四、知道物理学是怎样架构起来的
物理学起源于人们的观察和思辨，早期曾名为“大自然”。
远古时期，由于历史和社会条件的限制，只能通过“感官”捕捉有限信息，再通过大脑思考和辨析得出一些猜测性的结论，因此，带有主观性，所以并非完全可靠。
直到十九世纪初，伽利略将“实验”和“数学”方法引进物理学后，物理才从“自然哲学”中分离出来，成为一门独立的科学——物理学。
可见，物理这门科学是用“观察实验”和“理性思维”两根“柱子”支撑起来的。同时也是伽利略、牛顿、爱因斯坦等许多科学家相继探究，甚至冒着生命的危险而留给后人珍贵的“世界文化遗产”。
所谓“观察实验”指在人工条件下，模拟自然现象的活动。
例如，伽利略在比萨大学就读时，从教堂吊灯的自然摆动现象中，感知到其中有一定的规律性。如下图所示。
于是，回到宿舍用绳子吊各种重物使其摆动并用脉搏计时，进而发现“摆的等时性”规律。
后来，荷兰物理学家惠更斯利用摆的等时性发明了世界第一台摆钟，如下图所示。
所谓“理性思维”指将观察实验中收集的证据，通过大脑加工处理进而形成科学结论的过程。
理性思维与公安破案相似，首先要收集证据，如下图所示。然后再形成完整的证据链，最后才能认定犯罪嫌疑人。
这一进程中的“证据链条”，就如同是理性思维的中的分析、推理、判断，进而得出结论的各个环节。
也就是人们通过感知器官所收集到的信息，再由神经系统迅速传递给大脑加工处理，进而形成科学结论的过程，如下图所示意。
因此，我们在学习物理时要重视观察实验和理性思维。
五、知道描述物理概念和规律的三种方法
物理概念和规律，是架构物理学的基石和支柱。
物理学家们就是通过以下三种方法来表达他们所研究的成果的，而物理教材只不过是用类似方法来再现他们所研究的成果而已。
1.用词语来表述
例如，密度这个物理概念，其内涵用词语来表述如下：
我们“把某物质的质量与其体积之比，叫做这种物质的度”。
同一种物质组成的物体，其质量与体积之比是一定的，不同物质组成的物体，其质量与体积之比一般是不同的。
因此，这个“比值”反映了物质的属性或特性。
2.用公式来精确地描述
例如，我们用符号ρ表示密度，用符号m表示质量，用符号V表示体积，那么密度的表达式便是：
在国际单位制中，密度的单位是:千克/米³（kg/m³)。
3．用图像来直观形象且精确地描述
例如，下面的图像：
图像中红色直线的斜率，即三角形Q角的对边跟邻边之比，是某物质的密度。
从描述密度概念的三种方法中我们发现，后两种方法可精准描述，因此，人们说“数学是精雕细刻大自然的最佳工具”，同时让我们领悟到学好数学和语文的重要性。
因此，当知道这些方法的应用时，便能促进我们对物理教材中的一些概念和规律的理解。
例如，沪粤版初中物理教材（八上）中出现“用波形比较频率”，如下边的图文所示。
于是，我们便很快就能通过甲、乙两只音叉的声波波形图的比较，得出乙音叉的音调比甲高的结论。
六、知道知识的获取均源于三个渠道
任何知识都是从实践、阅读和交流三个渠道中获得的。
因此，我们在学习中要积极参与“实践、阅读和交流”三个方面的活动。
1.在学习物理的过程中，观察实验极其重要。
例如，准备粗细不同的琴弦参照下图的方式安装，当改变弦的长度、粗细、松紧程度，并分别拨动弦，就会发现音调与弦的长短、粗细和松紧有关，弦越短、越细、越紧，音调越高。
可见，观察实验（实践）是获取知识的重要渠道。
这就是“实践出真知”的道理。
2.同样，阅读物理课本和相关参考书籍也很重要。
例如，我们课前阅读一下课本中将要学习的内容，把没有读懂的地方记下来，上课时注意听讲，课下再阅读相关参考书籍，如下图所示。
你不仅能明白不懂的原因，还会学到更多的知识和技能。
这就是美术教育家李苦禅先生所说的“鸟欲高飞先振翅，人求上进先读书”的道理。
3.交流讨论同样也是获取知识的重要渠道。
例如，“上课”实质上就是教师与同学之间的一种交流活动。
此外，你还可以在课下与同学进一步交流课上的学习心得，进而从交流中你会获得更多的知识。
比如，当你在交流中把同伴没有听懂的知识让他弄明白了，那么，你在这个知识上就会更上一层楼，也就是更深刻的理解。
这就是“在交流中相互促进，共同提高的效应”。
历史上，中华民族自信而又大度地开展同域外民族交往和文化交流，曾谱写万里驼铃万里波的浩浩丝路长歌，也曾创造万国衣冠会长安的盛唐气象。
“一花独放不是春，百花齐放春满园”，这就是交流的意义和作用。
希望同学们要养成在实践中学习、阅读中学习和交流中学习的良好习惯。
（一审：季毓，二审：朱冒森，三审：郭惠宇）
