谈中学物理实验中的物理思想

黄韬

【摘要】物理实验中的物理思想具体来讲就是将中学的整个过程中物理实验中存在的一些要素进行归纳得到一些相对比较重要的原则，最终上升到稳定以及基础的理性认识。将其作为中学物理实验的分析、评价以及判断的标准。每一项实验都需要一定的理论以及原理来进行设计。而这些理论以及原理就在一定程度上体现了物理思想。

【关键词】物理实验 物理思想

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）02-0139-02

引言

物理实验中的物理思想具体来讲就是将中学的整个过程中物理实验中存在的一些要素进行归纳得到一些相对比较重要的原则，最终上升到稳定以及基础的理性认识。将其作为中学物理实验的分析、评价以及判断的标准。在物理实验的学习过程中，学生如能对物理思想进行掌握，就会在实际实验的学习过程中发挥非常大的促进作用，进而推动整个物理学科的学习质量的提高。物理实验中的物理思想的位置高于任何一个物理实验，因为它是对物理实验更加深层次的概括以及思考。物理实验中的物理思想不仅仅体现于物理实验的要素，还能够体现在每一个要素进行选择、处理、运用以及分析之中。

1.物理思想的概念、分类和特征

1.1物理思想的概念

物理思想的广义含义就是对物质的运动形式、基本结构以及内在的规律的客观存在反映在人们的意识中在进行一定的思维活动之后出现的结果。具体来讲，物理思想与传统的物理规律、物理的基本概念以及物理方法具有一定的联系也存在区别。主要包括了我们对于物理学习的实际思想过程、物理学科本身的发展建立以及物理学家的相关探索精神。而物理思想狭义的概念就是在对物理进行学习的过程中形成的满足物理规律、物理基本概念、物理方法以及物理逻辑的实际结果。

1.2物理思想的分类

在物理学不断的发展过程中物理思想也在不断的增多。按照中学物理的实际内容以及特征，物理思想可以分为以下几类：

1.3 物理思想的特征

（1）思维的创造性。物理思想的实际出现需要经过很多次的抽象以及概括，还需要针对物理现象以及物理过程有一个创造性的认识。尤其是已经存在的重要的物理思想，一般都是经过很多物理学家的思考以及创新概括而产生的。物理思想具体来说并不是经过公式推导出来的，物理思想就是创造性思维的结果。

（2）内容的系统性。物理思想虽然是通过思维创造出来的，但是物理思想的实际内容还是以物理学科的规律、基本概念、方法以及理论为基础的，物理思想一般具有系统性以及逻辑性，基本都是经过反复的证明而产生相对比较广泛的适应性。

（3）逻辑的哲学性。物理思想内还包括着很多的哲学相关的观点，这就在一定程度上体现出了科学的世界观。

（4）观念的主导型。物理思想在观念上能够帮助学生将实际学习到的物理知识以及方法直接对物理世界进行解读，除此之外，还能够有效的对物理问题进行处理、归纳总结出新的物理理论以及对物理现象的探索等。

物理思想就是人们对于物理知识进行学习的过程中，对于相关知识以及方法进行归纳总结得到的科学认识，物理思想能够对物理相关问题的研究以及理论创新起到一定的指导作用。在中学物理的学习过程中，对于物理思想的学习是一项非常重要的内容。

2.实验设计与制作中的物理思想

物理实验的设计，一般都是需要一定的理论以及原理为基础来指导的。这些理论在一定程度上体现了实验的物理思想。中学教材上的任何一个实验都体现了物理学家对于物理世界的认识方式以及装置的思维，比如利用油膜法对于单分子直径的测量以及库仑定律的验证。学生在教师对于物理实验的背景以及原理进行讲解之后实行实践。比如观察双缝干涉的物理实验中，在对双缝干涉实验的实验思路以及实验背景进行学习的基础上，再对双缝干涉的条纹进行实际观察。在物理光学的实际发展过程中，杨氏双缝干涉实验是一项非常重要的实验，具有里程碑的意义。原来波动学很难再取得进步的主要原因就是波振相对于波动的相关性质是相对不完善的，因为没有关于干涉的概念。而杨氏按照波振面的模型，为相干光波赋予相关的性质，也就是在同一个波振面上多激发的子波都具有一样的相位、振动的方向以及频率，这样是使得这一模型具有非常重要的物理意义。由此可见，如果在实验中对物理模型以及实际物理背景进行抽出，那么就相当于没有了物理实验的精髓。

3.实验方法中的物理思想

（1）转换法：物理实验中非常常用的一种实验方法，就是将不容易测量的物理量进行转换，转换成另外一种比较容易测量的物理量，然后通过测量容易测量的物理量来得到不容易测量的物理量。比如伽利略做了相关的实验来证明了亚里士多德的落体学说是不对的，具体实验思路就是将其转化为斜面的精确分析研究，用冲淡重力的方式来对时间以及距离进行测量，最终外推至自由落体。

（2）放大法：放大法在物理实验中常见的包括：累积放大法、光学放大法以及机械放大法。放大法关键的思想就是不能出现失真的现象，也就是需要线性放大。

（3）模拟法：比如电场中等势线的描绘实验，对于电场中的等势线的直接描绘是相对比较困难的。因为静电场的规律与恒定电流场的规律是比较相似的，这就表明可以在导电纸上来形成恒定的电流的方式来对静电场进行模拟，以这样的方式来做实验。

4.实验条件的控制和实验操作中的物理思想

（1）在实验装置以及仪器具有局限的基础上，还要保障实验过程中得到最好的实验结果：在实际物理实验中对于相关装置以及仪器的使用需要具有一定的目的性，首先需要遵守相关规范、有步骤、有要求的进行，实验操作需要清楚明了以及干净利索。需要学习的物理思想主要包括：砝码的使用方法并不能用手直接拿，在使用温度计的过程中避免将玻璃泡握在手中。学生在学习的过程中需要认真的对于潜在的物理思想进行重视。

（2）在物理实验的实际操作中，需要对已经调整好的实验条件进行控制：比如在做平抛运动实验中，需要保障每一次从同一个高度水平上释放小球。

5.实验数据处理和分析中的物理思想

在物理实验中进行大量数据的测量，这些数据需要进行良好的分析以及处理，需要针对相对比较杂乱无章的数据内进行物理规律的归纳，最终得到物理实验的结果。这个过程主要包括：数据表格的设计，对于实验相关数据的及时记录以及处理，然后分析实际测量结果的准确性以及结论的判定性。在对数据进行处理以及记录的过程中主要体现的物理思想是：在对数据进行测量的过程中，需要尽量的减少由于对数据进行处理而产生的误差，另一方面又需要尽可能的保障简化。实验数据处理以及分析中的物理思想是通过长期的实践来总结归纳而得到的。

6.结束语

综上所述，物理思想对学生来说是学习物理实验的一项非常重要的内容，学生在学习物理实验相关知识的同时，还需要潜移默化的对物理实验中的物理思想进行归纳以及掌握，这样能够帮助学生对于物理实验学习质量得到更深层次的提高。

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指导老师：

臧文彧，浙江省德清县教育局教育研训中心。endprint