物理学是解释自然的艺术。
说它是艺术是因为它美丽,美在哲学的抽象性和概括性,美在数学的严密性和逻辑性,美在公式的简洁与纯粹,美在理性思辨的魅力,美在对世界本质的探索和追求,美在科学思想的广博与深邃。
这已足以让你喜爱物理学了吧。那么,怎样学好物理学呢?
Ⅰ 哲学的思辨
牛顿把他的力学称为《自然哲学的数学原理》,可见物理与哲学和数学有多么密切的关系。
物理学和哲学是一对同生共长的同胞兄弟,从亚里士多德的《物理学》和《行而上学》开始就是如此。
哲学提供的是世界观和方法论。世界观是人们关于自然,社会与人生的一种根深蒂固的形而上学信念。自然秩序理想构成了科学理论的思想基础,决定了科学事实的内涵与外延,制约着科学家们科研选题的范围,影响着人们关于科学理论有效性的评判标准和最终选择。也就是说,科学理论的提出,评判,选择和发展,都同人们的世界观密切相关。而且科学之所以能够成为科学,乃是在于科学家与其所属群体持有某种共同信念,这种信念不仅难为感性经验所动摇,而且在必要时科学家们还愿意为捍卫这种信念而付出沉重代价。
物理学既需要经验的具体的实证,又需要理性的抽象的思辨。然而灵感和直觉在发现真理方面比逻辑推导重要得多。引用爱因斯坦的话说?quot;要通向这些定律,并没有逻辑的道路;只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律。"
不管什么学习方法,都应该把"勤于思考,善于思考"摆在中心地位。只有使自己的心彻底的沉下去,冥思苦想,才能使堆积在思想表层的知识得到有效的归纳,整理与积淀,才能把思维引向深处。
Ⅱ 学好数学
在客观知识领域里,能够同哲学相并列的是数学。哲学是对宇宙人生的一种定性理解,而数学则是一种定量化的认识。物理学作为一门定量科学,比其它任何科学更需要数学。物理学和数学的完美结合会大大拓展人类认识自然的能力。牛顿力学与微积分,麦克斯韦电磁场理论与场论数学,广义相对论与黎曼几何学都是极好的例子。
从某种意义上说,物理等于哲学加数学。当一个物理问题摆在面前时,第一件事是抓住问题的实质,第二件事是把物理关系用数学方程描述出来,剩下的完全是数学问题。
物理定律是用数学方程来描述的。许多科学家都追求数学结构的简单性,这是一种科学的美学原则,是通向科学艺术境界的重要途径。
Ⅲ 知识结构的合理性
基本概念是知识结构的核心,基本定律是基本概念之间的本质联系。对于基本概念和基本定律,一要牢固的掌握,深刻理解它的意义;二要灵活运用,熟悉公式的变化。头脑中应当有一个完整的知识体系,切不可孤立地对待某一个知识点。要想理解各个公式之间的关系,最好的办法是了解一下物理学的发展史,了解一下每一个科学理论背后的来龙去脉,比如说,伽利略在比萨斜塔上进行的自由落体实验的意义,直到三百年后才被爱因斯坦的广义相对论所充分阐明。
物理学作为科学技术的母体,其知识结构是科学技术中的基本结构,其思想和方法可以为其它科学技术提供思维模式。也就是说,物理学的知识结构是开放型的,具有很大的活力和发展潜力,即具有很强的同化,迁移和再组织功能。所谓同化,是指将知识结构转化为学习者的认知结构和提高认知结构的质量。所谓迁移,是将认知结构输出去分析和解决实际问题。所谓再组织,就是将自己掌握的知识结构进行合理而科学的组合,这是发明创造必备的条件。知识的组织就是智慧,知识的重新组合就是创造。因此,学习物理学应当经历一个把所学知识结构内化为认知结构,把认知结构活化为智力,把智力外化为能力的过程。
Ⅳ 科学精神的洗礼
虽然科学已深入到生活的每一个角落,人人都尽情地享受着科学带来的便捷,但是在一定范围内,或某些特定时候,人们只是承认科学是有用的,只停留在对科学所带来的后果的接受和承认,而不是对科学的原动力--科学精神的接受和承认。
有句谚语说,"人类一思考,上帝就发笑。"但我觉得上帝应该为人类追求真理的精神所震撼,因为人类的考问使上帝无处容身。
著名数学家雅可比曾说,"科学唯一的目的是为了人类心智的荣耀。"了解科学家们执着追求的精神,科学的思维方式和创造性的研究方法,对于提高一个人的科学素质,提高学习和思考的能力是大有裨益的。在这一方面,多读一些科学家的故事和科普著作--像史蒂芬·霍金的《时间简史》和罗杰·彭罗斯的《皇帝新脑》这样的好书会很有帮助。
当我们沉浸在科学大师那闪耀着人类智慧之光的思想中时,就会和仰望星空一样,感叹造化的神奇,就会更加愉快地徜徉在神秘而美丽的物理世界中。
要想学好物理,要有兴趣,要靠自己。可是,棒着新课本,物理知识还一无所知,兴趣从何谈起?的确如此,没有了解就没有兴趣。事实上,在刚接触物理的时候,没有必要细究怎样才能学好物理的问题,那些听起来很有道理的大道理,其实并不管用。
万事开头难,好的开头等于成功的一半。对于初学物理的同学而言,怎样学好物理的问题,可以转化为初学物理时应该注意什么的问题。简而言之,要注意两个改变。
一是要改变思维习惯。不同的学科知识有不同的特点,有不同的逻辑体系,因而学习物理时要改变原有的思维习惯,要注意按物理学的规则和要求去思考去判断,不要凭想当然,不要跟着感觉走,否则,就走不出疑惑的泥沼。
例如,要求测量一段金属丝的直径。具体办法是将这段金属丝紧密地绕在一支圆铅笔上,并设在铅笔上绕的匝数n是30匝,用毫米刻度尺测得30匝线圈的总“宽”度1为70.0毫米,最后计算出金属丝的直径D是多少。
有的同学写出了这样的算式:D=1/n=70.0毫米/30=2.33毫米。
老师说这个结果是错的,正确的结果应是2.3毫米。有的同学就感到想不通,凭想当然,认为小数点后面的位数越多越好。
结果不能脱离最基本的实验事实,因为测量的所使用的工具是毫米刻度尺,所以得出的结论就只允许在毫米位后出现一位估测数。若毫米位后出现两位数,则反映测量的工具精确到了丝米位,而实际上毫米刻度尺只能精确到毫米位。
二是要改变学习方法。学习的内容不同、目标不同,与之相适应的方法也就不同。物理是一门以观察、实验为基础的科学,它与以前所接触的思辨性较强的知识有区别,所以,要注意多观察,要认真做实验,并要记住一句话:智慧出在手上。
当然,谈到改变学习方法,对于初学物理的同学,免不了有些抽象。万事都有一个过程,要想找到好的学习物理的方法,不可操之过急,其有效的步骤是:先要认真学习和掌握物理老师所介绍的方法,接下来就是通过一段时间的学习,总结和摸索自己行之有效的方法
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独立做题 不依赖他人 可能有时走弯路 但这是走向成功必由之路
过程对物理过程一清二楚 解题尽力画图 由抽象思维转为形象思维
上课认真听讲不走神
笔记本做好笔记 整理笔记 记得东西如:知识结构 解题方法 好的例题 听不太懂的地方都要记下来
学习资料保存好 分类工作 包括整理练习题试卷 实验报告
时间宝贵 珍惜利用时间
虚心向别人学习 共同提高 千万不能自以为是
结构重视知识结构 掌握它 使零散的知识系统起来 具体到章
物理计算依靠数学 学好它 利用数学方法作为解题的好工具
体育活动,旺盛的精力是学习高效率的保证
基本概念要清楚 基本规律要熟悉 基本方法要熟练 适当总结一些简练的推论或论断 对帮助解题和学好物理是非常有用的。