摘 要： 物理學(xué)是運(yùn)用唯物辯證法觀點(diǎn)和方法分析研究物質(zhì)運(yùn)動、性質(zhì)和變化規(guī)律的自然科學(xué)。所以，要學(xué)好物理學(xué)，就要學(xué)習(xí)一點(diǎn)辯證法，要用辯證法的觀點(diǎn)和方法觀察認(rèn)識物理現(xiàn)象，分析物理過程，歸納物理變化規(guī)律。這樣對高中物理知識認(rèn)識理解就更加深刻、透徹，應(yīng)用起來就更得心應(yīng)手；避免了對高中物理知識只能“死記硬背，不理解其本質(zhì)”的現(xiàn)象，也為高中老師和學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究打下良好和堅實(shí)的基礎(chǔ)。
　　關(guān)鍵詞： 高中物理學(xué) 辯證法 物理定律
　　
　　物理學(xué)的發(fā)展史充滿著兩種勢力、兩種觀念、兩種學(xué)說、兩種思想的激烈斗爭。物理學(xué)就是在這個斗爭中迂回曲折地發(fā)展著。舊的學(xué)說、舊的思想不僅是新知識、新思想發(fā)展的動力和基礎(chǔ)，而且是新知識、新思想發(fā)展桎梏和絆腳石。物理學(xué)正是在新舊認(rèn)識的反復(fù)較量中，建立了一座座里程碑，每一個里程碑上都銘刻著物理學(xué)家的豐功偉績。
　　一、從亞里士多德到伽利略——人類的認(rèn)識是在肯定—否定—否定之否定中發(fā)展的
　　亞里士多德被稱為古希臘的“百科全書”，其研究領(lǐng)域涉及天文、地理、數(shù)學(xué)、哲學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物、物理……中學(xué)物理中他提出兩個比較典型的錯誤觀點(diǎn)：一個是力是維持物體運(yùn)動的原因；另一個是重的物體比輕的物體下落得快。毫無疑問，這兩個錯誤的觀點(diǎn)都遭到伽利略無情的批判。但往往人們只過多地看到前者的錯誤和后者的偉大，而忽視這其實(shí)正是人類認(rèn)識科學(xué)的普遍規(guī)律。亞里士多德的學(xué)說不僅受到當(dāng)時科學(xué)條件和實(shí)驗(yàn)條件的制約，而且代表那個時代對這兩個問題認(rèn)識的最高水平；伽利略的論斷絕不僅僅是對亞里士多德的批判，更主要的是從前者的研究方法中“剔除糟粕，吸取精華”，拉開了近代物理學(xué)的序幕，并把正確的科學(xué)研究方法（對現(xiàn)象的一般觀察—提出假設(shè)—運(yùn)用邏輯（包括數(shù)學(xué)）得出推論—通過實(shí)驗(yàn)對推論進(jìn)行驗(yàn)證—對假說進(jìn)行修正和推廣）留給了后人。
　　牛頓說：“我只是一個海濱玩耍的孩子，有幸拾到了光滑美麗的石子，真理的大海還遠(yuǎn)沒有發(fā)現(xiàn)，我所取得成績是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀薄熬奕恕本桶ㄙだ?、惠更斯、笛卡爾、開普勒……牛頓憑借自己的努力和數(shù)學(xué)天賦，創(chuàng)立力學(xué)三定律和萬有引力定律，完成物理學(xué)史上的第一次大綜合——天上和地上的物理規(guī)律統(tǒng)一起來，經(jīng)典力學(xué)并以此建立起來。但牛頓力學(xué)只適用于宏觀低速，對高速和微觀領(lǐng)域就無能為力。所以，肯定—否定—否定之否定的過程就是事物發(fā)展的辯證過程，但每一次否定不僅是對肯定的簡單否定，而且是在更高的層次上對事物的規(guī)律有了更深入的認(rèn)識。
　　二、牛頓第三定律——矛盾的雙方相互制約、相互依存
　　物理學(xué)中有些定律的表述本身就是辯證的。牛頓第三定律就是一個例子，其內(nèi)容是：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上；楞次定律是另外一個例證，其表述為：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。作用力和反作用力，原電流和感應(yīng)電流是相互依存，互相制約的雙方。可以知道，作用力越強(qiáng)反作用力就越強(qiáng)，作用力越弱反作用力就越弱，作用力消失反作用力就消失；原電流增強(qiáng)，感應(yīng)電流的磁場就和原磁場相反，起“阻礙”作用；原磁場減弱，感應(yīng)電流的磁場就和原磁場方向相同，起“補(bǔ)償”作用。辯證法告訴我們，矛盾的雙方是在相互制約、相互斗爭中以對立和統(tǒng)一的形式而存在，可見上述兩個定律是和辯證法相吻合的，以辯證法的觀點(diǎn)來理解上述定律就更加水到渠成、一目了然。
　　三、慣性定律、能量守恒、動量守恒——運(yùn)動量不滅
　　能量守恒和動量守恒定律是高中物理兩個重要的守恒定律。高中物理不論是力學(xué)還是電磁學(xué)都把這兩個定律作為解決問題的最終突破口，其重要性不言而喻。教師在教學(xué)的過程中往往只強(qiáng)調(diào)結(jié)論，學(xué)生僅注重運(yùn)用該結(jié)論解決問題，對兩個守恒的本質(zhì)原因是什么，常常一時難以解答清楚。事實(shí)上兩個守恒根植于運(yùn)動量不滅這一基本的辯證法原理。恩格斯對此作了精辟的論述，他說：“現(xiàn)在，近代自然科學(xué)必須從哲學(xué)那里采取運(yùn)動不滅原理，沒有這個原理，運(yùn)動就不能繼續(xù)存在?！?br/>　　慣性定律即牛頓第一定律，其內(nèi)容為：一切物體總是保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。這種能力是物質(zhì)運(yùn)動的本性，即物質(zhì)運(yùn)動是守恒的；運(yùn)動改變原因是外加的，物體自身沒有改變運(yùn)動的能力，若物體由一種運(yùn)動狀態(tài)變?yōu)榱硪环N運(yùn)動狀態(tài)，只有靠外部的作用才能實(shí)現(xiàn)。總之，運(yùn)動不僅在量上守恒，而且在質(zhì)上不滅。
　　四、法拉第電磁感應(yīng)定律——各種運(yùn)動可以轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化又是有條件的
　　十八世紀(jì)，人們一開始思考各種自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系。摩擦生熱表明機(jī)械運(yùn)動可以向熱運(yùn)動轉(zhuǎn)化，而蒸汽機(jī)又可以實(shí)現(xiàn)熱運(yùn)動向機(jī)械運(yùn)動的轉(zhuǎn)化。運(yùn)動包括機(jī)械運(yùn)動、熱運(yùn)動、電磁運(yùn)動、化學(xué)運(yùn)動等多種形式。當(dāng)時除了從事哲學(xué)研究的人如康德，也包括一些物理學(xué)家如焦耳、亥姆霍茨、奧斯特等人也堅信各種自然現(xiàn)象之間可相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化。
　　奧斯特電流的磁效應(yīng)發(fā)現(xiàn)以后，就好比平靜的水面投下了一個巨石，在物理學(xué)領(lǐng)域引起了巨大的波瀾。深受康德哲學(xué)思想影響的時代驕子法拉第敏銳地認(rèn)識到：如果電可以生磁，則磁一定可以生電。法拉第為此十年磨一劍，終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的現(xiàn)象，并總結(jié)為以下五種情況：變化的電流、變化的磁場、運(yùn)動的恒定電流、運(yùn)動的磁鐵、在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)體。法拉第把磁生電的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)出現(xiàn)象的產(chǎn)生條件是一個動態(tài)變化的過程，而不是一個靜態(tài)不變的過程，從中我們可以理解道爾頓“跑”失電流的原因。法拉第把自己自制的手搖發(fā)電機(jī)比喻為“新生的嬰兒”，但正是這個“嬰兒”最終成為巨人，并把人類帶入電氣時代。
　　五、萬有引力定律、庫侖定律——事物的多樣性和統(tǒng)一性
　　萬有引力定律的表達(dá)式：F=和庫侖定律的表達(dá)式：F=其相似程度令人吃驚。事實(shí)上，十七世紀(jì)牛頓一方面是因?yàn)檎驹诰奕说募绨蛏希ň奕税ㄙだ?、笛卡爾、開普勒……），另一方面借助自己數(shù)學(xué)天賦（自己創(chuàng)立的微積分）得出萬有引力定律的表達(dá)式。十八世紀(jì)，隨著人類研究領(lǐng)域的擴(kuò)大，電磁學(xué)已納入人類的視野，物理學(xué)家首先要搞清楚的是兩個點(diǎn)電荷的作用規(guī)律。由于受到牛頓萬有引力定律表達(dá)式的啟發(fā)，這一時期的卡文迪許、普里斯特利都相信“平方反比”規(guī)律也適用于點(diǎn)電荷之間。庫倫憑借自己巧妙的實(shí)驗(yàn)——等分電荷，并參考卡文迪許對萬有引力常數(shù)的測量方法——擴(kuò)大法，得出了庫侖定律的表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)證明結(jié)果同理論預(yù)見完全相同，再次證明了方法論的重要性。
　　自然界有四種基本相互作用：引力相互作用、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用?，F(xiàn)在物理學(xué)家已完成了電磁相互作用和弱相互作用的統(tǒng)一，他們相信：世界是多樣的，但同時又是統(tǒng)一的，自然的規(guī)律在紛繁復(fù)雜的背后一定有著密切的聯(lián)系。正是受該思想的指導(dǎo)，愛因斯坦后半生把所有的精力都投入到大統(tǒng)一理論當(dāng)中，雖然沒有取得成功，但在臨終之前他還堅信未來人類一定會能完成這一工作。我們期待該工作早日完成。
　　六、點(diǎn)電荷、質(zhì)點(diǎn)——抓主要矛盾，忽略次要矛盾
　　高中物理理想化模型包括：點(diǎn)電荷、質(zhì)點(diǎn)、理想變壓器、理想電流表和理想電壓表、單擺和諧振子、理想氣體和理想流體、原子的核式模型……理想化的條件模型包括：光滑平面、輕桿和輕繩、均勻介質(zhì)、勻強(qiáng)電場、勻強(qiáng)磁場、均勻介質(zhì)……理想化的過程模型包括：運(yùn)速直線運(yùn)動、勻變速直線運(yùn)動、平拋運(yùn)動、簡諧運(yùn)動、彈性碰撞、等溫過程、等容過程和絕熱過程……伽利略更是借助于理想化的斜面實(shí)驗(yàn)，推翻亞里士多德的錯誤觀點(diǎn)，得出了力和物體運(yùn)動的正確關(guān)系?？梢钥隙ǖ卣f，高中物理無處不涉及“理想化”的問題。
　　為什么引入理想化的模型、理想化的過程和理想化的條件？這是研究問題所必需的，也是科學(xué)研究問題的常用方法。必須承認(rèn)，事物是紛繁復(fù)雜的，我們要通過現(xiàn)象研究問題的本質(zhì)，得出事物運(yùn)動規(guī)律性的東西，就必須要忽略事物的次要的、非主體性的特征和要素，抓住事物和問題的主要矛盾。也可以說真實(shí)的物理過程和物理研究對象是理想化過程和理想化物理模型的近似，或者說是它們的疊加和組合。因此，我們以“理性化”為工具就能得出物體運(yùn)動的真實(shí)規(guī)律，形成正確的科學(xué)知識體系。
　　此外，重力勢能、電勢和電勢能的數(shù)值具有相對性，而它們的變化量又有絕對性，是辯證法中相對性和絕對性的統(tǒng)一；開普勒二十年磨一劍總結(jié)出天體運(yùn)動的三定律，是他刻苦努力的結(jié)果，也是量變到質(zhì)變的必然規(guī)律……總之，用辯證法觀點(diǎn)來認(rèn)識和理解高中物理知識，不僅在“形”上進(jìn)行把握，而且能在“質(zhì)”上達(dá)到理解，對培養(yǎng)形成正確方法論和世界觀有著重要的意義。