什么是物理学

 

上世纪90年代，美国《今日物理》杂志,曾就“什么是物理学”这一问题向读者广泛征求意见。最后,他们推崇的答案是:

物理学家所做的就是物理学。

这话乍听似觉偏颇,其实不无道理。因为在今天看来,物理学更多的是体现出一种智慧,“代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法,把这套方法用到什么问题上,这问题就变成了物理学”。

（参考文献：吴加澍.对物理教学的哲学思考[J].课程.教材.教法,2005,(07):64-69.DOI:10.19877/j.cnki.kcjcjf.2005.07.013）

再认真读一下这句话

“获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法”。

我的观点是，物理学家做的事是“制造知识”，而不只是获取知识。物理教学中如果能让学生知道物理学家是怎么“制造知识”，就更容易让学生“获取”物理学家制造出来的知识。正所谓，知其然，还得知其所以然。

那么，物理学家是怎么制造知识的呢？

关于什么是物理学，个人很喜欢陈敏华老师的观点。

物理学是这样一门学科，人们在观察现象的基础上，通过定义物理概念和测量物理量，来描述所观察到的物理性质，并通过对测量数据的数学运算找出物理量之间的关系。——陈敏华。

提取文中的关键词，整理成表格如下图。

         

因为这个观点给出了制造知识的有效步骤和方法：首先是观察现象，观察不仅包括看、听、闻等感官的观察，还包括通过实验，借助仪器的观察；接着要描述观察到的现象是什么，就是定义概念；为了定量描述现象，就需要定义物理量，从而测量物理量；而定义出来的物理量的作用是描述物质的某一方面的性质；测得不同物理量的数据后，通过运算得出规律，这个规律解释了现象为什么是这样的。请注意，这段话中的两个关键词：“描述”和“解释”。

想一想，科学家做的事是不是这样呢？先描述是什么，再解释为什么。

这个表格，第二行，是what，给出是什么，第一行是how，告诉你怎么做。这个观点是不是与“物理学家所做的就是物理学”不谋而合呢？

如果你能读到这里，建议点击下面这个链接，对什么是物理做更深入的阅读。在这篇文章中，你可以看到不同的教材对什么是物理学的不同表述，还能理解为什么要这么表述物理学。

陈敏华老师是这样定义物理学的。

https://mp.weixin.qq.com/s/Otr5wPq7mdN1H-KPwR6FEA

2.搞清楚什么是物理学，有什么用？

我发现把这个表格用于物理新课的教学设计的知识框架梳理，几乎是万能的。

比如，匀速圆周运动的快慢描述这节，按照这个结构梳理，知识内容的认知逻辑关系图如下图。

再比如，简谐运动一节的设计，我写得详细些，知识逻辑图如下图。

现在流行大概念教学，那么请问，物理学最大的概念是什么概念？

我想说，“物理学”就是那个最大的大概念。我认为，大概念的作用是通过某个大概念发现下一级概念的结构。按照上述表格的方法，就很容易找到一节课的知识逻辑结构，也很容易找到一个单元的逻辑结构。因此，不管是课时教学设计还是单元教学设计，“物理学”无疑就是那个最大的大概念。

或许你会觉得有点空，怎么不直接告诉我怎么做？别急，站位高一点，才能看清楚那张网。

精选留言

• 苦行者的统一15924950038

  云南

  宇宙 地球是一个变化不均匀的电磁场 物体 粒子是电磁物质的聚集体 中子原子是带电的 任何物体任何两点都变化的电参数 带电体之间的力量是变化的电磁力 物体之间不但有引力 还有斥力 只是大小不同 二者相互依存 在一定范围之内相互转换 是电磁力人与人之间 国与国之间 人与环境之间的作用是相互的电磁力 是作用力与反作用力的关系 分为引力和斥力及转换宇宙法则是一杆称 即平衡或是公平 是作用力与反作用力的平衡

• 沐雨天发

  福建

  物理学家所做的就是物理学，难道物理学家睡觉、拉尿、拜佛做礼拜，也是物理学吗