教研分享系列19:物理觀念在試題命制和審題中的作用

2021-03-01 大明論教
物理觀念是什麼？高中物理課程標準（2017年，2020修訂）是這樣規定的。

（此圖來自網絡，版權歸原作者所有，原作者若認為版權侵權，請聯繫刪除）

根據「物理觀念是物理概念或物理規律在頭腦中提煉與升華」，從而提出所謂的物質觀，能量觀等；那麼進一步提煉和升華，即對物理學某一理論的提煉與升華，則可以提出諸如機械觀和時空絕對觀（經典力學理論）、不確定觀或隨機觀（量子力學理論）、時空相對觀（俠義相對論）等等。

經過一門學科的學習，然後形成對這門學科的總的認識，這就能形成物理觀念；那麼形成高度凝鍊的物理觀念具有什麼作用呢？在我看來，應該能提升創新能力，而且是高端創新能力，當然也可能束縛人的思維，不敢打破權威：例如普蘭克提出能量量子觀念經歷了多年的思維鬥爭。

物理觀念，很容易被認為高大上的東西，對中小學校師生解決問題（在低俗一點說，應試教學）沒有多大作用。

原來，我也是這樣認為的。然而， 在《教研分享系列13》中舉了一個例子，從一道題中快速解答中初步體驗物理觀念的作用。今天，我們將點評一道試題為例，來體會物理觀念在命題和審題中的作用。請看例題：

這道題的第（1）問或許你不會解答，或許你看了參考答案後「恍然大悟」；然而參考答案是錯誤的。當然，你可能還是數學大牛或解答物理問題的牛人，解答後你會發現試題命制存在問題。

本人數學計算或推導能力薄弱，牛人能夠快速完成解答，而我消化這些數學計算或推導總是要很長時間。然而，我估計第（1）問命制存在科學性問題是基於經典力學機械觀：帶電粒子的質量，電荷量等物理量確定，而且它的初始條件和約束條件確定，那麼帶電粒子的運動軌跡確定，根據機械觀，帶電粒子的受力特徵也是確定的，進而得出磁感應強度是一個定值，而不是一個取值範圍。

有了這樣的認識，我就去請教同事，本人所在單位師資力量強大，同事都非常厲害。於是，在教研交流中，以不同方法推導了這個確定值。

通過這次教研經歷，我進一步體會到物理觀念的作用。相信，閱讀此文後，你亦有此體會！

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