浅议物理认知过程在高职物理教学中的运用

摘要：本文针对高职学生及专业特点，尝试物理认知的起点出发，系统总结出建立二个有效的物理认知过程，培养学生科学精神和科学方法。培养学生的观察力和创造性思维，激发学习兴趣，使繁多的教学内容，在高效的认知规律下，得以有效的完成，为卓越工程师和大国工匠的培养起到推动的作用。

关键词：物理认知过程；高职物理教学

物理课是高等职业学校重要的必修课，其教学质量的高低，学生学习兴趣，学习方法的培养，对后续课程的教学质量有重大影响，对今后工作方法的培养有着重要作用，但由于教学时数的不足和教学方法的陈旧，课堂效果不理想，严重阻碍教学方式和教学观念的改变，为此提高物理课的课堂兴趣成为重中之重。

首先物理是一门实验课，是物理学家采用实验和理论相结合的方法，对整个自然界的客观对象进行有效的认知积累。认知具有有效性，客观性，逻辑性，量化性，对称性，不确定性与概率相关性。物理的研究对象为自然界中的任何客观物质，在物理认识的大河中，人们仰望星空，研究过宇宙，星系、天体，在现实生活工作中，研究过可见、可碰、可闻、可感的物质的运动。在信息高速发达的世界中，人们甚至试图采用先进的设备，例如核磁共振，脑电图，研究人的意识，但是穷尽研究自然界的万物是不可想象的，客观世界是这样，微观世界更是如此。现代理论物理学家，对诸如黑洞分子，原子原子核，质子，夸克等许多研究对象进行分析，试图找到基本粒子，并通过其相互作用，确定其基本结构，用换元的方法将其组装成宇宙。

第二物理在自然科学中的地位。现代自然学科，包括许多学科，如化学，生命科学等等，笛卡尔曾将自然科学誉为一棵大树，物理是树干，其他自然科学是分支。从物理的研究對象我们会发现，物理认知的核心是人们对自然万物的理解，物理认知的起点，是由人的认知特征和对象的客观特性来决定，将这一灵感运用高职物理教学，加强对物理以知过程的应用，会使物理教学采用的教学方法，教学手段得以改进，教学效果必将得到更大的提高。物理认知的过程，简单的说是设计实验，观察实验现象，构建理论体系，再用实验检验理论的正确性，观察实验性质和联系，检验理论的正确性，科学性，客观性，常用的方法是从理论推导出一个预言，通过实验检验，从逻辑上说，如果试验结果与理论预言不符合，那么理论就有缺陷或者错误，试验结果的与理论预言相符合，那么理论应当为正确的。

第三，在高职物理课中，这一认知过程，应用于机电专业中，例如牛顿力学、电磁学，在化工医药专业中的流体力学，热力学等教学中就有的放矢，充分利用课堂资源，、以学生认知为中心，引导学生完成教学任务。

第四物理过程的应用，宏观物体形态各异，微观物体不可目睹，研究其形态，运动结构及相互作用规律，引入一个重要的模型__质点，物体不能当成质点，至少研究对象可能会变得更简单。这样对简单对象的研究会更深刻，更透彻，这一物理思想一旦形成，例如人类在牛顿力学体系中，天体运行理论建立的过程受益无穷。物理的认知过程，以及物理，的研究方法及物理理论规律的应用，在高职物理教学中，为有效利用课堂提高效率，物理研究方法和物理思想有时比传授物理知识还要重要，它是学生快速掌握知识，提高学习兴趣，主动应用于工作生活中的动力。

第五，下面，我简单讲讲人类在牛顿力学体系中天体运行理论建立的过程，第一，古人很早就关注天体这个研究对象，早期得到的是定性和半定量的认识，包括亮度，颜色，大小运动，其中行星与人类最为密切，现象奇特有趣。例如顺行、逆行，运行规律易测如时间、位置、周期等信息。之后开普勒的出现，将第谷及自己的信息数据加以研究，找出现象与量值的关系，即开普勒三定律，这是实验物理的成功，而牛顿的出现则在自然哲学的数学原理里，把天体演化成小质点，研究导向理论物理方向，万有引力的假设和牛顿三定律，天体运行有了完美的理论体系解释，古人仰望星空充满了遐象，在牛顿看来，浩瀚的宇宙如时钟指针一样，往复有律，有条不紊。后来运用了万有引力定律，在笔尖上找到了海王星，使人们坚信牛顿的理论的完美，物理学大厦已封顶竣工。牛顿的理论运用于宏观物体，比如机械运动无不准确，机械的决定论的思想由此而生，直到相对论和量子力学的出现，才打破对牛顿理论的迷信。

综上所述一个完整的认知流程即一个认知过程，可简化为实验物理流程、理论物理流程、应用物理流程三个阶段，再简化一点，可将实验物理和理论物理对应科学探索，应用物理对应技术应用，这就是科学与技术，理论与实践的关系。由上过程可知，物理认知的过程，实验探索是理论构建的灵感来源。是检验理论的标准。理论则预言实验，指导实验遵循这一物理认知过程，在高职物理教学中要重视实验教学，及实验手段的使用更新。同样科学探索为技术应用提供灵感和理论支撑，技术应用的进步，反过来拓展了科学探索的认知条件，、应知能力，在高职物理教学过程中，考虑到物理涉及面宽，教学时数少，立足于物理认识的过程，研究教学方法，教学手段，从实验探索入手，采用直观，形象的教学方法，在观察中、分析中学习知识，激发学习兴趣，培养科学创新精神，采用科学的方法，提高分析和处理问题的能力，学以致用，在高新技术新产品，新产业日新月异时代，争当大国工匠。

结语：

从物理的定义中，我们能看到，物理是自然科学的基础，其代表的就是自然科学，在了解了物理的认知过程之后，我们就能理解科学精神和科学方法，正是在物理认知过程中逐步培养起来的如果只注重数学，逻辑训练，应试训练，实际上只训练了认知过程中的最后一步，即认知应用，这显然是不利于国民的科学教育的，一个健全的国民教育体系应包括完整的物理认知过程训练。如果能在物理教学和研究中回到物理定义的本质，从认知的起点出发，有意识的遵循认知过程的规律，相信在高职院校中会培养更多的栋梁之才。

参考文献：

[1]笛卡尔，哲学原理，北京，商务印书馆，1959

作者简介：周广路（1965）山东荣成，大学，讲师，威海技师学院，研究方向：物理认知过程。