物理学研究宇宙间物质存在的各种主要的基本形式，它们的性质、运动和转化以及内部结构；从而认识这些结构的组元及其相互作用、运动和转化的基本规律。地学和生命科学都是自然科学的重要方面，有重要的社会作用，但是像地球这样有生物的行星在宇宙中却是少见的，所以地学和生命科学不属于物理学范围。当然，物理学所发现的基本规律，即使在地球现象和生命现象中，也起着重要作用。 物理学的各分支学科是按物质的不同存在形式和不同运动形式划分的。人对自然界的认识来源于实践，而实践的广度和深度有着历史的局限性。随着实践的扩展和深入，物理学的内容也不断扩展和深入。新的分支学科陆续形成；已有的分支学科日趋成熟，应用也日益广泛。早在古代就形成的天文学和起源于古代炼金术的化学，始终保持着独立的地位，没有被纳入物理学的范围。在天文学和物理学之间、化学和物理学之间存在着密切的联系，物理学所发现的基本规律在天文现象和化学现象中也起着日益深刻的作用。 客观世界是一个内部存在着普遍联系的统一体。随着物理学各分支科学的发展，人们发现物质的不同存在形式和不同运动形式之间存在着联系，于是各分支学科之间开始互相渗透。物理学逐步发展成为各分支学科彼此密切联系的统一整体。物理学家力图寻找一切物理现象的基本规律，从而去统一地理解一切物理现象。这种努力虽然逐步有所进展，使得这一目标有时显得很接近；但与此同时，新的物理现象又不断出现，使这一目标又变得更遥远。看来人们对客观世界的探索、研究是无穷无尽的。以下大体按照物理学的历史发展过程来叙述物理学的发展及其内容。物理学是研究自然界基本规律的科学它的英文词physics来源于希腊文，原义是自然，而中文的含义是“物”（物质的结构、性质）和“理”（物质的运动、变化规律）中文含义与现代观点颇为吻合现代观点认为物理学主要研究：物质和运动，或物质世界及其各部分之间的相互作用，或物质的基本组成及它们的相互作用物质可以小至微观粒子——分子、原子以至“基本”粒子（elementaryparticles）所谓基本粒子，顾名思义是物质的基本组成成分，本身没有结构然而基本与否与人们的认识水平以及科学技术水平有关，因此对“基本”的理解有阶段性有鉴于此，物理学家简单地称之为“粒子”有时为了表达认识的层次，我们仍然可以说：“现阶段的基本粒子为……”当前我们认为基本粒子有轻于（lepton）、夸克（quark）、光子（photon）和胶子（gluon）等等科学家们正在努力寻找自由夸克此外，分数电荷、磁单极也在寻找之列我们周围的物体是物质的聚集状态人们可以用自己的感官感知大多数聚集状态的物质，并称它们为宏观（macroscopic）物质以区别前面所说的微观（microscopic）粒子居间的尺度是介观（mesoscopic），而更大的尺度是宇观（cosmological）场（field）传递相互作用，电磁场和引力场就是例子在物理学的范围内，物质的运动是指机械运动、热运动、微观粒子的运动、原子核和粒子间的反应等等运动总是发生在一定的时间和空间时间和空间首先是作为物质运动的舞台，但最后也成了物理学研究的对象现在知道物质之间的相互作用有四种，即万有引力、弱相互作用、电磁相互作用和强相互作用爱因斯坦（AEinstein，1879—1955）生前曾致力于统一场论的工作，试图用统一的理论来描述各种相互作用在60年代，走向统一有了突破性的进展格拉肖（SLGlashow）、温伯格（SWeinberg）和萨拉姆（ASalam）等人发现弱相互作用和电磁相互作用可以统一，用弱电相互作用（electroweak）来描述鲁比亚（1983[1]，CRubbia）等提供了实验支持大统一理论（Grand Unification Theory，GUT）试图将强相互作用也统一进去，而超对称理论更企图将引力也纳入其中还有人在寻求其他的相互作用对此，在Physics Teacher期刊上曾有一篇文章题为“存在第五种基本力吗？”专门讨论这一命题[6]在高级的理论中，相互作用只不过是交换物质，如电磁作用交换光子、强作用交换胶子物理学的一个永恒主题是寻找各种序（orders）、对称性（symmetry）和对称破缺（symmetry-breaking）[10]、守恒律（conservation laws）或不变性（invariance）物质的有序状态比我们想象的要广泛得多除了排列整齐的位置序以外，还可以有指向序超导态也是一种有序状态对称性通常指静止的空间几何对称，如太极图、八卦、晶体中的平移和旋转对称实际上，对称性还可以是动态的，可以是时间反演对称、物质—反物质对称以及更为抽象的规范对称等等就物理学和其他科学的关系而言，我们可以说：·物理学是最基本的科学·物理学是最古老、发展最快的科学·物理学提供最多、最基本的科学研究手段最基本的体现是在天文学、地学、化学、生命科学中都包含着物理过程或现象在这些学科中用到不少物理学概念和术语是很自然的最基本还意味着任何理论都不能和物理学的定律相抵触例如，如果某种理论破坏能量守恒定律，那么这一理论就很成问题当然，某些物理理论本身或一些阶段性的工作本身也是在不断地完善19世纪中叶之前，物理学曾是完完全全的实验科学力学中的理论问题被认为是数学家的事19世纪末，在当时处于世界物理学中心的德国的大学里，开始设置理论物理学教授的席位此后，随着人类的认识能力逐步深入，逐步深入到不能靠直觉把握的微观、高速、宇观现象，20世纪初建立了狭义和广义相对论，以及量子力学这些深刻的物理理论到了20世纪中叶，物理学已经成为实验和理论紧密结合的科学20世纪后半叶由于电子计算机的发展，既改变了理论物理的工作方式，也扩大了实验的涵义目前物理学已经成为实验物理、理论物理、计算物理三足鼎立的科学实验提供的条件比自然界出现的更富变化和更灵活可控，而物理理论则给出了对自然界的数学描述计算物理学是重要的新分支，有自己独特的研究方法计算机实验可以提供比通常的实验更为变化丰富和灵活控制的条件不过通常需要用到超级计算机物理学中最重大的基本理论有下面5个：·牛顿力学或经典力学（Mechanics）研究物体的机械运动；·热力学（Thermodynamics）研究温度、热、能量守恒以及熵原理等等；·电磁学（Electromagnetism）研究电、磁以及电磁辐射等等；·相对论（Relativity）研究高速运动、引力、时间和空间等等；·量子力学（Quantum mechanics）研究微观世界后两个理论主要是在20世纪发展起来的，通常认为是现代物理学的核心以上理论中没有一个被完全推翻过，也没有一个是永远正确的例如，牛顿力学在高速情形下，应该用狭义相对论来代替；而对于强引力，它又偏离于广义相对论，但在它的适用范围内仍然是精确的科学的理论总是要发展的，需要根据新发现的事实进行修正在教科书中只介绍一种版本的做法很可能导致“理论是唯一的”这样的观念事实上，理论决不是唯一的科学理论往往在美学上令人赏心悦目，在数学上优雅而普适，但是仅仅有这些是决不可能流传下来的理论和思想必须经受实验的检验和验证物理学中的理论和实验在相互促进和丰富中得到发展一个没有思想的实验工作者可以发现无穷无尽的事实，不过毫无用处理论家如果不受实验检验这一约束也可能产生出极其丰富的思想，不过与大自然毫无关系而已通常的科学研究方法是：·通过观测、实验、计算机模拟得到事实和数据；·用已知的可用的原理分析这些事实和数据；·形成假说和理论以解释事实；·预言新的事实和结果；·用新的事例修改和更新理论上述的后3步都是关于理论的以上所说的科学研究的步骤是常规的有时候，有的人可能并不遵循这样的过程常常直觉（intuition）或者预感（premonition）会起相当的作用有时候，机遇（运气或偶然）对于成功也会起作用，使你获得一则重要的信息或发现一个特别简单的解要学会在恰当的时机提出恰当的问题，并找到问题的答案有时还必须忽略一些“事实”，原因是这些并不是真正的事实或者它们无关紧要、自相矛盾；或者是由于它们掩盖了更重要的事实或考虑它们使问题过于复杂化据说，有一次有人问爱因斯坦：如果迈克耳孙-莫雷（Michelson-Morley）实验并不导致光速不变你怎么办？他说：他将忽略那些实验结果，他已经得到了结论，光速必须被认为是不变的关于爱因斯坦1905年提出狭义相对论时是否知道迈克耳孙-莫雷实验，曾发生过长时间的争论有人认为爱因斯坦在他的著作中没有留下他知道迈克耳孙-莫雷实验的丝毫痕迹，他可能纯粹通过理论推理和他们（迈克耳孙与莫雷）得出了相同的结论爱因斯坦的首席传记作家培斯（Abraham Pais）筛选了许多历史记载，得出结论说，爱因斯坦确实知道这一实验新近有一篇爱因斯坦在1922年的演说的英文翻译稿刊登在Physics Today上[8]此文是根据原来的德语演讲的日文记录整理、翻译的[见第九章参考文献（13）]译者让爱因斯坦“本人”表示，他知道这一实验在大学物理的学习中，除了学习事实、定律、方程和解题技巧外，还必须努力从整体上掌握物理学要了解各分支间的相互联系现代观点认为，应该从整体上逻辑地、协调地来把握物理学学习中，对于基本物理定律的优美、简洁、和谐以及辉煌应该有所体会，要学会鉴赏其普适程度，了解其适用范围还要学会区别理论和应用，物理思想和数学工具，一般规律和特殊事实，主要和次要效应，传统的和现代的推理方式等等
物理学与哲学可以说是同系一个源头,只不过随着物理学和哲学的发展,各自都构建了自己独立的学科体系,才有了物理学与哲学的分科 早期的物理学起源于哲学,也就是说物理学是在哲学的基础之上派生而演变、发展起来不同于哲学的研究领域的学科体系。例如，物理学中的巨人—牛顿，常采用因果律、共同性原则和归纳法来分析、解决问题。他曾撰写了《自然哲学的数学原理》一书，从很大程度上说明了物理学与哲学有密切的关系，因而早期的物理学与哲学在研究的领域中并没有多大界限上的区分。 在古希腊中，哲学中的“哲”意译为“聪明”之意，而“学”意译为“学问”之意，即哲学是指使人聪明的学问。它是人们生活在其中的世界以及和世界关系的总的看法和根本观点。而早期的物理学，被命名为“格致学”，即为格物致知之意，它是研究自然现象、规律和寻求研究方法，再把这些应用于解决实际问题的学科体系。它是具有先知先觉的人，首先发现自然界本来存在的现象或规律，或首先发明对人类有益的物质产品。把在研究过程中的直觉经验和研究方法上升到理性认识的思维方式。从而告之人们已被发现的现象和规律之中，那些对人类有益，那些对人类无益。但随着社会的不断向前发展，物理学从哲学中走出来，形成自己独特的学科特点，形成了一套解决相关物理问题的研究方法（当然，在研究或应用这些自然现象、规律的过程中，可能伴随着新的研究方法的诞生）。 在历史发展的史册上，哲学对物理学的作用，可以说是无法比拟的。就其现代物理学的框架体系来看从很大程度上都应用了不少哲学上的方法论和认识论。在研究、探讨某些物理问题时，要用到哲学中的某些观点和看法。例如：有一批货物其质量为500吨，若每只船一次最多能运送货物40吨，如果要求一次运送完，那你派12艘、5艘、还是13艘轮船去呢？要解决这类问题，就要用到哲学中的实证主义。再如，众所周知，爱因斯坦著名的《相对论》的构建，除了不仅具有较高的洞察力之外，更主要的是他采用了哲学中的“一分为二”哲学思维方式来分析、解决物理学中的具体问题。 同样，在历史发展的长河中 ，物理学推动了哲学的发展，这些现象也随处可见。早期的哲学往往是用形而上学的思想或方法解决人们遇到的问题。因而，在物理学中，科学家们也常常采用形而上学的思维方法来分析、解决问题。但这种方式并没有阻碍物理学的发展。相反，在运用这种方法分析、解决物理问题的同时，促进了哲学的发展。典型的是古希腊伟大的科学家亚里士多德和意大利实验物理学家伽利略。试想：若不是亚里士多德在研究某些自然现象和规律时常采用形而上学的思维方式分析、解决能感知的、凭直觉经验观察到的现象和规律的对比，也许伽利略就不会在此基础之上用实证主义的思维方式分析、解决某些自然现象、规律，从而上升到理性的、能揭示事物本质的、固有的、普遍存在的现象和规律的具有科学的逻辑推理的方法的诞生。在哲学中，也许就不会有“实践是检验真理的唯一标准”的辨证的唯物主义思想的诞生。
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一、关于历史与内容课本上将这一节（1）的内容分成两个部分，即将牛顿第一定律的内容与建立牛顿第一定律的历史区分开来。作者的这一增加学生的科学历史观的企图无疑是正确的：“作为思想形式的自然科学，存在于且早已存在于一个历史的连贯性中，并且为了自身的存在，它依赖于历史思想……一个人除非理解历史，否则他就不能理解自然科学（2）”。可是,另一方面，在作者看来,这样一种对课本内容的划分是有疑问的。最起码的是，这种划分把牛顿第一定律当成一个不变的、终结性的东西。对牛顿之前，讲了从亚里士多德以来的两千年的历史，而对牛顿之后却什么也不讲，这就使学生对牛顿第一定律的领悟有一种僵化的感觉。作者认为，在牛顿第一定律的历史与内容的关系中至少要考虑到下面两个问题。第一，课本上引述了一段亚里士多德的话：“必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。”对于这样的一种写作方式与引述的这样一段内容，作者不敢苟同。从写作方式上而言，作者认为，我们应当对在人类历史长河中有卓越贡献的人物的论述是肯定性的。要是在教科书中纯粹来论述否定性的人物或否定性的结论的话，那何必要用亚里士多德来开刀呢，人类历史长河中这类人物简直是多得不计其数。或许，这种陈述方式是来自于思想界的习惯。真像黑格尔所说（3）：“亚里士多德乃是从来最多才最渊博（最深刻）的科学天才之一，——他是一个在历史上无与论比的人…… 虽然他许多世纪以来乃是一切哲学的教师,但却从没有一个哲学家曾被完全没有思想的传统这样多地歪曲过,这些关于他的哲学的传统的说法,过去一直被保持着, 到今天情形还是如此。人们把与他的哲学完全相反的观点归之于他。柏拉图的著作被广泛地阅读，亚里士多德则直到最近几乎还未被认识，所流行的乃是关于他的一些最错误的偏见。”从内容上而言，事实上，课本上引述的亚里士多德的话，同亚里士多德关于力和运动关系的论述是有出入的。关于这一个问题，由于太过于复杂，作者将另文论述，只是在这里需要指出：亚里士多德关于力与运动方面所论述的原义和这里大相径庭；我们应当在古希腊哲学的背景中去领会亚里士多德关于力与运动关系的论述；或者可以更直截了当地说，亚里士多德根本没有讲过引文中的话！（4）仍然，我们通常认为经典力学起源于人们对于亚里士多德物理学的批判。但从历史的观点来看，经典力学毫无疑问与亚里士多德物理学及中世纪物理学有着紧密的关系。因而，我们不能用非此即彼的态度来给真实而复杂的历史下一个粗暴而简单的结论。另外一点需要特别指出的是，根据作者的研究，由于牛顿第一定律与牛顿第二定律有本质的区别（5）。与牛顿第一定律的发展有历史渊源的亚里士多德物理学中的内容不是力与运动的关系（事实上这是与牛顿第二定律的发展有历史渊源的），而是亚里士多德关于“天然运动”（6）与“天然处所”的观点。当然，这一点对一般的读者来说可能太为难了，但作者有责任指出这一点。事实上，我们从牛顿所列举（7）的关于牛顿第一定律的例子中就可看到这一踪迹。第二，惯性定律是人类理性在两千多年的历史长河中发展的产物，它不仅在牛顿之前经历了曲折的发展历程，在牛顿之后也有了很大的发展。在这里特别一提的是爱因斯坦与诺特尔对惯性定律的发展所作出的创造性工作。特别是爱因斯坦在创建了广义相对论以后，使得惯性定律变得更有包容性：“物理学定律比牛顿所想象的情况简单得多。我们不需要对偏离惯性定律的情况作出解释。因为根本不存在偏离惯性定律的情况，所有运动都是惯性运动，所有物体完全沿着时空的自然等直线运动。这些等直线的形状则取决于对这些等直线进行观测所处的参照系。在惯性参照系中，等直线碰巧是直线。在其他参照系中等值线为曲线。在惯性参照系与其他参照系之间不存在任何实质的区别，也没有物理学上的区别，而只有几何学上的区别。在所有参照系中物理定律都有一样，而且所有运动都是惯性运动。”（8）爱因斯坦将惯性定律表达成：“一个质点离开其他一切质点都足够远时，它的加速度的各个分量就消失了。”（9）显然，这种我们看起来比较特殊的表达方式受到了卡尔·皮尔逊的极大影响：“第一定律被视为相当于这样的陈述：周围环境决定加速度——没有其他粒子存在就没有加速度。”（10）在这里，皮尔逊敏锐地捕捉到了惯性的由周围环境的决定性，为二十世纪初诺特尔的证明作了思想上的准备。因而，我们在讲述惯性定律时，必须思考这样一个问题：我们应当怎样来把握惯性定律的度？作者认为，爱因斯坦的相对论意义下的惯性观，已远超出了中学物理学的范围，但诺特尔关于时间均匀性与空间对称性的观点却是必须向学生讲授的。因为从时空的性质来论述、讲解惯性，使学生接触到了关于惯性的更本质的东西。同时根据作者的实践，学生也是可以接受的。二、关于自然观与方法论课本上对牛顿第一定律及其它内容的陈述主要是结论性的。其次，是对伽利略的方法论作了简要介绍，而对于与方法论有重大关系的自然观却只字未提。可是，无论是在欧洲的思想史上还是在欧洲的科学史上，自然的观念始终是一个焦点，也始终是一个热烈和持久的被反思的课题。而以自然的观念为基础的自然科学也随之被赋予了新的面貌（11）：牛顿第一定律的历史，正首先是一个对自然观念变更与进化的佐证。也正是人类首先在自然的观念上起了变化，才导致了对自然研究方法的不同，从而也得到了不同形式的结论。爱因斯坦在谈到广义相对论的创立过程时就非常明白地表明了这一点。（12）从另外一层意义上来说，自然观无论是对科学定律的建立还是对学生科学素养的提高都起着十分重要的作用。因而，作者认为很有必要在讲述牛顿第一定律的历史时加入非常具有代表性的三位思想者的自然观，从而使学生的思维也越靠近历史的真面目。素质教育的目标是找寻人类智慧之根，是使人的认识返朴归真。可是对于牛顿以前的科学家却由于我们知之堪少，只能记得他们的个别结论了，对于他们的方法论只是一知半解，而对于他们的自然观则几乎毫无感觉了。但是，在科学创造中，自然观念总是起着先导的作用，他决定着科学创造的方向与内容。由上述所论述的观点，作者对现行课本中牛顿第一定律的教学内容进行了适当的调整。现将作者的具体讲课提纲列于下面：1、 亚里士多德（Aristotle前384-322古希腊自然哲学家和思想家）（1）自然观：自然界是一个自我运动着的事物的世界，展现在自然界中的变化和结构是按逻辑关系相互联系的，变化的最后结局是循环。a、提出了关于自然变化原因的“四因说”：形式因、质料因、动力因、目的因b、在运动的形式方面将天和地区分开来（2）方法论：观察现象、归纳得出解释性原理、演绎出关于现象的陈述（3）结论：天体的运动是“天然运动”；地面上的物体有个“天然处所”（4）贡献：开辟了探索自然界奥秘的一条新路——观察2、 伽利略（Galilao Galilei 1564-1642意大利物理学家）(1)自然观：大自然是和谐的，自然的真理存在于数学的事实中，自然中真实的和可理解的是那些可测量并且是定量的东西(2)方法论：观察提问、合理假设、数学变换、实验验证(3)结论：当一个物体在一个无限延伸的水平面上运动时，假如它没有遇到任何阻碍的话，……它的运动将永远以不变的速度继续下去(4)贡献：提出了新的研究方法——数学变换和科学实验3、 牛顿（Newton 1642-1727英国科学家）(1)自然观：自然界是真实的、客观的、是由各种实在的粒子所组成；自然界的结构是简单的、和谐的、各种运动是有规律的，并且这些规律应该建立在观察和实验之上；物理世界是一个因果性的完整体系(2)方法论：分析与综合，强调论证要用实验验证(3)结论：一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止a、“一切物体”是指地下物体与天上物体b、惯性：使物体保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质一切物体都有惯性c、惯性是宇宙的时间均匀性与空间对称性的结果d、牛顿第一定律是关于自然之美的定律（4）贡献：我不知道别人是怎么看我的，我觉得自己就像是一个在海滨玩耍的孩子，不时地拾到了一些光滑而美丽的贝壳，而真理的大海离我还很远。如果我有什么贡献的话，那是因为我站在巨人的肩膀上。4、 牛顿之后（1）爱因斯坦的“相对论 ”揭示了空间与时间是有联系的1905（2）“量子力学”的发展表明，基本粒子的性质与对称性有极大关系1927（3）扬振宁、李政道提出了“宇称不守恒”，吴健雄用实验验证了这一理论 1956-1957在此，作者对上述提纲作两点简要的说明。第一，在提纲中特别指出了，一切物体是指地下与天上物体。因为作者感到这一点非常重要。牛顿第一定律中所包含的这几个字的含义正是表明了由哥白尼所阐述的新天文学理论的绝对胜利，也表示了任何一种对地下与天上物体之间作任何质的区别的否定。同时，我们也看到这一结果的得来花了多大的代价——布鲁诺为此被烧死在火刑柱上。（13）而作者在长期的教学实践中看到的情况是，有不少教师将“一切物体”解释成是气态、液态、固态等情形。第二，提纲中将惯性看成是时间均匀性与空间对称性的结果。这似乎是远离了学生的想象力，不好讲。对此，作者在实践中用了这样一个逻辑过程，供大家参考：既然一切物体均有惯性，那么，惯性就是一切物体的性质，而一切物体是用什么观念来表示的呢？当然是宇宙，那么，宇宙又是什么呢？就是时间与空间。作者的体会是，学生根据高一地理课本上的知识是可以领会的。三、关于阅读材料课本上有一个标题为《爱因斯坦谈伽利略的贡献》的阅读材料。作者的问题是：这篇材料放在这里是否恰当？首先，这一章的内容是牛顿运动定律，牛顿的贡献才是学生首要了解的内容。并且，在前一章的阅读材料《伽利略对自由落体运动的研究》（14）中已经对伽利略科学研究的方法作了比较完整的介绍，似乎没有必要在这里再对伽利略的贡献进行笼统的说明。作者在实际的教学实践中用了一段教师教学用书（15）上关于牛顿生平的资料作为学生的阅读材料，这一段材料间要、明白、清楚，学生对它的反应良好。而且，这样的做法也同时弥补了在课堂教学中讲述牛顿贡献上的不足。另外，《物理学的进化》这本书主要是出自英费尔德的手笔，爱因斯坦只是列出了一个关于本书的写作大纲。因而，这本书的文字并不严格地等于爱因斯坦的思想。爱因斯坦写本书的目的主要是为了解决英费尔德的生活问题。因而我们并不能把这一本书看作是一本严谨的科学著作，它只是一本一般性的科普读物。而在文章的最后，用“毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它”作为对伽利略的发现的重大意义的评价是否妥当？对于爱因斯坦来说，由于他是一个深信物理概念是人的思维自由创造（16）的理论物理学家，因而他论述伽利略贡献的视角就会同历史学家的视角不一样。事实上，伽利略是如此丰富的一个天才。我们完全可能从他的详细观察力、深刻的直觉把握力、娴熟的数学技巧、精湛的实验技能的任何一个方面来谈论他对科学的贡献。况且，爱因斯坦在不同的阶段、不同的场合对伽利略贡献的论述也是有区别的：“纯粹的逻辑思维不能给我们任何关于经验世界的知识；一切关于实在的知识，都是从经验开始，又终结于经验。用纯粹逻辑方法所得到的命题，对于实在来说是完全空洞的。由于伽利略看到了这一点。尤其是由于他向科学界谆谆不倦地教导这一点。他才成为一代物理之父——事实上也成为整个近代科学之父”。（17）“常听人说，伽利略之所以成为近代科学之父，是由于他以经验的，实验的方法来代替思辨的、演绎的方法。但我认为，这种理解是经不起严格审查的。任何一种经验方法都有其思辨概念和思辨体系；而且任何一种思辨思维，它的概念经过比较仔细的考察之后，都会显露出它们所由产生的经验材料。把经验的态度同演绎的态度截然对立起来，那是错误的，而且也不代表伽利略的思想。”（18）当然，作者在这一篇文章不是为了研究伽利略的贡献问题，只是想表明，《物理学的进化》中的这一片段放在这里当作阅读材料的不恰当性。再次，在这段引文中出现了“直觉”这个概念。可是，什么是“直觉”？也许这对于任何一个人来说都是一个很难回答的问题。并且，作为与直接观察结果相对应的直觉及直觉的观点也是有重大区分的。对此，不要说对于高一的学生，就是许多教师可能也很难把握。因而，很难说这篇阅读材料会给学生留下怎样的印象。作者的多虑之处是：我们不能由于与爱因斯坦有关的这一段文字而把直觉打入死胡同。因为正如拉格朗日所认为的那样（19）：伽利略在力学方面从经常看到的现象中发现规律是有超凡的天才的。伽利略的这种天才难道与他的直觉毫无关系吗？事实上，“我们所认识的，都是同时凭直觉和推论获得的，即通过感觉和知性相结合的使用而获得的。”（20）“科学的发展有时不是靠逻辑的思维和推理，而是一种理性的直觉。逻辑是证明的工具，理性直觉是发现的工具。（21）”杨振宁也说过：“我曾对中国科技大学的同学们提出过‘三P’：Perception，Persistence，Power，意思是：直觉，坚持，力量。要有科学的直觉意识去创造，用坚持不懈的努力去奋斗，以扎实的知识力量去克服困难。（22）”直觉是人对存在的一种最基本的表象能力，它是人的意识基础中一个不可分割的内核，它也与人的判断力有关：“直觉的最奇妙的?因而我们不能简单地说直觉是对的还是错的。并且教育的目的何不是为了使学生最终获得一种良好的与直觉有关的综合判断力呢？四、关于习题课本上对这一节的内容安排了五个习题。可是，在作者看来（24），这五个题目中只有第一个是从不太严格的意义上来说是可做的，而其余四个均是不恰当的。其中第二题、第三题中的小题及第四题是属于非惯性系中的动力学问题。其实，我们从课本上第三章第八节《惯性系和非惯性系》这一内容后面习题的缺乏就可以看出作者在处理这一内容上的贫乏与混乱性。而第三题中的和 小题则是关于牛顿第二定律的应用题，也就是说只能用牛顿第二定律而不能用牛顿第一定律来解释。第三题中的小题则应当放在第五章第二节《运动的合成和分解》里面。至于第五题，则是一个文不对题的题目，作者已经非常明确地指出了这一点。为此，作者在具体的课堂教学实践中设计了下面几个习题。结果表明，学生的接受性较好。1．用亚里士多德的四因说解释你认为感兴趣的一件事2．关于伽利略的理想实验，下列说法中正确的是 （）A．只要接触面相当光滑，物体在水平面上就能匀速运动下去B．这个实验实际上是永远无法做到的C．利用气垫导轨，就能使实验成功D．是想象中的实验，建立在大自然是和谐的观点之上3．你认为如果时间不均匀，空间不对称，则这个世界将是一个怎样的情形？4．下列关于惯性的说法中，正确的是A． 不用力踏自行车，自行车会渐渐停下，所以惯性就逐渐消失B． 惯性与物体质量的大小无关，与物体是否运动无关。与物体速度是否变化无关C． 当物体处于静止状态或做匀速直线运动时，表现出了惯性D当物体做变速运动时，没有表现出惯性，因而此时惯性不存在
一、受力的物体内部到底发生了什么情况？有人说受力（接触力，像磁性力另说，而外力性质的重力与虚构性质的惯性力是在此我要重新认识的“作用”。）物体发生了形变，但这是外在的问题，此外在的形变也有因为物体内部的情况的变化引起的因素。受合外力为零（接触力）的物体也形变。我们要看看在受到合外力为零与不为零情况下的物体的内部到底发生了什么情况。我现在举几个现象方面的例子：先用水性质的物体来说明一下。有“重”的情况：（1）在地面上的装满水的容器，当该容器在水平方向上，受外力的作用（也有加速度），此容器中的水里就压强梯度情况发生。（2）在离心机中的装满水的试管，在离心机转动的情况下，其水里也有压强梯度情况发生。（3）静止在地面上的装满水的容器，在垂直发生方向上，其水里也有同样的压强梯度情况的发生。此容器的外力就是地面对其支撑的力。“失重”的情况：(1) 在地面上以静止或匀速直线运动的装满水的容器，水平方向上，水里没有压强梯度情况的发生。此情况没有外力作用之。(2)处在自由落体运动状态下的装满水的容器，其水里没有压强梯度情况的发生。此情况没有外力作用之。（3）在公转的太空实验室里装满水的容器，其水里没有压强梯度情况的发生。此情况没有外力作用之。(4)在车厢里的地板上，有此装满水的容器，假设此容器与其地板之间没有摩擦力，当此车厢突然在水平方向上加速时，在车厢里的人看来，此容器有加速运动（在地面上的人看来，此容器还是静止的），但其容器里的水在水平方向上没有压强梯度情况的发生。此容器没有外力作用之。
大一的论文一般都会给要求吧？大一物理其实是在高中的基础上细化，论文方向可以参考一下高中大学物理的差异；有兴趣有能力还可以选一个公式或者一个定理深度挖掘一下，从公式定理的提出者到公式定理的应用拓展，都可以
自己看着办！
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初中就要建模？早了点吧!
学术堂整理了一篇3400字的物理论文范文供你参考： 题目：大学物理理论与实验改革探索 摘要:大学物理理论与实验是高等院校理工科各专业学生大学阶段的一门重要必修基础课，在培养学生科学思维能力、探索精神、参与科学实验的能力及掌握科学方法等方面具有重要的基础支撑作用。文章提出了一种交互式的课程教学模式，着重从优化理论与实验课程体系、教学内容的相互融合、传统与现代教学方式的相互渗透开展改革实践，努力探索大学物理理论与实验教学新模式。 关键词:大学物理理论与实验教学;交互式教学模式;教学改革。 大学物理与实验是面向全校理工科各专业开设的必修基础课，课程教学是实现人才培养目标的重要途径，深化课程教学改革，提高教学质量，充分发挥大学物理理论与实验在人才培养的基础功能作用意义重大。近年来，人们在大学物理与实验课程教学中不断地进行各种形式的教学改革，但受传统教学模式、课程学时及教学实验条件等因素的限制，一定程度上对课程教学质量的提高产生了影响。为适应新时代社会科技发展对高素质人才的要求，我们开展了交互式教学模式下大学物理理论与实验教学改革实践，对课程体系、教学内容、教学方式等直接影响课程教学质量的核心问题进行深入研究，努力探索大学物理理论与实验课程教学改革模式，有效保障人才培养目标的实现。 一、交互式大学物理理论与实验教学模式的架构 随着教学改革的不断深入，面对现有大学物理及实验课时压缩的教学现状，如何以学生为主体、教师为主导开展大学物理及实验教学，进一步提高大学物理教学质量，我们对前阶段的教学改革进行总结分析，提出了基于交互式教学模式下的大学物理理论与实验教学改革，新的教学模式以理论与实验在体系和内容相互交叉、相互融合、相互渗透为改革核心，保证课堂的知识容量，同时满足不同专业，不同层次学生的教学需求，以该模式作为改革的切入口，为学生的个性发展积极创造条件，培养学生深厚扎实的物理理论基础，科学思维和实验技能训练，使学生具有独立获取知识的能力，科学思维能力和解决问题的能力。 二、交互式教学模式的实践探索 (一)交互式教学模式的目标 交互式教学模式下大学物理理论及实验改革的目标:重建适应新时代人才培养需要的大学物理及实验课程教学体系及内容，理论教学体系方面在不打乱基本大学物理理论基础和实验教学总体系的基础上，保证学生有宽厚理论基础知识和基本实验技能的同时，遵循物理学的发展更新规律，根据不同专业的特点增减不同教学内容，特别增加与新技术发展相关的知识内容，确保教学内容的新颖;重新审视现有实验内容之间的关系，注重理论及实验教学内容的相互融合渗透和支撑，能够使学生在现有教学时数内更加系统掌握物理理论知识，了解现代科技发展成果，学会使用新仪器、新工具及现代实验手段开展物理量的测试。实现在交互式教学模式下，提高教学效率，促进大学物理及实验课程教学质量的提高。 (二)交 互式教学模式的实践探索 交互式教学模式下课程体系和教学内容的改革。 对大学物理理论教学体系和教学内容的次序作改革，以经典为主线，改革传统的力、热、电、光、近代物理的教学次序，近代物理的相对论部分放在经典物理的主要内容电磁学、光学和热学之前，使学生更早了解接触近代物理，对后续经典物理内容的现代化起到支撑作用，保证学生掌握物理学中所要求的基本知识、概念、规律和方法;强调不同专业教学内容的针对性和有效性，如对计算机类、电子类学生，增加电磁学部分的内容，介绍电子管束河电磁聚焦技术，结合物质的磁性介绍一些新材料的发展，在光学部分，介绍激光原理及应用、光导纤维等，将现代高新前沿技术的应用发展前景内容，经过适当的选择、精炼和加工，转换为具有基础物理学风格和水平又易于学生接受的知识作介绍，这部分内容可通过问题的方式提出，学生课后查阅相关资料，在课堂中分组讨论总结并以PPT形式讲解问题，也可以提交小论文，意在培养学生的创新思维能力。用现代科技发展和工程技术应用的观点重新审视现有实验内容之间的关系，对实验课程体系和内容进行改革，在原有三级实验课程体系内容的基础上，认真筛选、调整实验项目内容，取消重复性理论验证项目，构建科学合理连续的实验内容体系，保证学生熟悉基本物理量的测量和掌握常规实验仪器的使用;增加综合性、设计性实验项目，这类项目及要求可由老师提出，实验室提供实验条件，学生通过查阅资料，自行完成与试验相关的理论推导公式，确定实验方法，选择或组合配套实验仪器，完成综合性、设计性实验，初步培养学生的综合实践能力;在具备一定综合性、设计性实验项目训练的基础上，鼓励学生在课外开展创新设计性实验，将物理实验原理应用在具体专业领域中，培养学生独立思考能力、创新精神、创新能力。如:在全息照相的基础上如何研究光纤全息等方面的内容，在惠斯登电桥中加入热敏电阻温度特性曲线测量，在分光计实验的基础上如何测定液体折射率等。通过调整改革实验教学体系和实验内容，调动了学生的主动性和学习积极性，使学生更多的了解大学物理及实验在现代科学技术中的应用。 交互式模式下教学方式的改革。 传统的大学物理及实验教学形式大都是由教师讲或示范，学生听或按教师方法做，严重制约了教学内容的时效性、直观性和互动性，根据现代教学理论，要获得最佳的教学效果，必须根据教学中的实际情况，综合采用各种教学方式，使教学方法的整体功能得到充分的发挥。课程教学中，以适当的课时比例分配，优化教学过程，在采用讨论式、探究式课程教学过程中，引入教学内容的多媒体课件，实物演示实验和插播视频片辅助教学，直观形象的显示复杂的物理现象，精讲教学内容的思路和方法，设计中心问题，引导学生开展讨论，保证了课程教学效果;加强课外延伸性学习，如学生自拟题目，撰写相关教学内容的小论文，定期进行网上的分组讨论，总结课程教学中的重点难点问题，各小组推荐同学对讨论结果作PPT演示讲解，小论文演讲交流等。实验教学中，对各阶段的实验采用不同的实验教学方式，基本实验由学生在实验教材指导下自行熟悉实验仪器的使用，实验原理和实验操作过程及需要解决的实验问题，教学过程中教师只作答疑，学生在规定时间内完成实验，这种方法既可以使学生巩固、补充和深入理解理论规律，又能培养学生的自学能力和独立思维能力;在综合性、设计性实验中，学生自己提出题目和设计实验方案，在教师的把关下做实验，采用这样的教学方式，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的科学素质。同时我们将计算机仿真实验，多媒体信息技术及计算机采集、处理实验数据等现代计算手段应用于实验教学，给实验教学注入新的活力。交互式模式下的教学方式改革最大程度的提高了教学效率，增强了教学直观性。 交互式教学模式下的实例。 在近代物理教学中，针对“狭义相对论”这个教学难点，学生在学习过程中常常感觉内容抽象，时空效应理解困难，我们通过多媒体辅助教学，配以计算机模拟、动画、录像、声音、文字等，将狭义相对论的内容深入浅出的介绍给学生，教学中把理论直观化、形像化，通过应用现代信息技术，把复杂物理理论呈现给学生，极大地激发了学生对近代物理的学习兴趣，交互式教学方式的效果得到充分体现。在波动光学中，针对薄膜干涉中的等倾干涉这个教学重难点内容，学生比较难理解，因此讲述迈克尔逊干涉这段教学内容时，我们在光学实验室进行授课，首先结合实验室迈克尔逊干涉仪让学生了解仪器结构，然后演示观察等倾干涉花样及其随厚度的变化规律，再定性分析花样的形成，给出厚度变化与花样中环纹数目变化的定量关系，通过观察实验使学生直观形像的理解等倾干涉理论公式，也为后续实验验测定氦氖激光波长奠定理论基础，通过交互式教学模式，深入浅出的将大学物理理论与实验教学内容融合起来。 三、交互式教学模式促进了课程教学质量的提高 交互式教学模式下的大学物理理论与实验改革，实现了理论与实验体系和内容更加优化，教学方式更加灵活，教学效率得到极大地提高。我们在机械类、电子类、计算机类近两届部分专业、部分班级的大学物理理论与实验教学中，采用交互式教学模式开展教学改革，学生的物理基础理论、基本科学实验技能、科学思维和创新意识有显着提升，体现在以下几方面:对教师给出的理论问题，会阅读教科书和课外参考资料，针对问题撰写小论文;在已有实验基础上能自行提出实验项目，设计实验方案，创新性的完成实验;在各种竞赛中取得优异成绩。交互式教学模式促进了大学物理与实验教学课程质量的提高。 参考文献: [1]爱因斯坦、爱因斯坦文集第一卷[M]北京:商务印书馆， [2]霍剑青，等“大学物理实验”课程的建设思路与教学实践[J] 中国大学教学,2004(11) [3]张占新，王汝政，等大学物理实验教学改革措施与实践[J] 大学物理实验，2013,26(6) [4]罗文华大学物理教学改革对策[J] 物理与工程，2013，23(4) [5]周全生大学物理实验教学改革对策探索[J] 科技展望，2017， 27(1) [6]谢丽莎大学物理实验教学改革研究[J] 合肥工业大学， [7]张凤琴，林晓珑，等创新人才培养下的大学物理实验教学改革研究[J] 大学物理，2017，36 (3) [8]张庆国，尤景汉，等大学物理实验教学改革的实践与探索研究[J] 物理与工程，2008,18(4) 作者:龙涛单位:重庆工商大学计算机科学与信息工程学院
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物理教学中蕴含的大量的科学方法，我们必须给予足够的重视，并且渗透到教学活动中去，适时向学生介绍、点拨，学生在学习活动中去体验、体会这些科学方法，逐步提高科学探究能力，掌握一些科学方法，为学生的终生学习打下良好的基础。 在《初中物理课程标准》中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。在探究科学规律的过程中，学生通过动手动脑，通过物理学知道的“再发现”过程，体验到科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神，掌握科学学习的策略和科学的思维方法，从而提高了他们的科学素质。要想使物理教学达到新课程标准确定的目标，我们必须重视物理教学中蕴含的大量的科学方法，把它们渗透到教学活动中去，适时向学生介绍、点拨，让学生在学习活动中去体验、体会科学方法，逐步提高学生科学探究能力，掌握一些科学方法，为学生的终生学习打下良好的基础。下面就与大家一起来探讨物理教学中常用的一些科学方法。 一、猜想法在科学探究的学习过程中，猜想这一步骤有着举足轻重的地位，它是物理智慧中最活跃的成分，对学生猜想能力的培养，也是物理探究过程中的一个重要环节，而且猜想决定了科学探究的方向，因此，在物理教学的过程中，引导学生科学合理地猜想就显得格外重要。 首先，猜想要有一定经验和知识作为基础。在进行科学猜想能力方面的教学时，可先针对问题让学生展开想象的翅膀，鼓励学生把所有可能的情况都大胆地说出来，然后让学生根据已有知识和生活经验逐一进行分析，想想生活中有哪些事实支持它，它和已有知识是否一致，排除那些与经验和知识相矛盾的想法，留下的就可能是科学的猜想了，没有一定的知识和经验，猜想恐怕只能是无本之木，无源之水。所以在教学中为了避免学生胡猜乱想，让学生说出猜想的理由、事实依据是很有效的避免课堂混乱的手段，也是培养学生探究能力的方法之一。 另外，教师引导学生猜想要注意把握好方向性。在学生的自主探究过程中，教师的引导可以起到了画龙点睛的作用，由于课堂教学的时间和器材以及学生的知识的限制，我们不可能将学生讲的、说的一一进行探究，必须进行去粗取精、去伪存真，才能让探究过程顺利完成。例如在猜想动能大小与哪些因素有关的的时候，学生猜想到的因素可能有质量、速度、重力、斜面坡度、高度等，特别应该注意要让学生说出猜想的理由和依据，要能举出相关的实例来证明。然后教师引导学生把其中类似的因素归为一类，即质量和重力可以归为质量这个因素，斜面坡度、高度、速度都可以归为速度这个因素。这样就把动能大小归纳猜想为与质量和速度这两个因素有关。同时引导学生复习前面学习过的牛顿第一定律实验，可以知道要控制物体到达斜面上的速度相同，必须控制物体从斜面上滑下的高度相同。然后通过控制变量的研究方法，这个探究实验就不难完成了。完成实验后，教师可以补充做一个实验，即把质量和速度分别增大一倍，观察木块被推动的距离，来判断质量和速度这两个因素中到底哪一个因素对动能的影响更大，这样为到高中的继续学习打下基础。当然，学生的猜想能力的培养并不是一朝一夕完成的，需要我们教师在教学过程中切实重视这一能力的培养，时时注意引导学生进行合理的猜想，以达到素质教育的目的。 二、控制变量法 “控制变量法”是初中物理中常用的探究问题的科学方法。由于影响物理研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。所以要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，必须人为的制造一些条件，便于问题的研究。例如当一个物理量与几个因素有关时，我们一般是分别研究这个物理量与各个因素之间的关系，再进行综合分析得出结论。这样就必须在研究物理量同其中一个因素之间的关系时，将另外几个因素人为地控制起来，使它们保持不变，以便观察和研究该物理量与这个因素之间的关系。这就是“控制变量”的方法，在初中物理教学中有许多概念或规律的探索过程，都要用到控制变量法。例如，在八年级刚接触物理时，有一个探究实验是探究“声音怎样从发声的物体传到远处？”。让一个学生在桌子一端敲击桌面，另个学生在另一端听声音，一次贴在桌面上听，一次只是贴近桌面。发现两次都可以听到声音，引导学生分析这两次声音分别是通过桌子和空气传来的，从而说明声音要靠介质传播。同时让学生比较两次听到的声音大小，从而认识到声音在固体中比在空气中传播得快，即固体的传声能力强。在这里，老师一定要强调实验中需要控制的变量就是听声音的距离和敲击桌面的力度要相同，使学生体验到控制变量的思想，为以后的探究实验作好方法上的准备。 初中物理还用到控制变量法的实验有：影响声音的音调、响度等的因素有哪些？蒸发的快慢与哪些因素有关？导体的电阻大小与哪些因素有关？导体中的电流与导体两端电压和导体的电阻的关系，电热的的大小与哪些因素有关？影响电磁铁磁性强弱的因素有哪些？研究感应电流方向与哪些因素有关
一、物理规律的类型 实验规律物理学中的绝大多数规律,都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,我们把它们叫做实验规律如牛顿第二定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律、气体实验三定律等 理想规律有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实如果把这些经验事实进行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情况下,总结出来的规律,我们把它叫做理想规律如牛顿第一定律 理论规律有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律如动能定理是根据牛顿第二定律和运动学公式推导出来的又如万有引力定律是牛顿经过科学推理而发现的 二、物理规律教学的基本方法 实验规律的教学方法 (1)探索实验法 探索实验法就是根据某些物理规律的特点,设计实验,让学生通过自己做实验,总结出有关的物理规律 例如在牛顿第二定律的教学中,让学生通过实验探索加速度与力的关
摘要：物理学起源于对自然界的观察和研究，自然界又是人类生活的环境，因而物理学与生活具有广泛的联系，是一门地地道道的生活科学。所以我们的物理教学也应该构筑在生活的基础上，做到物理源于生活，服务于生活，最终实现教育的核心思想——“生活教育”。因此本文着重从新教材中隐含的生活化元素出发，深入理解新课程生活化的教学理念，寻求简约而不简单的生活化授课模式，把物理教学与学生生活紧密地联系在一起，围绕周围世界所发生的事情科学展开思考与探究，从而更加有效地激发学生学习物理的兴趣。 关键词：高中物理；物理教学生活化 物理学研究的是自然界最基本的运动规律，而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘，认识主体在探索物理现象的过程中应该充满乐趣，这两方面的客观存在与结合是建构物理课程的关键，也是物理课程设计的起点。物理新课程主要理念之一便是“从生活走向物理，从物理走向社会”。学生最终要走向社会，走向生活。课程唯有反映社会及生活的需要，帮助学生了解社会和生活，使学校成为社会、生活的一部分，才能体现本质功能。生活的边界就是教育的边界，生活的范围就是课程的范围，所以新的课程设计和教学内容更贴近生 活，尽可能从学生的现实生活、从学生今后的发展出发，各科教材增加了与当今社会生活联系紧密的学习内容，尤其增加了那些与当前学习生活、当今社会实际、现代化技术和生产实际中出现的新问题、新情况、新课题联系紧密的学习内容。课程向生活的回归并不意味着课程对生活的简单复制，课程与生活中的界限消失了，那是对课程庸俗化的片面认识，课程的回归是课程在另一种意义上的积极构建，是给课程以更深广的内涵，作为进入课程的生活，并非生活的零散片断，细枝末节，而要经过适当的加工和提炼，赋予其特定的意义，是一种课程化了的生活。每位教师要注意了解所教班级学生的已有的经验和生活实际，这样才能更加有利于学生学有所用。 一、用生活事例引入新课 如在讲气体的性质这章节内容时，可以从故事入手，外国的一位元首看到我国的爆米花机能够把大米膨化成又香又脆的爆米花，很吃惊，后来这位元首在结束对我国的访问时，订购了许多台这种被他称为“大米充大机”的机器。同学们一定吃过爆米花也一定喜欢吃爆米花，而到目前，现在的爆米花机已有原来的密闭容器（甜味剂是糖精）改制成不密闭的高压锅（甜味剂为糖和奶油）制作，更方便、更营养，为什么能把这些粮食转化为比它大几倍的香又脆的零食呢？我们可以充分运用生活中的器材作为演示实验的仪器。 例如，在讲述牛顿第一定律时，可以用生活中常见的玻璃球来替代教师的演示实验，具体做法如下：在水平桌面上放一块书本大小的玻璃板，板上放十个玻璃球，用勺一个一个把球盛到碗里（滚出玻璃板的球不能再盛），看谁在15 秒内盛得多，然后再来讨论获胜的秘诀。再如，在讲述自感现象时，我们拆下了五十多个废日光灯管的镇流器，让每个学生感受自感电流，具体做法如下：用两手捏住镇流器的两个接线柱，直接接于一节干电池的两极，然后突然与干电池脱离（注意手与镇流器的两接线柱始终不脱离）。这样让每个学生都有动手的机会，使演示实验成为随堂实验成为可能，因为仪器简易随处可见，就算买也价格便宜，容易办到，而且学生感兴趣，并在心理上消除了对学物理的恐惧。 二、把生活实例编进习题 教师应帮助学生及时巩固学过的知识，培养学生综合解决实际问题的能力，落实物理教学的最终目标，通过物理教学让学生具备学习能力和一定的生存能力和生活技巧。如下题：目前新建楼房的供电系统中已经不再使用保险丝，然而使用一种自动控制的安全电路，当用电负荷过大或发生短路时，电路会自动切断，如果站在地面上的人碰到火线而使火线与大地经人体构成通路，电路也会自然切断，以保人生安全。我家新居装的就是这样的电路，搬家后，我看到墙上的电源插孔中是三线的，为了安装电视机，买了一个插板，插 在墙上的一个三线插孔中，然后把电视机的插头插在插板的插孔内，但是接通电视机的电源时，室内所用的插座全都断了电，表明电路自动切断了，到配电箱一看，果然是“掉闸”了，是电视出了故障，用电量太大了，用手把总开关闭合，换其他几个确保正常的用电器插到这个插板上直至耗电只有15w 的小电灯，仍然是这样，但是，把插板插到墙上其他插孔，一切正常，问题出在哪里？为什么会出现这样的现象？怎样解决？这些实际问题，不仅需要物理知识，更需要读懂、理解、分析、判断、推理和处理问题的能力。 三、利用课外实践活动，将物理理论运用于生活实践 课外实践活动是将物理教学生活化最直接也最有效的方法。学生在实践的过程中，可以亲自动手操作，自己是整个活动的主导者，因此其参与性和主动学习意识要强。基于这一点，教师在课堂教学之后，可适当给学生布置实践类的课后作业，如在学习重力之后，教师可以通过展示月球上的宇航员的活动和地球上的人的活动，比较差异并进行解释等。通过类似的实践调研和独立解决问题的活动，培养学生分析问题、解决问题能力的同时，又强化了其积极愉悦的体验感悟，久而久之，学生自觉运用物理知识于生活实践的能力也可以得到提高和增强。 除了真实的生活实践之外，物理实验也是学生课外实践的重点。很多时候，学生并未有充足的时间进行调研，在这 种情况下，物理实验就成为学生将理论运用于实践的最佳途径。如在电的学习之后，让学生自己动手设计点亮“七彩灯”装点实验室等活动。通过这种亲自动手操作的活动，学生不仅可以牢固掌握物理理论知识，而且动手操作能力和社会实践能力都有相应程度的提高，为培养全面发展的素质人才奠定了基础。此外，教师也可以鼓励学生用常见的生活器具做家庭物理实验，或让学生有意识地把可乐瓶、易拉罐、饮料吸管、胶带纸等带进课堂进行演示实验和学生分组实验，拉近物理学习与生活之间的距离，并在潜移默化中培养学生在实际生活中使用物理知识的意识和能力。 当物理教学和学生的生活实际相结合时，物理才是活的，富有生命力的，才能激发起学生学习和解决物理问题的兴趣。因此，物理教学要紧密联系学生的生活实际，渗透生活化元素，从生活中寻找学生感兴趣的学习素材与问题，引导学生用物理的思维方法去观察和认识周围环境，才能帮助学生真正获得富有生命力的物理课堂知识，使他们不仅理解所学的知识，而且能够应用，从而切实体会到物理在生产、生活、科技与社会领域的应用价值。
教学是教师的教与学生的学的统一，教学相长。因此，物理教学中课堂活动的设计要立足于发展，包括学生的发展和教师的发展两个方面。首先，教师要转变教学观念，立足于以“以学生的发展为本”来设计活动，帮助学生实现两方面的发展：一方面是对知识的发展，表现在学生自主参与类似科学家的学习活动，获得亲自体验。通过思辨，畅想，感悟等个性化的探索之路，逐步形成新思想，新观点，得出新的结论。另一方面是方法和能力的发展，其表现为自主探索，动手实践，从而发现新的方法，在探索的过程中形成能力，为他们的终身学习和发展奠定基础。这样的学生才能与时俱进。对教师而言，在课堂活动中，师生相互交流，彼此形成一个“学习共同体”，学生的活动离不开教师的合作，引导和参与，而学生富有个性化的创造思维，也必然促进了教师视野的开阔，思维的拓展，观念的变化，知识的更新。