物理凭什么这么“牛”

黄国雄

一、从学科层面看，物理学始终引领着人类对自然奥秘的探索

物理学是自然科学领域的一门基础学科，研究自然界物质的基本结构、相互作用和运动规律。物理学基于观察与实验，建构理想模型，应用数学等工具，通过科学推理和论证，形成系统的理论体系和研究方法。从古希腊时代的自然哲学，到十七、十八世纪的经典物理学，直至近代的相对论、量子论等，物理学始终引领着人类对自然奥秘的探索，深化着人类对自然界的认知。物理思想、方法和技术越来越广泛地应用于其他科学，物理学是其他自然科学（如化学、生命科学）的基础。

二、从社会层面看，物理学对人类文明和社会进步作出了巨大贡献

从蒸汽机技术到电力技术，从计算机及信息技术到人工智能、清洁能源、机器人技术、量子信息技术、可控核聚变、虚拟现实以及生物技术，每次工业革命都有来自物理学的强劲推力。没有对电學的研究，就不会有今天的灯火辉煌；没有对量子力学的研究，就不会有半导体芯片的诞生，也就不会有今天的现代化生活。物理学是一门实验科学，也是一门崇尚理性、重视逻辑推理、极富洞察力和想象力的科学。物理学促进了人类生产生活方式的变革，对人类的思维方式、价值观念等产生了深远影响，对人类文明和社会进步作出了巨大贡献。

2004年6月，联合国大会通过决议，确定2005年为“国际物理年”。该决议明确，物理学是认识自然界的基础；物理学及其应用是当今众多技术进步的基石；物理教育提供了人类发展所必需的科学基础。联合国大会的这项决议，是对物理学和物理教育地位和作用的充分肯定，更是在呼吁各国政府对物理学和物理教育给予高度重视。

三、从国家发展战略层面看，祖国强盛需要更多具备物理学科基础的人才

习近平总书记在2019年发表的新年贺词中提到改变中国面貌的四大“国之重器”，它们是：嫦娥四号探测器成功发射，第二艘航母出海试航，国产大型水陆两栖飞机水上首飞，北斗导航向全球组网迈出坚实一步。

习近平总书记在2018年发表的新年贺词中提到了“十大科技成果”，它们是：“慧眼”卫星遨游太空，C919大型客机飞上蓝天，量子计算机研制成功，海水稻进行测产，首艘国产航母下水，“海翼”号深海滑翔机完成深海观测，首次海域可燃冰试采成功，洋山四期自动化码头正式开港，港珠澳大桥主体工程全线贯通，复兴号奔驰在祖国广袤的大地上。

这些事关国家发展战略的“国之重器”、重大科技成果，绝大多数都是以物理学为基础研发的。追溯科学技术发展的脉络，物理学对化学、生命科学、地球与宇宙科学等自然科学产生了重要影响，推动了材料、能源、环境、信息等科学技术的进步。物理学是所有现代技术的基础。展望未来，物理学也是人类解决全球性能源、环境、生态问题，实现持续发展的科学基础。国家发展需要更多具备物理学科基础的人才。

四、从人的成长层面看，科学素养是人的成长不可或缺的重要组成部分

物理课程的重点不在于让学生掌握多少物理知识，而是着眼于提升学生的科学素养，帮助学生认识自然，理解自然，建构关于自然界的物理图景；引导学生经历科学探究过程，学会科学研究方法，养成科学思维习惯，弘扬科学精神，增强创新意识和实践能力；引领学生认识科学的本质以及科学·技术·社会·环境（STSE）的关系，形成科学态度、科学世界观和价值观，为做有社会责任感的公民奠定基础。科学素养是人的成长不可或缺的重要组成部分，公民科学素养的高低，将直接影响个人和社会的文明程度和发展水平。

五、从教学层面看，物理教师肩负的责任更重

物理学科成为首选科目，意味着物理教师肩负的责任更重。物理教学必须注重体现物理学科本质，培养学生物理学科核心素养，要从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等方面提炼学科育人价值，充分体现物理学科对提高学生核心素养的独特作用，为学生长远发展、应对现代和未来社会发展的挑战打下基础。要培养学生的责任感、使命感和家国情怀，落实“立德树人”根本任务。

（作者系株洲市第二中学物理特级教师、正高级教师）