从物理概念的客观性看物理概念教学，本文主要内容关键词为：物理论文,概念论文,客观性论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、物理概念的客观性
知识是对物质世界的客观反映，知识与客观对象要相符合或一致。认识论意义上的客观性是指认识中所存在的来自客体方面的属性，即指人的认识总是指向一定的客体并在观念中这样或那样地再现客体[1]。
科学知识是对自然对象的客观反映，具有超越主体意识的客观性。物理概念的客观性指对物理世界的研究，不依赖于人的主体意识；物理世界的规律是独立于人的意识存在的，并不因为人类社会的发展而改变，人类只是无限地去接近物理世界的真相（尽管永远也达成不了）。某种意义上，概念是认识物理世界的一种工具，这种工具必然要是客观地反映物理本性，不然人类的认识也会偏离方向。
二、从物理概念的形成发展看其客观性体现
物理知识是人类社会实践的产物，是随着人类社会实践的发展而产生、形成和发展的。
首先，物理概念的客观性体现在物理的研究对象上。列宁在关于物质的定义中论述了客观实在的含义：“客观实在是人通过感觉感知的，它不依赖于我们的感觉而存在，为我们的感觉所复写、摄影、反映。”这里的客观实在指物质的客观实在，一般来说，它有两种状态：一是处于天然状态（物质1），不论人是否出现，它总是存在的；一是人工改造后的状态，如土地、机器、纸张等（物质2），它不依赖于人的意识，但其存在与发展则依赖于人的存在。物理概念所反映的物理共同属性就是关于这样的客观实在的，其内容和本质特征也必将源于客观实在。人类研究大自然，探究其形成发展规律，必然会以某种原因，或许是方便的称谓，就像给一个新生儿取名一样。要么先给出相关概念，并用来描述且找出自然界的规律，如在研究物体的运动规律跟其形状大小无关时的动力学问题时，常抽象出概念“质点”，再去探索动力学规律。要么先给出规律，再给出概念，这里包括审核规律里的概念是否描述同一事物的本质，如“运动量的守恒”是先提出来的，然后才定义动量和动能的概念。从物理知识的形成发展来看，两个过程常常是并行发展的，不能割裂开来分析。
我们认识的对象应该是客观存在的事物（实体）及其属性，不能是没有现实对应物的纯粹主观的东西。需要指出的是，物理学中不能被实验直接观察的也可能是客观实在。例如，AB效应是一种量子效应，它表明：尽管不能被实验所直接观察，但是它的线积分（或其逻辑蕴涵效应）却是可以直接观察的，因此它赋予矢势A具有客观实在的意义，矢势A是物质的一种存在方式。或者说，势比场更基本，具有客观实在意义[2]。所以，物理学总可以去研究可观察到的事物，即使是矢势A，但它的线积分却是客观存在的，然而我们却不能去研究宇宙形成前的“物理”，也不能探究想象中龙的飞行机理，物理学的研究对象必须是客观的。
其次，物理概念的客观性体现在它与物质世界的相互作用上。物质的客观实在性是通过物质之间的相互作用表现出来的。同样，我们通过知识与物质世界发生相互作用可洞见物理知识的客观实在性。波普尔曾致力于世界3的客观性的论证。他曾经给出了两个著名的思想实验，被称之为世界3存在的标准证据。实验1：所有机器和工具，连同我们所有的主观知识，包括我们关于机器和工具以及怎样使用它们的主观知识都被毁坏了；然而，图书馆和我们从中学习的能力依然存在。显然，在遭受重大损失之后，我们的世界会再次运转。实验2：和上面一样，机器和工具被毁坏了，并且我们的主观知识，包括我们关于机器和工具以及如何使用它们的主观知识也被毁坏了；但这一次是所有的图书馆也都被毁坏了，以至于我们从书籍中学习的能力也没有了。我们可以举出一个具体的物理事例来说明，实验1：使扁担毁坏了，连什么叫扁担都不记得了，但是相关的书籍和我们的学习能力还在，我们完全可以重新制成一条和原来一样的扁担来；反之我们就会失去所有！通过这两个实验的对比，我们不难得出知识具有客观实在性，物理概念也具有客观性。
布劳迪(Broudy)指出：自然科学知识可以使真理主张无需过问其提出者的可信性或真实性就能予以评定，因为，至少从原则上说来，该论断是能被那些有能力并愿一试的人公开证实的。[3]物理学所讲究的实验或经验验证的方法，其本质在于超出观察的主观偶然性，从而保证了物理概念或规律的普遍性和可传达性，那么物理知识的客观性也是不难确证的。例如提出相对论时的爱因斯坦并没有权威性，这不是我们评定其理论正确与否的标准，至少当时还有“三个半人”是相信的；时至今日相对论仍是正确的，至少没有被证伪过！对于理论，常常在实验中验证，其本质在于超出观察的主观偶然性，从而保证了自然科学知识的普遍性和可传达性，因而自然科学知识的客观性也是不难确证的。[4]
还有，物理概念的客观性也体现在人类对物理世界认识的不断深入中，即有社会依存性。天然自然进化到一定阶段出现生命和人的意识，随之产生了人工自然或人化自然，并产生了知识或科学。在与自然的相互过程中，人类首先考虑在自然中生存，如何更好地从自然获取生存生活之本，如何与自然相处等客观问题，所有这些都要求人类必将发挥主观能动性。可能在天火中尝到熟肉的可口，才学会用火烹制食物；气候变化和星相变化有一定的联系和变化规律等等，有了这些量的积累，才会在某个时候就有了质的飞跃。物理科学的起源可以追溯到对于肉眼可见的天体运行一类自然现象的观察，可以追溯到人们用来增进自己生活的安全和舒适的粗笨器具的发明。[5]古希腊的人们关注天文、物质的运动和光学等与生产生活息息相关的物理知识，相关概念的形成和发展也就不会超出这些范围，其中难免会出错，尽管在当时看来是多么的像那么回事！社会发展向前，概念要得到时间的检验，如伽利略的理论会替代亚里士多德的理论，光的本性从“微粒说”和“波动说”之争，再到“波粒二象性”的统一，再到量子理论的“几率”解释等等，这些充分说明：物理学知识的出现就是这样一个客观的必然过程。
三、物理概念的客观性对概念教学的意义
此次的基础教育课程改革理论基础之一是建构主义。跟以往的知识观相比，建构主义知识观揭示出了知识的属人一面，有利于把学生的感受、经验以及知识于学生的意义置于教学的视野内，凸显教学的育人本质。[6]这种知识观主要表现在，反对“现成知识”的学习，反对把学习当做一种接受、内化和外化的过程[7]，认为“教学不能把知识作为预先决定了的东西教给学生”[8]，“知识是由学生主动建构的”，“知识不是游离于认识主体之外的纯粹客观的东西”[9]。认为正是学生的“想法”和他自己建构的“意义”体现教育的价值[7]。其实质是否认（书本）知识的真理性，认为（书本）知识只不过是一种解释、假设、假想，否认知识的客观性，夸大知识的个体性、主观性和建构性。但是，这种以“建构主义知识观”标榜的知识观正日益地显示出其先天的不足之处。如果就因此否认知识的真理要求，否认知识的客观性，否认一切人类取得的认识成果对于学生的精神引领的作用，势必会导向一种不可知论，使教学陷入任意盲目主观化的地步。正像有些学者痛心于这样的现象：课堂上为什么有那么多的“个性”发言？他们几乎都是“自恋”或“自私”的，可以不顾文本的整体意义、深层意义而只顾排遣自己的感受或者非常自私地宣泄自己的观点。
物理是自然科学的基础学科，物理知识的客观性是显而易见的，如果要讨论它的建构性，那也是基于知识符合物理世界的本来面目之上的个人建构。因此，我们的概念教学中首先强调物理概念的客观性，重视物理概念的客观性教学。在物理教学中，如果不坚持物理概念的客观性，学生对概念的理解充满了主观随意性，就不再是所谓“建构”的真正内涵了。“学生不是空着脑袋进入课堂的”，学生不可能摆脱由他个人特殊的经历所形成的经验、感受、情感体验等来学习，而这些经验、感受便构成学生的前见或先在结构。客观主义者把这些前见视为偏见而试图采取刮除的方法加以克服，这是走了一个极端；而在我们今天的改革中，人们又把书本知识或者说文本仅仅当做学生资以进行意义建构的材料，而不承认它们向我们说出了某些真理，因此不难解释他们把学生的前见夸大为整体正当，从而也就不难解释何以课堂上会有那么多的“个性”发言了，这恰巧又走进了另一个极端！虽说：“矫枉须过正”，但是我们做的工作是“育人”，不能如此草率。
坚持物理概念的客观性教学，首先就要承认概念是对物理世界的真实反映。教师在教学中要引导学生承认它，并且要相信它。事实上，从物理概念的形成发展来看，物理取得如此的成就不正是说明了物理概念的客观性吗？假设物理概念没有一定程度的客观性，不是对物理世界的真实传达，何以有物理学的进步和发展，物理学又怎么对人类进步作出贡献？例如，力是对物体间的作用的真实表达，建立在这个最基本的概念之上的力学甚至整个物理学才会取得如此的成就。教师要做的是，帮助学生成为理解者，要超越自身视界的狭隘性，如前见或先在结构，以达成对物理概念较为客观的理解。
事实上，学生在理解物理概念的客观上还是有难度的，这些关于物理世界正确的反映仅仅靠老师直接的传授是很难达到的。教师要在备课方面多下工夫，学生也要付出艰苦的努力才能达到。库恩(Thomas S.Kuhn)曾谈到他在理解亚里士多德的关于运动的论说时所遇到的困惑，他说，亚里士多德“一个敏锐的和自然主义的观察者”，一个“在诸如生物学或政治行为这类领域里”有过许多透彻论述的人，在谈到运动时居然说了那么多荒谬的东西，“他所特有的天赋在他解释运动时竟然荡然无存……尤其重要的是，他的这些见解为什么还受到了那么多的后继者在那么长的时间那么认真地对待？”他读得越多，就越感到困惑。然而，“在一个具有纪念意义的（也是非常炎热的）夏日里，这一切困惑突然统统消失了”[11]。可见，物理世界的真实情况不是这么容易就能窥见的，连物理大师也会遇到这些十分“尴尬”的情况。
在学生的前见或先在结构中，感性的认知多于理性的认知，日常的认知多于科学的认知，而且由于其经历的有限，所形成的视阈也相对狭窄，这肯定会对物理概念的理解带来影响。如果是消极的，教师就要从物理概念的客观性出发，精心筛选案例，用事实证明学生的“前概念”是错误的；如果是积极的，也不能掉以轻心，教师也要从客观性出发设计对概念的更为深层次的理解。不管是教师还是学生，都应采取一种“中立”的态度对待一个概念，通过与自己观点的不断碰撞修正既定的盲目的成见，承认自己认识的不足，并尽力向物理事实靠近。
在物理概念教学中，教师拥有比学生更宽泛的知识基础和更为广阔的知识视阈，肯定是教学活动的主导，是学生获得正确物理概念的引路人，教师引导学生把个人前见当做一种意见或成见，通过和物理真实相比较，去除个人偏见，通过多次理解的循环达到对概念正确知识。也就是说，教师对学生拥有一种维护正确概念的权威，这也是在教学活动中维护物理概念的客观性的一种保障。教师要维护这种权威性，首先要求自己要对物理概念有一个较为客观的认识。
例如，有篇文章中引用了这样一个例子：空间有一理想边界的匀强磁场，方向竖直向下，如图1所示，有一金属导线框abcd竖直放置，ab边在磁场中且水平，当整个线框水平平动使ab边作垂直切割磁感线运动，问金属线框abcd中有无感应电流？[11]原文作者是这样分析的：当整个线圈作水平平动时，由于ab切割磁感线，根据右手定则可以判定ab中的感应电流方向从a流向b，因此整个线框中的电流方向为a→b→c→d→a。但是，根据法拉第电磁感应定律，通过线框abcd的磁通量始终为零，闭合回路中是不会有感应电流产生的。这种矛盾被称之为“电磁感应佯谬”现象。结合实际匀强磁场产生的条件来看，边框外肯定存在着磁场（要么是匀强磁场，要么是非匀强磁场），由此得出的“电磁感应佯谬”也就不符合物理概念的客观性特征了。
图1
所以，教师要反思教学，不管是在教学中还是在试题题目的设计上，务必要符合物理概念的客观性原则，不能臆想不存在的情景，