論高中物理的思想方法與物理哲學(xué)

1、論高中物理的思想方法與物理哲學(xué)黑龍江省牡丹江市教育教學(xué)研究院宋鵬一、什么是“思想方法”和“物理哲學(xué)” 有人認(rèn)為“思想方法”包含“思想”和“方法”兩個層次的概念，也可。其實無非是兩個層次的概念：較上位的是理念、哲學(xué)層次的，本文稱其為“物理哲學(xué)”。較下位的是方法、技巧層次的，因為一些方法和技巧帶有很強的思想性，而且這些思想性問題不單單只在物理學(xué)科中用到，其他學(xué)科也常用，所以本文稱其為“思想方法”。 例如“隔離法”，是處理物理問題中常用的重要思想方法。其中用到了“凸顯對象、淡化其它”的思維技巧，把“研究對象”從問題中突出出來，把“其它外圍”的東西淡化或者濾掉。有的教師在教學(xué)中畫圖

2、時，用白色的粉筆畫“研究對象”，用另一種顏色的粉筆畫“其它外圍”的東西。也有的教師，干脆只畫“研究對象”，“其它外圍”的東西一概略去不畫。 所謂的思想方法，是指在處理物理問題中所用到的具有條理性、抽象性、解析性、技巧性的思維方法與技巧。它的條理性，表現(xiàn)為它是嚴(yán)謹(jǐn)和規(guī)范的。它的抽象性，表現(xiàn)為它具有提升和精煉思維的作用。它的解析性，表現(xiàn)為它具有啟發(fā)和解釋問題的作用。所謂技巧性，表現(xiàn)為它具有簡化和方便的作用。思想方法本身，是主觀的，能反應(yīng)人的思維質(zhì)量和思維技巧，帶有很大的個性傾向，與個人的風(fēng)格和思維習(xí)慣相關(guān)，可以個人獨創(chuàng)。但一些好的思想方法，被多數(shù)人認(rèn)可，可以共享。 再如“物體的

3、運動是否需要力來維持？”這不單單是知識性問題，它涉及到人平時生活中的觀念甚至是處事哲學(xué)。不懂物理的人，往往被錯覺所左右，如亞里士多德那樣的偉人都如此。就是現(xiàn)在的學(xué)生，并不受亞里士多德的直接影響，但卻有亞里士多德一樣的認(rèn)識。以致有的學(xué)生一方面能機械的做著牛頓第二定律的簡單題，另一方面卻又違背牛頓第一定律。這樣的學(xué)生一旦碰到比較復(fù)雜的題則“一定”做錯，其實還是牛頓第一定律的哲學(xué)問題沒有解決?？磥?，牛頓第一定律的地位，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“單純知識性”的牛頓第二定律的地位。 所謂的物理哲學(xué)，是指由于物理知識本身的深刻性而打造出的人的思考問題的觀念和邏輯定式，甚至是看待問題的情感、態(tài)度。說到哲學(xué)的概念

4、，繞開學(xué)術(shù)上深奧的解釋（其實也沒有確切的定義，似乎對它的理解，只可意會不可言傳。教師們沒時間也沒有必要去雕琢專業(yè)的學(xué)術(shù)概念），通俗的講，其實就是指人所信奉的某種觀念。 物理哲學(xué)，是人的意識對客觀實際的正確反應(yīng)，它具有客觀性。 二、學(xué)習(xí)“思想方法”和“物理哲學(xué)”的意義 學(xué)習(xí)“思想方法”和“物理哲學(xué)”，一方面對于學(xué)習(xí)物理知識本身意義重大。另一方面，對于學(xué)生的能力提高，對于學(xué)生綜合素質(zhì)的形成都有深遠(yuǎn)的意義。 1激發(fā)興趣，產(chǎn)生快樂 高中學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)，不存在“因為缺少學(xué)習(xí)時間所以成績差”的因果關(guān)系，很多學(xué)生也不存在“因為腦子慢所以成績差”的因果關(guān)系。

5、凡是成績好的學(xué)生，特別是成績極好的學(xué)生，都是對物理的興趣濃，學(xué)習(xí)中產(chǎn)生快樂。以前有人說男孩子物理好的多，其實是以前男孩子對物理感興趣的人多男孩子在兒童時期的游戲特點（追求刺激和競爭、喜歡創(chuàng)造和探索），造就了男孩子的興趣特點男孩子就喜歡探究客觀奧秘。就是女孩子，也有物理學(xué)的很好的，追蹤其原因會發(fā)現(xiàn)，這樣的女孩子在兒童時期就形成了與男孩子一樣的性格和愛好。物理知識一般來講是枯燥的，而一旦鉆入其思想方法和物理哲學(xué)的境界，將對其產(chǎn)生極大的興趣?，F(xiàn)在人們生活特點的變化以及各種綜合因素的原因，使女孩子與男孩子兒童時期的環(huán)境特點拉近，所以就課堂上的表現(xiàn)來看，女孩子不遜色于男孩子，也不像過去物理好的多數(shù)是男孩

6、子了。 那么，進(jìn)入學(xué)生時代，特別是進(jìn)入高中，如何能保持對物理的興趣，關(guān)鍵就是能否在“思想方法”和“物理哲學(xué)”層面上去學(xué)習(xí)物理。若不上升到這個層面上學(xué)習(xí)，物理的知識本身會給學(xué)生以“枯燥無味”的感覺，沒有了色彩，沒有了生氣，進(jìn)而也就沒有了對物理的感情。而“思想方法”和“物理哲學(xué)”猶如調(diào)味劑，它能把學(xué)生帶到快樂學(xué)習(xí)的境界之中。 2是學(xué)習(xí)物理知識的必要工具 特別高中物理：用力學(xué)，也只能學(xué)的一般，用心學(xué)，才能學(xué)的優(yōu)秀。所謂用力的學(xué)，可理解為單純的、機械的學(xué)知識，那么用心的學(xué)，則是學(xué)思想方法、學(xué)物理哲學(xué)。思想方法、物理哲學(xué)是由于物理知識深刻性的引發(fā)，而升華到“方法”、“哲學(xué)”

7、層面上的認(rèn)識。在此層面上學(xué)習(xí)物理，回頭看一些具體的物理知識層面的問題時，會有“居高臨下”的感覺，能給物理規(guī)律以更深刻、更準(zhǔn)確的理解，以致提高人看問題的敏銳性和正確性。 物理學(xué)與哲學(xué)可以說是同系一個源頭，很多哲學(xué)思想來源于物理學(xué)科內(nèi)容，一些哲學(xué)思想的形成和發(fā)展，起始于物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)。就是思想方法的問題也是與物理知識交織在一起是分不開的，甚至二者沒有明顯的界限。愛因斯坦的相對論就是從哲學(xué)的角度來揭示物理規(guī)律的，是哲學(xué)思想向物理學(xué)延伸的最好例證。波粒二象性、量子理論、熱力學(xué)第二定律等內(nèi)容，與思想方法、物理哲學(xué)交融在一起。特別是高中物理里面有些知識體系本身是比較深奧和復(fù)雜的，對于高中學(xué)生，要

8、求系統(tǒng)掌握是不現(xiàn)實的。與其說在高中向?qū)W生介紹這些知識，還不如說是在向?qū)W生滲透這些知識之中的思想方法和物理哲學(xué)。 3提升抽象思維能力 有人說“物理好的人，講起數(shù)學(xué)來，條條是道”、“數(shù)學(xué)好的人，在學(xué)習(xí)物理上也占優(yōu)勢”，還有人說“過一定時間所忘了的東西是知識，沒忘的就是能力”，這些話都有一定的道理。這說明，在思想方法和物理哲學(xué)層面上學(xué)習(xí)物理，收獲到的不僅僅是知識，而且提升了思維能力。所謂的打造“物理人”、“物理頭腦”，其實是在打造他的思想方法和物理哲學(xué)頭腦。 筆者有個觀點：“極端地強調(diào)教學(xué)的形象化、直觀性，是不冷靜的，片面的”。來自落后地區(qū)的學(xué)生，與條件比較好的城市學(xué)生

9、比較，如果中考成績一樣，很可能落后地區(qū)的學(xué)生更有發(fā)展，因為他抽象能力強。而那些條件好的城市孩子在課堂上，老師用的多媒體三維動畫等教學(xué)手段，把孩子抽象思維的鍛煉機會給剝奪了?，F(xiàn)在孩子的空間想象能力普遍差，可能是因為現(xiàn)代的教學(xué)手段太方便了，看來，先進(jìn)的教學(xué)手段也是雙刃劍。高中物理的學(xué)習(xí)，更主要的是抽象和理性的思維形式，它是以“演繹推理”為主線的大量程序性知識的學(xué)習(xí)。高中物理的內(nèi)容，很多是比較大塊的知識體系，是很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某橄笏季S的產(chǎn)物。如果說初中物理是用“抽象思維形象化”來降低難度，那么高中物理則是“形象思維抽象化”的錘煉人腦的過程。這“形象思維抽象化”，是學(xué)習(xí)高中物理的工具，也是學(xué)生將來學(xué)習(xí)和工作的

10、法寶，是學(xué)生重要的能力之一，是高中學(xué)生必修的課程。初中常常進(jìn)行“舉三反一”的歸納推理的學(xué)習(xí)，而高中更多更主要的是“舉一反三”的演繹推理的學(xué)習(xí)。初中常?！捌穱L”問題的滋味而回避問題的難點，高中卻要迎著困難“知其所以然”。 4提高人的綜合素質(zhì)，使人更加崇高起來 打造智慧，反過來更會學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)了豐富的知識，使人更加智慧。這種良性的循環(huán)，又滲透在其他領(lǐng)域，而且，使人更加提高了學(xué)習(xí)的興趣，熱愛學(xué)習(xí)。這樣，使整個人更加崇高起來、智慧起來。 大多數(shù)家長們都知道“應(yīng)該讓孩子上高中，有好處”。若問孩子上了高中，所學(xué)的那些知識以后能用到多少？可能回答是否定的。但大多數(shù)的人都知道上了高

11、中的“人群”比不上高中的“人群”素質(zhì)好，當(dāng)然，上了大學(xué)，更好。顯然，使人素質(zhì)好，或者使人崇高起來的，并不一定是所學(xué)知識本身的影響，而是被那些方法和哲學(xué)所熏陶了的結(jié)果。 三、高中教學(xué)中的思想方法問題舉例 1微元法與極限法 它本是高等數(shù)學(xué)中的知識領(lǐng)域問題，但在高中物理中只是思想方法領(lǐng)域的問題。在高中也根本不可能把具體知識體系教給學(xué)生，但作為思想方法，它的地位反而更高。雖然對問題的分析都是定性的，卻反應(yīng)了思維的質(zhì)量和深度。在處理勻變速直線運動的位移、瞬時速度，曲線運動速度方向、萬有引力由“質(zhì)點”向“大的物體”過渡、變力做功，等等，要大力向?qū)W生渲染這種思想方法。 

12、;2隔離法 除前面提到的對物體系統(tǒng)進(jìn)行隔離的例子，還有對問題的過程或問題性質(zhì)進(jìn)行隔離的思想方法問題。例如我們把電源隔離成無阻理想電源和電阻串聯(lián)的兩部分；把碰撞問題分隔成純粹碰撞階段和純粹運動階段很多教師說“碰撞瞬間完成，還沒來得及運動，忽略其位移”，其實這話不嚴(yán)密：不是沒位移，而是把位移成分（哪怕很微小的位移）在運動階段中體現(xiàn)了。再如，在討論衛(wèi)星運行中的變軌問題時，往往分隔成變速、變軌，再變速、穩(wěn)定在另一軌道等等幾個理想段，實際中這些過程并不是界限分明分階段進(jìn)行的，而是交融在一起、伴隨在一起的。 隔離法的運用，不是忽略了什么，也不是允許了什么誤差，而是思維的一種方法與技巧。

13、運用這種方法，研究的結(jié)果是精確的。 3忽略次要因素思想 很多學(xué)生在討論問題時，有兩個誤區(qū)：一是看問題不全面，類似的如電路中的功率等于電壓與電流二者的積，電壓增大為原來二倍時，有的學(xué)生就說功率就變?yōu)樵瓉矶?；二是不知道多個因素影響中，需要忽略無窮小的和次要的因素。例如隨溫度的增加導(dǎo)體的電阻究竟增加還是減??？再如在研究光學(xué)的成像時不用考慮色散、在研究干涉問題時不考慮衍射影響、在研究聲速時不考慮溫度影響等。 對此，應(yīng)該讓學(xué)生歸納出理性化的思緒：第一，精確度方面。例如，研究鐵球的自由落體運動，不做精確測量時，不考慮空氣阻力。但要進(jìn)行精確研究，即便下落的是鐵球，也要考慮空氣

14、阻力。第二，在關(guān)注點方面。例如還是鐵球下落，看你關(guān)注的是什么。如果你關(guān)注的是空氣阻力影響，就不能忽略空氣阻力。再如一個物體既有平動又有轉(zhuǎn)動，當(dāng)關(guān)注平動時就忽略轉(zhuǎn)動，當(dāng)關(guān)注轉(zhuǎn)動時就忽略平動。第三，為了思維推演的簡化，認(rèn)可一定的誤差存在。例如在研究理想氣體時，忽略分子體積。 4單位制中的思想方法 單位制的統(tǒng)一，也存在思想方法問題。例如，教師可以大講特講以前的單位制多么的混亂、講講各個國家及各個地區(qū)用的單位的不同有多麻煩、說說我們國家以前的教材“力”和“質(zhì)量”單位都用“千克”給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來多大的困惑，講一下美國1999年發(fā)射的火星探測器失蹤就是因為單位換算錯誤造成的，講講為了避

15、免麻煩國際上多次開會進(jìn)行單位制的統(tǒng)一等。讓學(xué)生換位思維，你是世界知名科學(xué)家你感覺是否有必要統(tǒng)一單位制？ 在這些渲染和鋪墊下，再展開國際單位制的概念，其中有主單位，有大大小小的換算單位，有幾個基本單位，有幾十、幾百個的導(dǎo)出單位等。甚至給學(xué)生滲透點“量綱”的內(nèi)容也未嘗不可。 5理想化模型 高中物理的重要特點就是理想模型用的多。對理想模型的概念，要讓學(xué)生明確三點：概念、特點、目的。如質(zhì)點，概念：有質(zhì)量的幾何點；特點：有質(zhì)量，無尺寸，現(xiàn)實中不存在，假想的，虛構(gòu)的；目的：用它代替現(xiàn)實中的實際物體，使問題難度降低和容易表述。對于學(xué)生，某一理想模型定義的本身并不重要，而人們之所

16、以要引入它的目的卻十分重要。如無內(nèi)阻的理想電源、理想氣體、光滑表面、點電荷、磁感線等等，在教學(xué)的應(yīng)用中要經(jīng)常讓學(xué)生體會和感受它的目的性，更要讓學(xué)生知道，這種思維方法是簡捷的、高明的。 對理想模型運用的意義有二。第一，是抽象思維訓(xùn)練的重要方法。這種訓(xùn)練，有個循序漸進(jìn)的過程，就像語文課上背詩詞一樣，是個逐漸熏陶而成的過程。第二，是解決實際問題的基礎(chǔ)。實際問題是復(fù)雜繁瑣的，不能直接研究，必須先從理想模型入手，再向?qū)嶋H問題過渡。例如，研究理想氣體是研究真實氣體的第一步。 也有一些物理量，是從理想模型角度引入的。例如，磁通量的引入，純粹是為了思維上的方便而先入為主引入的，不免有些理想

17、模型的味道。再如平均速度、電壓有效值等等一些概念的引入，完全是為了人的主觀思維需要，而且是理想化了的模型。 6代換法 力的分解與合成、交流電的有效值、理想無阻電源與內(nèi)阻的串聯(lián)等，是用到了代換法思維。用質(zhì)點代替實際物體、把平拋用兩個直線運動代替、用一個字母代替一個表達(dá)式，也都是用到代換法。電學(xué)的畫等效電路圖、把攝氏溫標(biāo)轉(zhuǎn)換成開氏溫標(biāo)、用圓周運動的射影代替簡諧振動，也體現(xiàn)了代換法思想。從簡單到復(fù)雜，代換法滲透在高中物理的各個角落。 7比值定義法 小學(xué)就學(xué)除法，但高中大多數(shù)學(xué)生對除法的意義以及意義的延伸，卻很少去問津。很多小學(xué)生都知道“去書店買書，算一下每本書

18、的單價”，而高中學(xué)生卻輕視了這里面思想方法的問題。 然而我們教師在教學(xué)中，特別是在老教材下，感到有些難度、頗費口舌。新教材很好：在處理電場強度概念時候，在分析出電場力F與電荷量q成正比后，直接給出F=Eq，后面接著指出其中的E是“比例常數(shù)”，是“與電場有關(guān)的”比例常數(shù)，它反應(yīng)了電場的性質(zhì)，電荷放到不同點，發(fā)現(xiàn)E不同等。之后，引出E的概念，定義它為E=F/q。由“與電場有關(guān)”到“它反應(yīng)了電場性質(zhì)”再到“比值定義法”單位電荷量在該位置的受力。這種思維過程，不但使問題簡化，而且顯得很自然、能使學(xué)生更深刻的理解比值定義法。 8變化率問題 變化率問題，又是除法意義的延伸。在

19、此，教師更要重視“由具體到抽象”的教學(xué)。例如，不但讓學(xué)生知道位移X對時間t的變化率是速度V、速度V對時間t的變化率是加速度A。電流I對電壓U的變化率是電導(dǎo)（R的倒數(shù)），更要重視在這些具體的問題中，進(jìn)行抽象和提升，教學(xué)生把具體的位移X、速度V、時間t、電流I、電壓U等等抽象為函數(shù)Y與自變量X，提升到“一個函數(shù)對其自變量的變化率問題”層面上。特別是對變化率的變化率、變化率的變化率的變化率，進(jìn)行深入的理解，會使學(xué)生更理性和聰穎起來。 9對物理規(guī)定的理解 物理問題，一類是實驗和推演得出的，一類是規(guī)定的。規(guī)定的東西，是一群人中彼此達(dá)成一致的約定。可能一群人和另一群人的約定不同，當(dāng)不同

20、約定的兩群人交流時候，中間還需要翻譯。當(dāng)然，整個人群的約定都統(tǒng)一了，省了中間的翻譯，更好。例如，小磁針指向北面的一極叫N極、原子核內(nèi)帶的電性為正、使質(zhì)量為一千克的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫做1牛頓、在一個大氣壓下水的沸點為100，以及坐標(biāo)正方向的規(guī)定、太陽升起的方向叫東方，等等，都是人為的規(guī)定。而“同性相斥、異性相吸”“摩擦力與正壓力成正比”卻是實驗的結(jié)果。熱力學(xué)溫度的“零”（即-27315）就不是規(guī)定的，而是推演出來的。而它的一個單位刻度（即1K的大?。┖蛿z氏度相同，卻是人們規(guī)定的。 10矢量疊加中的思想方法 第一，不能不承認(rèn)，“平行四邊形定則”是知識內(nèi)容，但把它作為

21、矢量運算的法則來看待，卻是思想方法問題。把代數(shù)運算與矢量運算兩者并列起來，把兩種法則進(jìn)行大大的渲染，給學(xué)生打上深刻的烙印。第二，矢量的“加”與代數(shù)的“加”意義具有相同性：就是幾個量的“累積”或“羅列”。作為標(biāo)量，沒有方向，只是大小的累積或羅列。而矢量，是在保證大小和方向的前提下進(jìn)行的累積或羅列。例如二力的合成，無非是在兩個力在保證大小和方向不變的前提下平移首尾相連，羅列起來。多個力的“和”，也就是把這些力都保證大小和方向的前提下，依次首尾相連，羅列起來。第三，可以向?qū)W生說，矢量的乘法和除法運算也有自己特定的法則，在大學(xué)會學(xué)到。 四、高中教學(xué)中的物理哲學(xué)問題舉例 1參考系的相

22、對性 要讓學(xué)生知道，第一，宇宙中不存在絕對靜止的參考系。我們也只能“暫時指派”某一系統(tǒng)作為參考系，但參考系一經(jīng)“指派”，它便承擔(dān)起“標(biāo)準(zhǔn)”、“公正”和“靜止”的臨時角色，它就是中心，萬物圍繞著它。它就是可立足的觀察者、評論者、斷言者，它長著眼睛“冷眼向洋看世界”，看到了“熱風(fēng)吹雨灑江天”。第二，既然宇宙中不存在絕對標(biāo)準(zhǔn)和公正的參考系，那么任何物體或體系的地位都平等，指派哪個物體或體系作為參考系，都是公平的（當(dāng)然是慣性系）。第三，指派什么物體或系統(tǒng)作為參考系，對問題的研究，都是合理的。 這其中，各慣性系的平等性是關(guān)鍵，也是難點。要讓學(xué)生遐想：在茫茫浩瀚的太空中遨游，哪是上，哪

23、是下，哪是東南西北，物體運動造成的“靠近”或“遠(yuǎn)離”哪個是主動的，物體的運動的快慢等這些問題，都顯得毫無意義。說“都在運動著”和說“都在靜止著”幾乎是等價的。要讓學(xué)生建立起運動的絕對性和靜止的相對性思想。 2作用與反作用的平等性 其實，牛頓第三定律內(nèi)容本身并不是難點，對“大小相等，方向相反，并在一條直線上，”的字面理解沒什么難度，而難點在于這個認(rèn)識要在“作用反作用”平等性的哲學(xué)層面上進(jìn)行提升。 牛頓第三定律的實質(zhì)，是揭示了作用力與反作用力的平等性。第一，兩個相互作用的物體地位平等，第二，作用力反作用力平等。其實還是個相對性問題，這和前面第一個問題參考系的相對性有異

24、曲同工之處。例如，錘子砸釘子問題，站在地面看（或站在釘子的角度看），錘子是主動的，主動砸到釘子上。但如果錘子身上長著眼睛看（或錘子上真的安有攝像頭），那么它一定會認(rèn)為我錘子是“本分”的，我沒有動，是你釘子向我進(jìn)攻，撞到我的身上。 那么我們就要讓學(xué)生從具體的問題中超脫出來，進(jìn)行抽象思維的提升：就是甲乙兩個物體發(fā)生了相互的作用，任何一方都不優(yōu)越于另一方，地位平等。各自所受的作用力，是公平的、并存的。 3機械功引入的哲學(xué) 一次散步的時候，看到路旁賣挖掘機的商店把挖掘機都排列在路旁，一般都是把它挖土的“挖斗”放下來貼地放著。而有一家商店，可能是為了展示他們的機器的威武，把

25、“挖斗”高高舉起。散步的人就說“總讓它那么舉著，多累啊”。 這就涉及到機械功引入的哲學(xué)問題了?！傲ν莆矬w有了位移，才算做功”、“功是力對物體在位移上的累計效果”、“把力分解，位移方向上的分力做功，垂直位移方向上的分力不做功”。 其實，功就是一定代價換來的效果，或者說這個效果會造成另外的代價。最初認(rèn)識這個代價的是機器工作“燃料消耗”的代價，和做了功能換取“生熱”，這就時所謂的“代價說”。 在教學(xué)中，要把“功”和“機械功”的層次關(guān)系強調(diào)到位，講清機械功首先要符合“功”的條件“代價說”才能稱其為功。而力，只有力推著物體在力的方向上有了位移，才發(fā)生了這個代價?；蛘哒f，功，

26、就是效果、功勞、貢獻(xiàn)、甚至就是代價。機械功就是力與力方向上位移的累計代價。 4守恒思想 物體來去自如的運動不能靠自己給自己的力來實現(xiàn)、電源不是產(chǎn)生電荷的源泉、不用燃料或外界輸入動力只用巧妙的辦法就使機器工作是不可能的等這些物理哲學(xué)問題，都涉及到守恒思想。 例如有的資料上介紹，把水池里放上一種菌類，在太陽光照射下，能把水分解，不斷的輸出氫氣和氧氣。那氫氣和氧氣燃燒又變成水流回水池，多么好的能源利用啊。但懂物理哲學(xué)的人一眼就能看出：這種裝置，需要菌類、水池里要放養(yǎng)料、還需要太陽光照射，再加上導(dǎo)管、水池等復(fù)雜的設(shè)備，還不如用太陽灶直接吸收太陽能呢，何必繞圈子。再如，對“

27、神七”宇航員太空行走的直播電視中，插播的廣告，廣告設(shè)計者想趕時髦，也是用了“神七”的題材，但那宇航員從船艙“一躍而出”，連演播室里做節(jié)目的嘉賓都笑了，說到“他飛出去，可怎么回來??？” 守恒問題，只是作為知識來學(xué)習(xí)的時候，總在知識本身的學(xué)習(xí)上制造困難。如果在哲學(xué)層面上進(jìn)行歸納和提升時，才能收到“舉一反三”作用。 5熱學(xué)的定律 本內(nèi)容涉及到的物理哲學(xué)問題最不被“大眾”所接受。人們不承認(rèn)“可用的能量在不可逆轉(zhuǎn)的減少”，甚至不承認(rèn)“能量不可創(chuàng)造”。人們認(rèn)為科學(xué)在不斷的發(fā)展，將來的科學(xué)無所不能。本內(nèi)容也最廣泛的涉及到政治、經(jīng)濟、社會等領(lǐng)域問題。能量的耗散、原材料的消耗、水土

28、的流失、生態(tài)的破壞、環(huán)境的污染等等，都與熱學(xué)定律相關(guān)。 熱學(xué)定律的哲學(xué)，就是“擴散說”和“代價說”。“擴散說”是指任何自然系統(tǒng)物質(zhì)狀態(tài)的發(fā)展變化總規(guī)律，都是不可逆轉(zhuǎn)的向著平均勢態(tài)趨近。描述系統(tǒng)物質(zhì)狀態(tài)的量，如溫度、濃度、密度、能量集結(jié)度（能量可用度）等都如此，進(jìn)而導(dǎo)致能量的耗散和原材料的消耗。“代價說”是指系統(tǒng)中任何局部的逆轉(zhuǎn)（集結(jié)、采集）是可以實現(xiàn)的，但都是以周圍更大的擴散為代價。例如燃燒，是炭與氧的化合生成二氧化碳，造成熱的擴散。但在一定條件下這個過程可以逆轉(zhuǎn)，可以實現(xiàn)二氧化碳分解為炭和氧而集結(jié)一定的能量，但這要以周圍更大的能量以及原材料的耗散為代價。所以，人們想利用科學(xué)技術(shù)制造

29、氧和炭來解決能源問題，那是自欺欺人的。這在前面“守恒思想”中也有類似的例子。 其實，代價說是在說明科學(xué)技術(shù)的負(fù)面作用：科學(xué)，不僅解決不了能量的耗散和原材料的消耗（混亂度）問題，相反，正是科學(xué)在加快能量的耗散和原材料的消耗（混亂度）的速度！這樣說可能過于悲觀，但這是客觀的物理定律，不以人的意志為轉(zhuǎn)移，也與什么社會意識形態(tài)無關(guān)。 但也有希望，我們應(yīng)該看到有兩類的科學(xué)：一類是加速混亂進(jìn)程的科學(xué)，第二類是減緩（而不是逆轉(zhuǎn)）混亂進(jìn)程的科學(xué)例如，人們發(fā)現(xiàn)要控制人口增長、發(fā)現(xiàn)要植樹造林、發(fā)現(xiàn)需要節(jié)約用水。再如，人們發(fā)現(xiàn)高處的水具有能量，不能白白的流失，人們可以修壩憋水建水電站。人們發(fā)現(xiàn)大風(fēng)也可利用，修建風(fēng)力發(fā)電站。人們還發(fā)現(xiàn)，垃圾應(yīng)該分類處理、應(yīng)該不再使用一次性衛(wèi)生筷子、不再使用方便袋等。如果說這些“發(fā)現(xiàn)”也是科學(xué)，那么應(yīng)屬于第二類的科學(xué)。現(xiàn)在中央提出的“科學(xué)發(fā)展觀”、“創(chuàng)建節(jié)約型社會”的理論，就是第二類科學(xué)。 6狹義相對論 不是為了尋找學(xué)習(xí)的秘訣，作為高中生，也不可能把相對論系統(tǒng)的掌握，更談不上把其熟練的應(yīng)用到電磁學(xué)領(lǐng)域。本人認(rèn)為，抽取出這樣幾個即深奧而又通俗、淺顯的哲學(xué)思想，作為高中生，就是令人滿意的了： 第一，測量結(jié)果的相對性