大大深化了对认识论的研究。从系统论的观点去研究认识论,从认识论的观点去研究系统论,必然给我们许多新的启迪。作者在《系统科学与教育》一书中,将认识论与系统论结合起来进行研究,特别是从物理学的原理及公理体系中受到启发,提出了系统学的原理及公理体系。系统论的原理能够成为物理教学的科学基础,这已为许多物理教师所接受。

物理教学中的结构论,是应用系统论思想研究物理教学的具体成果之一。系统论的整体原理告诉我们:任何系统只有通过相互联系,形成整体结构,才能发挥整体功能。对物理学的知识而言,学生也只有认识物理学的整体结构,才能较好地掌握它,从而应用它,体现出物理知识的整体功能。虽然,中学阶段,物理学的知识结构从整体上看,尚不完备,但是,在物理教学中必须对物理学结构给予一定重视。结构论也是物理教学论的重要理论基础之一。

本书论述了物理教学的理论基础:认识论、系统论、结构论。这是本书的重要特点之一。

以物理教学的认识论、系统论、结构论为基础,来论述物理概念、问题、方法,其间还有不可忽视的起中介作用的模式、技术、艺术。以下三个公式是大家容易理解的:理论--模式--实践;科学--技术--生产;哲学--艺术--创作。由这三个公式可知:模式是理论与实践的中介,它在理论与实践之间架起桥梁;技术是科学与生产的中介,它在科学与生产之间架起桥梁;艺术是哲学与创作的中介,它在哲学与创作之间架起桥梁。由此可见,物理教学论必须研究对物理教学起中介作用的内容:物理教学的模式、技术、艺术。这是本书的重要特点之二。

上述思路,使我们形成了一个“物理教学论”的新的结构:第一是宏观层次----一般理论层次----论述物理教学的认识论、系统论、结构论;第二是中观层次----桥梁中介层次----探讨物理教学的模式、技术、艺术;第三是微观层次----具体应用层次----研究物理概念教学、物理问题教学、物理教学方法。这一新的结构,我们简称为“九章物理教学论”。这是本书的重要特点之三。

本书前三章的“宏观研究”,虽然着重于物理教学的认识论研究、系统论研究、结构论研究;但,仍落实在物理概念形成的模式,物理教学的结构,物理问题解决的方法。进而,在后三章的“微观研究”中,又更为具体地探讨物理概念形成、物理问题解决、物理教学方法。从“抽象”上升到“具体”。前后呼应,形成整体。

要提高物理教学的效率,使之容易教、容易学。非常重要的一环是还要进行“中观研究”。研究物理教学的模式、技术、艺术----这在以往的物理教学论中较为忽视。作者认为,如果缺乏“宏观研究”,物理教学论的理论基础不深,这是不行的;同样,如果缺乏“中观研究”,物理教学论的基本手段不强,也是不行的。

在研究物理教学的模式、技术、艺术时,作者认为,重要的是掌握他们的原理、原则、方法,即,同样要提高到“理论层次”,进而从“抽象”上升到“具体”。模式、技术、艺术,既有理论基础,又有具体应用。

物理理论论文篇3

关键词:国家实物储备马克思社会再生产理论国家分配论公共财政论

储备,是一种有目的的储存实物资产、金融资产或无形资产的行为,也是对这种有目的的行为和其对象总体的称谓。储备的主体可以是国家、企事业单位或其它经济组织,也可以是个人。储备的对象可以是实物资产、金融资产或其它无形资产。本文研究的对象主要限定于国家储备,即以国家为主体的国家实物(物资)储备,即国家作为后备而储备的粮食、石油及其它实物资源。

马克思社会再生产理论与国家实物储备

商品储备问题是马克思关于再生产理论的一个重要问题,从理论上搞清楚商品储备存在的意义、商品储备产生的原因、商品储备的类型、规模、费用等问题,对进一步研究国家实物储备具有重要的指导意义。

社会再生产包括了生产、交换(流通)、分配、消费四个环节,生产是起点,消费是终点,交换和分配是中介,四个环节分别承担各自不同的经济职能,周而复始。物质产品并不是马上从社会再生产的前一个环节直接进入到下一个环节,中间要经过一定时间的停滞。在生产环节停滞就形成了生产储备,“生产过程和再生产过程的不断进行,要求一定量商品(生产资料)不断处在市场上,也就是形成储备”。生产储备又分为原材料储备和产成品储备,原材料储备是保证生产连续进行的物质条件,是企业主动的存储,产成品储备是生产的结果,是违反企业生产意愿的产品停滞,因为企业总是希望生产出来的产品能够迅速进入市场流通并为其实现剩余价值。产品在交换(流通)环节形成的停滞就形成了流通储备,流通储备是使市场供求关系得以平衡的必要条件,与生产储备一样,流通储备既是正常流通的条件同时也是流通的结果,作为流通条件的储备是商品连续销售的必要,是销售企业主动的存储,“没有商品储备,就没有商品流通”;而作为流通结果的商品储备大多是流通停滞,商品滞销的结果。消费储备一般是指消费者为了应急或者方便而进行的工作生活物资储备。

分配环节发生在交换价值实现之后,最终消费发生之前,在分配与消费环节之间形成的停滞就形成了分配储备,分配储备是没有马上用于消费的资金或物资停滞。由于市场经济以货币价值分配为主,因此分配储备主要以货币形态存在。居民个人把分配所得进行储备就是居民个人储蓄的来源;企业单位的分配储备就形成了企业储蓄;国家把分配所得的财政资金进行储备就形成了财政盈余;国家使用分配所得的财政资金购买物资进行储备就形成了国家物资储备,也可称为国家财政实物储备;国家把外贸所得的国际货币(主要是美元)进行储备就形成了外汇储备。作为发展中国家,财政收入的停滞大多被认为是一种无效浪费,但是坐吃山空不进行适当的储备又会给可持续发展带来危险,国家实物储备是没有马上进入政府投资或者消费而是作为财政后备的财政收入,与财政货币储备、社保基金、外汇储备一起构成财政后备。

根据以上分析,国家实物储备形成于分配环节,来源于国家参与社会再生产分配所得的财政收入,不直接以生产再生产为目的,是暂时或较长时间脱离了生产的后备产品,因此国家物资储备本质上属于财政范畴,也可称为财政实物储备。

国家财政论与国家实物储备

“国家财政论”、“国家分配论”是我国传统财政理论的主要流派之一,在对财政本质问题的研究方面,其区别于其他财政思想与观点的最具特色之处,当数它以马克思主义国家学说为依据,通过层层“剥笋”式的剖析,以财政活动满足国家职能的需要作为理论研究的起点,揭示出财政与国家之间所存在的本质联系。

国家分配论认为财政的本质是社会主义国家财政的本质……是无产阶级的国家为实现其职能,并以其为主体无偿地参与一部分社会产品或国民收人的分配所形成的一种分配关系,简称为以国家为主体的分配关系或财政分配关系。

国家财政理论虽然没有专门论述储备问题,但是它的理论体系对于储备理论的研究具有很重要的指导意义。在自然经济以粮食为主体的实物分配年代,实物储备的财政属性很容易理解,当时的国家无偿参与粮食等物资的实物分配从而形成了实物储备,“皇粮国税”说的就是以粮纳税,金文中的“贮”字,代表了地租与赋税双重含义,体现了租赋合一性质,当时的财政收入主要以粮食储备的形式存在;在实物分配与货币分配共存的年代,粮食储备来源的另一个重要环节是财政资金政府采购,当时的“国库”由“粮仓”和“钱仓”两部分组成;在市场经济条件下,国家不再掌握各种物资,国民收入分配不再直接分配实物,而是以货币分配为主,财政收入体现为货币价值形态,国家储备、财政收入主要以货币形式存在,财政占有了货币资金后,将一部分资金形成储备基金,通过商品采购获得所需实物(物资),形成了国家物资储备。

因此,从国家财政的角度看,国家实物储备的本质是以国家为主体的分配和实物积累关系,是国家为了实现其稳定和发展的职能而进行的后备性保险性实物积累,是国家财政的实物组成部分。由财政资金建立,是财政资金中停滞的部分,它与以货币形态体现的财政收入一样,是国家财政储备的实物形式,是国民财富的重要组成部分,有时甚至比货币更重要。

公共财政理论与国家实物储备

实物储备不仅在自然经济和封建经济中具有重要的作用,人类进入市场经济,实物储备依然发挥其独特的作用。在公共财政理论的基础上研究国家实物储备对建立市场经济条件下的国家物资储备体制有重要的指导意义。

(一)市场失灵与公共财政

市场失灵主要包括以下几种类型:

1.资源配置失灵。公共产品提供。公共产品具有供给(所有权)上的非竞争性和消费上的非排它性,使得每一个消费者都不愿意主动向生产者支付对价,也不愿意主动表露需求,于是就出现了“免费搭车”、“公地悲剧”,最后就出现了消费者不愿意表露需求,不愿意支付对价,追求利润最大化生产者不愿意提品,游离于公共产品之外,人人都无车可搭的局面,因此单靠市场难以有效提供公共产品。自然垄断和资本垄断。亚当•斯密描绘了一个完全竞争市场蓝图,“这种看不见的手的作用通常是同一切市场模式中最熟悉的模式,即完全竞争的模式联系在一起的……完全兑争的市场体制是完全分散的体制,有许许多多决策者在生产每种产品和劳务,除了在价格上做些微小的变动外,他们之中任何一个人都不能对价格发生显著的影响”。但是,在现实的全球化的市场经济中,自然垄断没有消失,大量卡特尔组织依然存在,资本垄断日益猖獗,在石油、矿产资源等至关重要原材料领域,大量金融资本涌入大宗商品市场并操纵价格,使得大宗商品的市场价格不再由市场供求双方决定,而是由金融寡头决定。由于交易价格经常大幅偏离帕累托最优的市场均衡价格,社会总福利受到损害。外部性。外部性是比公共产品含义更广泛的一个概念。所谓外部性是指由于外部性的存在,私人经济活动因生产成本上升而受损或因从他人处受益而得到额外利润,由于未将这些外部影响计入市场交易的成本价格之中,从而扭曲了市场机制。外部性可分为外部经济(正外部性)和外部不经济(负外部性),公共产品可被视为具有正外部性的“私人”物品,提供正外部性的行为人没有得到应有的收益,于是有了“公地悲剧”,市场机制无能为力。2.收入分配失灵。私有财产的继承制度使每个人的初始票赋悬殊,市场分配“优胜劣汰、按劳取酬”的标准看似公平高效却带来了贫富差距不断扩大,形成穷者越穷、富者越富的“马太效应”。即使在市场作用发挥得很好的地方,市场分配也很难实现对弱势群体的保护和社会公平。如果单凭市场分配而不加以适当的调控,将会引起社会经济的不稳定。

3.稳定性失灵。市场经济自身无法避免经济波动和经济周期,而市场经济下的企业和个人的顺周期理往往导致“合成谬误”,进而加剧周期的波动。在经济繁荣时期,市场前景看好,企业盲目扩大投资,个人增加消费,进而引发经济过热,通货膨胀,直至形成泡沫经济。一旦生产过剩、经济衰退,企业削减产量,个人减少支出,市场进一步萎缩,通货紧缩,经济更加萧条,甚至导致经济危机。在这种情况下,单靠市场机制的力量很难走出经济危机,因此需要政府进行宏观调控。

(二)国家实物储备的公共产品的属性分析

公共产品的存在是导致市场失灵的重要原因之一,它为政府干预和调节经济提供了重要依据。萨缪尔森在《公共支出的纯粹理论》(1954年)一文中给出了公共产品的两个本质特征:供给上的非排他性和消费上的非竞争性。供给上(所有权上)的非排他性指的是公共产品的拥有不会形成对他人的排斥,消费上的非竞争性指一个人对公共产品的消费不会影响他人对这一公共产品的同时消费,消费者之间不存在冲突,即增加额外一个人消费其边际成本为零。

市场中的生产者为了追逐利润最大化,必然尽量降低原材料和产成品的库存,更不会主动储备与生产和经营无关的物资。由此决定了承担着国防建设、赈灾备荒和宏观调控所需的国家实物储备领域存在着市场失灵,需要由政府来提供,或者政府颁布法律强制企业承担部分义务储备。国家储备的物资,从供给上看,具有非排他性;从消费上看,具有非竞争性。国家实物储备所提供的稳定应急服务,使全体国内公民受益,个人也无法拒绝服务,政府也无法排除拒绝付费的个人。政府进行物资储备,需要花费公共财政资金,储备不足可能在需要时造成社会危害,而规模过大也会增加公共财政负担,降低公共财政效率。由此可见,国家物资储备具备了典型的公共产品的属性,且按照作用和目的的不同可以分为纯公共品,如国防安全、赈灾备荒为目的的战备后备物资和半公共品,如以经济安全为目的的经济调控物资。

国家物资储备的公共产品属性还体现在国家储备的物资不受商品流通规律的制约和支配。商品流通要求加快商品周转,尽量压缩商品库存,以提高经济效益。但国家储备的物资一般不要求周转快,有些战略性资源还必须长期储存,尽量多储。国家储备的物资的多少是国家实力的体现。

(三)国家商品储备的公共财政职能

国家商品储备既然是“公共产品”并由政府提供,它就成为财政支出的一部分,是政府实施财政支出政策的重要工具之一,理应体现财政的基本职能:

马斯格雷夫在《财政学原理:公共经济研究》中首次提出了市场经济下财政的三大职能学说,即:资源配置职能、收入分配职能、经济稳定职能。他提出,财政发挥稳定职能时,要兼顾配置职能和分配职能,以保持物价的稳定和充分就业。商品储备既然属于财政范畴,它也应该具有财政的三职能。物资储备的资源配置职能主要体现在通过对基础物资的吞吐操作来影响供求关系,进行价格干预,引导资金流向,促进资源的合理配置和市场的有序运转;收入分配职能主要体现在对农民和资源产地居民的保护,缩小城乡收入差距,赈济灾民,在古代储备赈恤的对象还有流民、鳏寡孤独、贫穷者、无种食者、死丧者等,另外,对缺粮种的农民还实行借贷的形式,秋后归还,这些都体现了实物储备在缩小贫富差距调节、收入分配、保持社会稳定上的作用;经济稳定职能主要体现是稳定价格,使经济周期波动趋于平缓,促进国际收支平衡。

物理理论论文篇4

近年来,高考试卷中,说理题是一种题型较新、综合性较强、难度较大的能力型题.此类试题,从考生的答题来看,错误率和失分率极高.

说理水平的高低,取决于具备学习物理的各种能力(理解能力、推理能力、分析综合能力、运用数学处理物理问题能力和实验能力)和文字表达能力,反映对物理基础知识和基本方法掌握的程度.在实际教学过程中,一方面作业不能准确有效地反映学生对基础知识和基本方法掌握的清晰程度,如选择题只要求写出答案,但反映这一结果的思维过程却不得而知;另一方面学生只知埋头于“题海”,存在轻视基础,不重视课本中物理学的基本概念与原理的各种表述,不善于去思考处理问题的基本方法,解题不规范.基于上述两种原因,我们精心设计了一套试卷,以说理为主的四种题型:选择说明题、设计性实验题、辨析题、证明题,(见附录).通过测试来调查研究高三学生在完成高考第一轮复习后,对基础知识及基本方法(思维方法、研究方法、数学方法)掌握到何种程度.

调查对象为普通中学高三理科四个班的学生,共计206名.调查时间定在高三复习第一轮结束.

二、调查结果与分析

分析学生答题情况,归纳起来主要存在以下问题:(1)对物理概念不能正确地表达或表达不清楚、不确切,(2)推理分析过程中,存在严重的逻辑混乱,(3)论证过程不严密,存在着较多的疏漏,(4)运用数学工具处理物理问题的能力差,(5)归纳综合能力和文字表达能力不尽人意.

物理说理水平是学生学习物理能力和文字表达能力的综合体现.从学生回答选择说明题这一题型,发现一个突出问题,他们能选出正确的选项,但不能说出选择的理由.

选择题第1题主要考查学生的理解能力.该题属于较难题,正确选项为D,选项正确率为36%.该题涉及到物理概念很多,如电场、电势能、电势差等,只有23%的学生能正确理解这些概念,能把这些概念贯穿起来,借助图示作定性描述,通过分析,得出正确选项D.56%的学生由于概念模糊,不能确定电性和电势能变化之间的关系,从而无法确定A、B两点电势高低.其余的学生根本不知如何下手,只是在试卷上零星写上几个字.可见若没有一定的理解能力,既便有相应的文字表达能力,也不能体现其物理说理水平.

选择题第2题主要考查学生的推理能力.该题属容易题,正确选项为B,选项正确率为73%.其中31%的学生知道如何得出结论,但不知如何运用文字进行表达,写出的仅仅是几个公式,还有部分学生推理过程缺少论据、逻辑混乱.这表明学生文字表达能力较差,这样就难以体现其推理能力,必降低其物理说理水平.

设计性实验题要求学生在现有的条件下构建出单摆这一物理模型,利用手表、小钢卷尺测得单摆的周期和摆长,根据单摆的周期公式求出所处位置的重力加速度,再以海平面的重力加速度为已知值,利用万有引力定律进行比较得出结果.有36%达标,而53%的学生知道实验原理,但在叙述实验方法上明显存在缺陷:有的仅写式子,没有文字;有的叙述罗嗦,没有重点等.还有部分学生无法确定实验原理.上述事实说明学生独立设计和完成实验的能力较差.由此可知,若学生实验能力没有得到培养,其物理说理水平就不可能高.

辨析题作为一种新颖的题型,处理问题所需的基本概念和基本规律学生是学过的.它要求学生通过分析和综合,能独立的、灵活地对相关的见解和结论进行评价.13%的学生只写出正确或者错误,但没有下文;41%的学生能运用万有引力定律得出:在行星表面有GM/R2行=g行、在卫星表面有Gm/R2卫=g卫,再将二式相比求得g卫=0.16g行,但不能指出GMm/r2=mg卫.这一式中g卫的物理意义,在该式g卫并不是卫星表面的重力加速度,而是卫星绕行星做匀速圆周运动的向心加速度,只有7%的学生能够点出.这正是学生分析综合能力差导致物理说理水平低的原因.

证明题主要考查学生运用数学工具处理物理问题的能力.该题要求学生能正确地运用几何图形进行表述、分析和处理物理问题.只有32%的学生其证明过程符合要求.这么低的物理说理水平,正是由于学生运用数学工具处理物理问题的能力欠佳所导致的.

三、结论与建议

从上述的分析不难看出,学生的物理说理水平离教学目标还有一定的差距,充分暴露了教与学中的薄弱环节,即传授知识与能力的培养严重脱节,应引起师生的足够重视.

学习物理能力的形成,需要经过由实践到认识、由认识到实践多次的反复过程.在这一过程中,要做好以下工作:(1)要掌握抽象概念的一般方法和学习物理概念的基本方法.这些方法,能有效地提高思维能力,而思维能力是最基础、最重要的一种能力,它是其它能力的基础.(2)要结合物理规律教学,培养各种能力.人们对物理规律的认识是建立在实践(包括科学实验)基础上的,规律的发现过程,就是各种能力培养和提高的过程.(3)要明确练习是培养各种能力的重要途径.在练习教学中,要求学生做到:思路正确、论据充分、语言简明、书写整洁,同时加强文字表达能力的训练.(4)要认清考查对学生各种能力培养的重要性.每次考试,从命题的内容到形式,都应该考虑到各种能力的训练,特别要注意的是,应逐步培养学生的分析综合、论证说理和运用数学工具等能力.

物理理论论文篇5

学生在练习中遇到新模型时感到陌生棘手,其思维障碍在于不善于把貌离神合的新模型与典型进行比较,去认识和把握新、旧模型物理本质上的共性,从而望题兴叹,无处下手。对此,教师应当通过组织有效的习题教学,帮助学生在形态各异的模型分析和对比中,抽象出共性,洞察共同的物理本质,从而跨越思维障碍,促进其创造性思维能力的发展,实现由知识到能力的质的飞跃。

譬如:在动量守恒定律的教学中,课本中的典型模型多是以两个相互作用的小球为例来展开讨论的,但在设计试题时,却在不改变系统物理本质——动量守恒适用的条件不变的前提下,把球魔术般地演变为各种形状的物体。请看

例1A、B两小车质量都为m,它们静止在光滑的水平轨道上,一质量为m的人先从A车跳到B车,而后又跳到A车,来回几次手,人又跳回A车,则此时

A.A车和人的动量大小等于B车动量大小。

B.A车和人的速率小于B车速率。

C.在此过程中,两车和人的总动量守恒。

D在此过程中,两车和人的总动能守恒。

在这里,习题所提供的模型与课本提出的典型小球相比,已面目全非。但我们若把题中A车与人视为甲球,把B车视为乙球后,就不难发现,人在两车之间尽管来回几次跳来跳去使人眼花缭乱,这不过是施行障眼法,借以扰乱你的视线,干扰你的定势思维。其物理本质是:人从两车间跳来跳去仍等效于两球的相互作用,仍未跳出动量守恒定律,照样适用这一物理本质上的共性。一旦明确了这一点,学生的思维就立即变得开朗流畅,其结论显而易见:A、B、C正确。

例2质量为m的光滑斜面静止在光滑的水平地面上,另一质量为m的滑快A以初速度V滑上斜面底端:

A.若能越过斜面,则它落地速度为V。

B.若B不能越过斜面,斜面速率小于V/2。

C.若A不能越过斜面,则它滑回到地面时速度与初速方向相反。

D.若A不能越过斜面,则它滑回到地面时,斜面速度为V。

对于此题,同样地,我们仍可以把滑块A和斜面B等效为两个质量相等的弹性球相作用,它们遵从的物理规律(动量、能量守恒)仍不变,即二者在相互作用中不断地传递着动量与动能,而系统总动量不变。由此,读者很快即能得到答案:B、D。

可以说,变式的运用几乎所有中学物理习题里都得到体现。如在电磁感应教学中,关于楞次定律的应用习题,其母式(典型模型)是以条磁铁与线圈的相互作用来展示其物理性质的。

例3如附图,闭合金属圆物从高为h曲面顶端自由滚下,又沿另一面滚上,非匀强磁场沿水平方向,环平面与运动方向均垂直于磁场,环在运动过程中磨擦阻力不计,则:

A.环滚上的高度小于h。

B.环滚上的高度等于h。

C.运动过程中环人有感应电动势,无感应电流。

D.运动过程中环内有感应电流。

上面例中,我们看不典型模型中的磁铁与线圈了,可谓面目全非。但我们把它与典型模型加以比较,对其进行去伪(表面形状)存真(物理本质)的分析,就不难看出其共同的物理属性而显示出其庐山真面目。在例3圆环从曲面自由滚下又沿另一曲面滚上的过程中,同样等效于一条形磁铁一端靠近或远离线圈的情形。根据楞次定律,感应电流的磁场择引起感应电流磁场变化的阻碍作用。当它滚至最低点时的速度必小于没有磁场时的速度;而在上升中同样受到阻碍作用,因而回升高度h′必小于h(若从能的转化与守恒定律考虑,其结果的产生更简捷,即mgh=mgh′+Q,所以h>h′)故正确答案是A、D。

限于篇幅,仅举以上几例。

通过上述例析,我们可以得到这样一个解析通过变式的物理习题方法,都就是:反变式过程(从典型到一般)之道而行,从一般的模型中去发现、分析、对比,从中抽象与已知的典型模型所具有的共性——物理本质,然后选择反映这种物理本质的物理知识(概念、规律、理论等)进行解答。从这种“分析、对比、选择、解”答过程中去加深对所学物理知识的进一步理解和掌握,从而得到思维变通性的训练,进而促进创造性思维能力的发展。

物理理论论文篇6

一、畏难,心理压力较大

初中物理重在表浅的定性研究,所研究的现象具有较强的直观性,而且多数是单一的、静态的、教学要求以识记为主;高中物理所研究的现象比较复杂而抽象,多数要用定量的方法进行分析、推理和论证,教学要求重在运用所学知识来分析、讨论和解决实际问题。例如高一物理的运算又迅速地从单纯的算术、代数运算过度到函数、图像、向量、极值等运算。这就要求学生具有较强的分析、概括、推理、想象等思维能力,应用数学能力以及与之对应的优化方法、学习习惯和思维质量,这对于刚上高中的只有形象思维或具有一定的抽象思维能力但尚处于经验型阶段的高一学生来说,无疑是一个思维方式中质量上的飞跃。高中物理难学是确实存在的现象,大部分的学生觉得成绩比初中退步了,对现在的成绩感到不满意,而且对学习高中物理有较大的心理压力。众所周知,在高考各科成绩中,物理学科的平均分历来都是较低的;而在学生当中''''物理难学''''成为抹不去的阴影。不良的竞争,过大心理压力的长期作用会使青少年的心理承受力不胜负荷,从而产生学习障碍,结果"台阶"的跨越更显艰难。

二、刻板的学习方法,惰性心理

初中以形象思维为主、通常从熟悉、具体、直观的自然现象和演示入手建立物理概念和规律。高中从理想模型代替直观现象客体入手,通过逻辑判断和抽象思维建立概念和规律,这种由具体形象思维到抽象逻辑思维的过渡必然使得学生要改进原来的学习方法,才能达到新的要求。学习上产生困难,往往并非学生思维水平或智力的问题,而是学生不知道该怎样去学。事实上,学生学会物理,到自己会用物理差距还非常大。从我多年的调查分析,大部分的学生还没有掌握正确、合适的学习方法,这已是他们在物理学习中遇到困难的主要原因之一学生获取物理知识的途径只限于课堂听讲,缺乏对自然科学的探索精神。课后只是为了做题而做题,死记公式,生搬硬套。少了求知的热情,成功的喜悦,只靠考试、升学的压力是无法产生浓厚兴趣和学习欲望的,反而会出现"惰性心理",完全依赖老师课堂讲解,思维惰性大,思路狭隘,满足于固有的思维模式,受固有的方法框框约束,只能套用知识,不能灵活运用知识,只能模仿,不能创新,思维僵化。"满堂灌"教学法和"题海战术"是产生惰性心理的温床。西方一位颇有名气的未来学者埃德加•富尔在《学会生存》中写道:"未来的文盲不再是不识字的人,而是没有学会怎样学习的人。"存在惰性心理的障碍,就不会主动去汲取知识,学不到真正的东西,也不可能成为新世纪的创新人才。

三、思维负迁移,"晕轮"效应

思维定势的迁移分为正向迁移和负迁移。对新知识的学习起积极、促进作用的为正向迁移;起干扰、抑制作用的为负迁移。物理教学中思维定势负迁移的消极表现:

1、在解决新问题时,盲目地照搬旧经验,不注意新旧问题间的差异。

2、由于思维定势造成思维方式的僵化,不利于思维的发散,缺乏创造性。

3、在建立概念和规律时,学生因未真正掌握其内涵和外延,便会造成"定势错觉",而极易迁移到应用中去。不能区别相互之间有联系的物理概念,如电压和电动势,电势与电势能,质量与重量,动量定理和动量守恒定律,光的干涉和光的衍射等。

4、学生掌握物理概念和规律时的稳定性和清晰性差,理解不透切,将一些本质不同,但表面上相近、相似、或相关的概念或规律混淆,产生晕轮效应,成为学习的障碍。如在对自由落体运动问题的认识上,学生认为物体下落的快慢是由它们所受的重力决定的,物体越重,下落得越快;在作用力与反作用力问题的认识上,学生对鸡蛋碰石头这一物理现象,认为鸡蛋碎了是由于石头对鸡蛋的作用力比鸡蛋对石头的作用力大;分不清变化和变化率,如速度的变化和速度的变化率;磁通量的变化量和磁通量的变化率等;滑动摩擦力与压力成正比,学生将其作为摩擦力大小与压力的一般关系,以滑动摩擦力概念代替了摩擦力概念;做匀速圆周运动的物体,所受合外力及其加速度的大小不变,方向总是指向圆心,学生将这一特征当作圆周运动的一般特征,以匀速圆周运动概念代替了圆周运动概念。

四、性别心理障碍

在跨越初高中"台阶"的过程中,有的人越往上攀登越感吃力,不乏落伍者。而落伍者中,有不少是女生。理科是女生弱项的舆论和事例常压得女生不敢放胆去学习物理,造成心理负担,使学习信心不足。例如近几年各省高考实行"3+X"以来,其中"X"科选读物理的女生较少,在理科重点班的女生则更少。女生学好物理的信心明显低于男生,学习的劲头也不如男生,对自己不敢高要求,做题时,也不够男生灵活。在大部分人认为女生学习物理至少在某方面比男生困难的情况下,女生的心理压力实在不小。科学研究表明,男女生的智力因素和非智力因素方面都存在差异。但这些差异主要不是表现在水平上而是特色上的不同。男生在抽象、理解思维方面较强;女生在形象、机械思维方面较强,在高中偏向逻辑推理的学习中,女生喜欢记忆的方法已不适用了,从而在成绩上出现退步现象,但特色的差异并不代表能力水平的高低,只是一开始的适应程度的不同,使有的女生心理上产生障碍,缺乏信心,畏缩不前。

那么如何解决这些问题呢下面介绍一些打破心理障碍的方法:

高中物理注重物理现象的观察到分析物理现象、建立物理模型并进行定量分析研究,因而学生必须具有一定的抽象思维能力才能学好。从上面的调查研究分析可以获知,对于刚刚进入高中的学生来说,这种思维的较高层次的要求常会令他们无所适从。当高一学生在物理学习上遇到心理障碍,我们要想办法帮助他们尽早克服,使他们尽快适应过渡期,愉快投入高中的知识吸取中。

首先,要培养学生对物理的学科情感,提高学生的学习情商。

苏霍姆林斯基曾把学生的情感比作土地,把学生的智力比作种籽。他说:"只关心种籽而忘了耕地等于撒下种籽喂麻雀。"兴趣和好的动机能够很大地促进学生学习的热情。教师要处理好师生关系,激励学生不怕挫折,勇于前进;要“思学生所想,解学生所难,料学生所错,投学生所好”。

激发学生的兴趣,教师要充分发挥主导的作用,并体现出学生的主体地位。教师要改变一讲到底的做法,而是根据教学目的,通过"设疑"、"析疑"启发学生的思维,鼓励学生提问和发表自己的见解,参与课堂讨论,营造一个宽松和谐的教学环境。保护学生的好奇心,让学生摆脱死记硬背的束缚,注意理论联系实际,懂得运用所学的知识解决生产和生活中的一些具体问题。增强学生的受挫能力和解决困难的信心,让他们有成功的体验,给他们开阔眼界的机会。有了良好的学习动机,学生的兴趣萌发出来了,教与学也就更加相辅相成了。

其次,注重物理实验在教学中的作用。

物理是一门基于实验的学科,实验在物理研究、教学中占着举足轻重的地位。今年的新课改中物理实验的教学加重了,高中物理更抽象,而学生的自我意识又增强了,他们更倾向于独立思考。演示实验可以使他们"眼见为实",学生实验更使他们有自己动手的机会,课外小实验又有趣,学生都比较乐于参与。

可见,实验确实是受学生欢迎的,良好的实验课可以提高学生的兴趣。并且简单的,生活化的实验材料可以给学生亲切感,消除对物理学的畏难情绪。并且有人曾说过,实验的教育价值与实验装置的复杂程度成反比。但教师同时也要注意实验的针对性,不要令学生看过了、做完了还不明白是什么意思、不知道实验有什么目的和作用;纠正学生不正确的心态,如为了结果完美而修改资料,把实验当游戏等。

第三,发展学生创造性思维。

社会的发展需要创造,人人都希望有所创造,创造性思维能力是能力培养的核心,它对其他能力的形成、发展具有决定性的作用。在物理教学中培养学生的创造性思维能力很重要,因为高中教育面对的是青少年,他们最肯学习,最少保守思想,培养他们的创新精神是完全符合他们的心理发展规律的。

创造性思维能力不是与身俱局来的,要通过训练才会得以提高。创造思维的核心是发散思维,教学中要充分利用物理材料对学生进行发散思维训练,所谓发散思维,就是从个给定的信息中产生新的信息,从同一来源产生各式各样为数众多的输出。其次要进行集中思维训练。集中思维就是以某个思考对象为核心,从不同的角度将思维指向这个中心,以达到解决问题的目的。第三要进行联想思维训练,就是训练学生从某一事物联想到另一类事物的能力,可以正向联想,也可以进行逆向联想。第四要进行形象思维训练。尽管物理学中的概念通常很抽象,但是通过巧妙的构思可以找出形象的比喻,教师在教学中要善于寻找形象的比喻。第五要进行逻辑思维训练。物理教学中要注重概念、推理、判断等一系列的逻辑思维过程的分析,在潜移默化中提高学生的逻辑思维能力。不要搞"题海战术""满堂灌",禁锢学生的思维,使其陷入狭隘的框框条条中。

物理理论论文篇7

这是由于教师所提出的问题,学生不可能照搬课本上的文字作为答案,这种提问方式能引起学生进行积极思维活动,能培养学生的学习兴趣。那么,如何进行教学合理性提问呢?建议如下:

1、激疑性提问

孔子说过:“学起于思,思源于疑”,有疑才能有思,无思则不能释疑。设疑、释疑是人生追求。由于中学生缺乏思维的灵活性和敏捷性,教师若能在其似懂非懂、似通非通处及时提出问题,然后与学生共同释疑,势必收到事半功倍的效果。例如,在浮力教学中,为了使学生弄清浮力的大小与哪些因素有关,遵从什么规律,可以用学生熟悉的例子问学生:为什么木块浮在水面上而铁块沉入水底?用钢铁制成的万吨巨轮为什么可以浮在水面上?类似这样的问题使学生的思维中出现了疑问,从而使他们产生了强烈的求知欲望。

2、探究性提问

这种提问能启发学生思维的灵活性,也有利于培养学生思维的深刻性。例如,对于物理概念,不直接让学生回答,而是让学生应用概念分析解决一些实际问题,并围绕重要的物理过程、理论与实际的关系,深究细追。向学生发问、追究的问题要经过周密、科学的设计。通过这样的提问,就会把学生的认识逐步引向深化,并有利培养学生思维的灵活性。

3、发散性提问

发散思维是一种创造性思维,教师若能在授课时提出激发学生发散思维的问题,引导学生从正面和反面多途径去思考,纵横联想所学知识,将提高学生思维能力和探索能力大有好处。这种提问难度较大,必须考虑学生知识的熟练程度。

例如,在讲完一个例题后,启发学生一题多解地提问,或题目引伸性提问,或逆着题意进行分析。这样的提问很自然地把学生带入积极思考,讨论,探究等生机盎然的学习境界之中,对于培养学生的创造性思维和探索能力无疑是有益的。

4、铺垫性提问

这是一种常用的提问方式,在讲授新知识之前,教师要提问与本课有联系的旧知识,为传授新知识铺平道路。教师应从教材内有规律出发,针对学生的实际,在知识联系的“挂钩点”设计好问题,使学生思维有明确的目的性,启发学生运用自己的知识、智慧,战胜一个个困难,取得有创见的成果,以达到顺利完成教学任务的目的。

5、激趣性提问

富有趣味性的提问,往往能激发学生带着浓厚的学习兴趣,以愉悦的心情去积极思维,直至问题得到圆满的解答。例如,在讲热传导时,可以这样设计问题:在装水的试管底部放一条小鱼,用酒精灯对试管上部的水加热,当上部的水已沸腾了,下面的小鱼为什么却安然无恙?象这类“煮金鱼”以及“纸锅烧开水”等生动有趣的提问,会使学生的注意力高度集中,从而在主动,轻松的心态中进入探求新知识的境界。

6、巩固性提问

物理理论论文篇8

论文摘要:要准确界定国家商品储备的属性、定位和基本功能,必须有一套正确的理论方法作指导,本文从马克思社会再生产理论、国家分配论和公共财政论三个方面对国家实物储备进行分析定位,揭示了国家实物储备的财政属性。 论文关键词:国家实物储备 马克思社会再生产理论 国家分配论 公共财政论 储备,是一种有目的的储存实物资产、金融资产或无形资产的行为,也是对这种有目的的行为和其对象总体的称谓。储备的主体可以是国家、企事业单位或其它经济组织,也可以是个人。储备的对象可以是实物资产、金融资产或其它无形资产。本文研究的对象主要限定于国家储备,即以国家为主体的国家实物(物资)储备,即国家作为后备而储备的粮食、石油及其它实物资源。 马克思社会再生产理论与国家实物储备 商品储备问题是马克思关于再生产理论的一个重要问题,从理论上搞清楚商品储备存在的意义、商品储备产生的原因、商品储备的类型、规模、费用等问题,对进一步研究国家实物储备具有重要的指导意义。 社会再生产包括了生产、交换(流通)、分配、消费四个环节,生产是起点,消费是终点,交换和分配是中介,四个环节分别承担各自不同的经济职能,周而复始。物质产品并不是马上从社会再生产的前一个环节直接进入到下一个环节,中间要经过一定时间的停滞。在生产环节停滞就形成了生产储备,“生产过程和再生产过程的不断进行,要求一定量商品(生产资料)不断处在市场上,也就是形成储备”。生产储备又分为原材料储备和产成品储备,原材料储备是保证生产连续进行的物质条件,是企业主动的存储,产成品储备是生产的结果,是违反企业生产意愿的产品停滞,因为企业总是希望生产出来的产品能够迅速进入市场流通并为其实现剩余价值。产品在交换(流通)环节形成的停滞就形成了流通储备,流通储备是使市场供求关系得以平衡的必要条件,与生产储备一样,流通储备既是正常流通的条件同时也是流通的结果,作为流通条件的储备是商品连续销售的必要,是销售企业主动的存储,“没有商品储备,就没有商品流通”;而作为流通结果的商品储备大多是流通停滞,商品滞销的结果。消费储备一般是指消费者为了应急或者方便而进行的工作生活物资储备。 分配环节发生在交换价值实现之后,最终消费发生之前,在分配与消费环节之间形成的停滞就形成了分配储备,分配储备是没有马上用于消费的资金或物资停滞。由于市场经济以货币价值分配为主,因此分配储备主要以货币形态存在。居民个人把分配所得进行储备就是居民个人储蓄的来源;企业单位的分配储备就形成了企业储蓄;国家把分配所得的财政资金进行储备就形成了财政盈余;国家使用分配所得的财政资金购买物资进行储备就形成了国家物资储备,也可称为国家财政实物储备;国家把外贸所得的国际货币(主要是美元)进行储备就形成了外汇储备。作为发展中国家,财政收入的停滞大多被认为是一种无效浪费,但是坐吃山空不进行适当的储备又会给可持续发展带来危险,国家实物储备是没有马上进入政府投资或者消费而是作为财政后备的财政收入,与财政货币储备、社保基金、外汇储备一起构成财政后备。 根据以上分析,国家实物储备形成于分配环节,来源于国家参与社会再生产分配所得的财政收入,不直接以生产再生产为目的,是暂时或较长时间脱离了生产的后备产品,因此国家物资储备本质上属于财政范畴,也可称为财政实物储备。 国家财政论与国家实物储备 “国家财政论”、“国家分配论”是我国传统财政理论的主要流派之一,在对财政本质问题的研究方面,其区别于其他财政思想与观点的最具特色之处,当数它以马克思主义国家学说为依据,通过层层“剥笋”式的剖析,以财政活动满足国家职能的需要

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