分享

“我记住了自由落体运动,又有什么用?”――最好的答案在这里

 堪寻 2021-02-18

文/张虎岗

感谢方丽丽、武军老师(浪漫物理小屋群友)

一天晚上,“浪漫物理小屋群”的方丽丽老师说了她在教学中遇到了一个困惑:“学生很困惑为什么要学物理,它到底有什么好,一个学的还挺好的孩子问我:‘老师,我记住了落体运动的公式,也知道两个物体下落一样快,so what?’”

在教学中,我也遇过有着这样疑惑的学生。这时候,我一般会先对孩子们看法表示认同,我说:“你不懂声音由振动产生的,不懂得声音的三个特征,并不影响你与人正常交流;背不背得过欧姆定律、会不会画电路图,对你的生活也许看上去没有什么影响。除非你要当个中学物理老师,否则当你求职时,评委绝不会让你背欧姆定律、牛顿第一定律来决定是否录用;在生活中,你不懂燃料燃烧是把化学能转化为内能,不懂炒菜是通过热传递增大了菜的内能使它升温变熟,不懂电磁炉、电饭锅的原理,也不影响你做出一桌美味可口的饭菜;你不懂得汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、气四个冲程,也不影响考驾照、开汽车。这样的例子还有很多,所以从这个角度来看,学物理真得没有用。”看着孩子点头认同的样子,我接着说:‘“然而,学物理真得没有用吗?当你探寻物理知识的过程中,你会学到很多思维方法,比如控制变量法可以教给你怎么正确地分析问题,转换法告诉你怎么把不好解释的事说得浅显易懂,理想实验可以告诉你怎么合理地得用推理,还有相互作用力、摩擦力、惯性、压强、热机、电等等知识,它们对我既有有利的一面,又有有害的一面,这告诉我们看待事物不能绝对非黑即白,好与坏可能同时存在。

这时,我看到了武军老师的回复,他说:“当年我的物理课代表就问过我这样的问题。我先让他做了一道物理题,‘光滑水平面上放着两个挨在一起的物体,质量分别是M、m,用水平力F推m,使m推M,问m推M的力是多少?’不一会儿他就解了出来。我问他为什么这么做?他说,首先我判断这是力学中的非平衡问题。解答非平衡问题常用到三种常见规律,牛顿第二定律,能量规律,动量规律。这道题不涉及过程,所以应该用牛顿第二定律解决。我先表扬了他以后,又问他如果到天安门,要怎么去?他有点儿发愣,显然不明白我怎么突然问起这个与物理毫不相干的问题。他犹豫了一下说,坐地铁。我说,你为什么不找铁锹?不拿勺子?他一下子就乐了,去天安门和铁锹、勺子有什么有关系吗?我没回答他,又问他,你为什么不走着去?他说,那多远,多累呀!我说,现在你发现解物理题和去天安门的共同点了吗?看他还是没有明白,我解释说,坐地铁这个回答包含了两个逻辑判断。第一,这是个交通问题,找铁锹是挖坑用的,找勺子是吃饭用的,所以不能用铁锹和勺子。第二,交通问题可以有好几种解决方式,比如,走着去,骑车去,开车去,坐公交,坐地铁。然后,你根据实际情况,选择了地铁。所以,这两个毫不相干的问题的思维方式其实是一样的,都是先判断是什么问题,然后这种问题有几种解决方法,然后选择合适的方法解决它。――物理告诉我们,这个世界是有规律的,规律是可以认识的,解决问题要遵循规律。所以,学习物理,从根本上讲,不是让你会安个灯泡,修个电器,而是在潜移默化之中,培养一种世界观,即这个世界是有规律的,是可以认识的,还培养一种方法论,即要按照规律解决问题。

“学物理有什么用?”不仅仅是学生的困惑,也可能是物理老师的困惑。著名物理特级教师吴加澍老师说过这样一件事。吴老师说,他曾经信奉“知识就是力量”,于是在教学中尽可能把更多的知识传授给学生。然而事实上,学生毕业后又会把这些知识一点一点地“还给老师”,甚至几乎忘得一干二净。他为此很是失落,每当问学生是不是白学了知识,学生又都认为没有白学,但是到底有什么用又都说不清楚,直到他一位毕业了二十余年的学生跟他说起“印象最深”的一堂物理课,才得到了答案。这位学生说,在讲重力势能力的相对性时,吴老师曾向学生提出一个问题,有人站在五楼的窗台上要往下跳,你说危险吗?开始大家都认为跳下去肯定没命了。后来有人想到了,如果往屋里跳呢?虽然这个例子联系的物理知识他已经记不清了,但是这个例子让他懂得凡事都是相对的,从不同角度看就会有不同的结果。

由此可见,之所以产生“学物理有什么用”的疑问,是把物理等同于一个个的概念、定律。其实,概念、定律仅仅是物理的一部分。庞加莱说:“物理学是从一系列事实、公式和法则建立起来的,就像房子是用砖砌成的一样。但是,如果把一系列事实、公式和法则就成看成物理学,那就犹如把一堆砖看成房子一样。不,物理比组成它的事实、公式和法则要深刻得多!”庞加莱所说的“深刻”,就是蕴含在物理中的科学方法、思维。这些方法与思维隐藏在知识的表层之下,当你挖掘到才算是找到了宝藏。

同类链接

开学第一课,我给学生讲了那些只有物理才会告诉我们的人生指南

物语背后的故事:透镜成的是像,折射的却是人生

毕业季,如果没有学好物理,怎么好意思说了解人生

物理是什么?给你一个不一样的答案!

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多