物含妙理：像費曼那樣機智的教與學 (電子書) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

前言
第1章　科學怪纔、教育楷模
　1.1　走近費曼
　　1.1.1　他的自撰和他人寫的介紹
　　1.1.2　費曼學說中文
　1.2　費曼的成長軌跡
　　1.2.1　碰到難題不解開絕不罷休
　　1.2.2　求學歷程
　1.3　費曼在科教上的成就
　　1.3.1　歷數十大貢獻
　　1.3.2　費曼在史上最偉大物理學傢中的位置
第2章　追本溯源，道破天機
　2.1　費曼的知識觀
　　2.1.1　藐視用字解釋其他的字
　　2.1.2　講學前給自己的警示是什麼？
　2.2　力學文化
　　2.2.1　費曼問：為什麼可以用嚮量？
　　2.2.2　費曼如何講相對論力學
　2.3　探討一連串現象並找齣規則
　　2.3.1　導數和積分的起源
　　2.3.2　在三種座標下計算速度和加速度
　2.4　從簡單模型中悟齣真諦
　　2.4.1　阿特伍德機的啟示
　　2.4.2　拋體運動與彈道麯線
　　2.4.3　斜麵上的非慣性參考係
第3章　邏輯分析，想像助力
　3.1　批判性思維
　　3.1.1　批判性思維的特點是什麼？
　　3.1.2　發展批判性思維的意義何在？
　3.2　客觀、美學和想像力
　　3.2.1　客觀性結閤想像力
　　3.2.2　物理的河，喜悅的河
　　3.2.3　物理定律的本性
　3.3　將邏輯思維作為捕手來解題
　3.4　費曼模式助推教學研究
第4章　意料之外，情理之中
　4.1　史上最偉大的定律
　　4.1.1　費曼機智的描繪微弱的引力
　　4.1.2　從行星橢圓軌道引發的探究
　4.2　仿照費曼提一些奇趣問題
　　4.2.1　你能超過重力加速度嗎？
　　4.2.2　都蔔勒效應：你交通違規瞭嗎？
　　4.2.3　是熱還是功？
　　4.2.4　多冷纔算不熱？
　4.3　量子思維
　　4.3.1　應以抽象的方式來理解原子
　　4.3.2　費曼解釋電子雙狹縫乾涉
　　4.3.3　詩和遠方是一對測不準變量
第5章　觸類旁通，悟齣真諦
　5.1　費曼用特有的方法研究主流問題
　5.2　像費曼那樣地思考
　　5.2.1　探究最基本的問題
　　5.2.2　問題變得越複雜，也就越有趣
　　5.2.3　以費曼為標竿，我們缺什麼？
　5.3　比擬——智力的慣性
　　5.3.1　舉重若輕
　　5.3.2　心中抹不去的那片雲
第6章　他山之石，可以攻玉
　6.1　突破心智障礙，「玩」物理
　6.2　費曼轟炸：請舉齣一個例子
　6.3　用直觀方法處理超前問題
　6.4　社會物理學
　　6.4.1　馬剋士威速度分布
　　6.4.2　無處不在的熵變
　　6.4.3　社會磁性
第7章　學術爭論，求實為先
　7.1　「野狐禪科學」與科學品德
　　7.1.1　什麼是「拔靴帶」模式？
　　7.1.2　什麼是「費曼式」實驗？
　7.2　費曼性格的另一麵
　　7.2.1　費曼鑑別吹牛科學的方法
　　7.2.2　費曼科學觀集萃
　7.3　超越費曼
　　7.3.1　費曼的首秀——赫爾曼-費曼公式
　　7.3.2　費曼所用的布朗運動公式之改進
第8章　思想之魂，啟迪未來
　8.1　布朗棘輪與爪誘發分子馬達研究
　8.2　重力波與費曼的機靈
　8.3　費曼與量子電腦
第9章　物理智趣，思維訓練（為《費曼物理學講義》配題）
　9.1　思維訓練諸要素
　9.2　力學50題
　　9.2.1　能力測試
　　9.2.2　結果分析
　9.3　熱學50題
　　9.3.1　能力測試
　　9.3.2　結果分析
第10章　有費曼那盞燈，物理人不會感覺近黃昏（結語）

前言

　　2018年是諾貝爾物理學獎獲得者費曼（R. P. Feynman）誕辰100週年，重溫這位「科學怪纔、教育楷模」的成長途徑、思維方式及研究風格，非常具有藉鑑意義。

　　諾貝爾物理學獎獲獎者楊振寧先生，在多次談話中比較瞭東西教育方式的不同。他提到東方傳統教育提倡按部就班的教學方法，這有利於學生打好根基。歐美提倡「滲透式」或稱為「體會式」的教育方式，其特點是讓學生在過程中一點一滴地學到許多東西。費曼輕描淡寫地講清楚瞭後者：的確，一個學者在一門課程中所作的全部論證，並不是他一年級從學習大學物理時就記住的。完全相反：他隻記得某某是正確的，而在說明如何去證明的時候，需要的話，他就自己想齣一個證明方法。無論哪個真正學過一門課程的人，都應遵循類似的步驟去做，而死記證明是無用的。國際物理教育獎章獲得者趙凱華先生認為，東西兩種教育方法各有特色，若能將兩者的優點和諧統一起來，則在物理教育上是一個突破。突破的結果應該是達到孔子所言的「有教無類」、「因材施教」的境界，也就是費曼所期待的兩點：

　　（1）對於班級中最聰明的學生而言，試圖使所有的陳述盡可能準確，在每種場閤都指齣有關公式和概念在整個物理學中占什麼地位，以及應該作齣哪些修正；

　　（2）也希望照顧到另一些學生，對他們來說，這些額外的五花八門的內容和附帶的應用隻會使他們煩惱。對這些學生，我希望至少有一個他能夠掌握的中心內容或主幹材料。

　　費曼最反對的是「用字解釋字」，即望文生義，因為這種簡單的做法沒有提供更多有用的資訊，而是希望能跳齣原來的命題，用生動的實例，用建立「思想實驗」和類比的方法，藉助於已知現象來解釋新的現象。在費曼看來，這是數學物理學的偉大藝術。所以，他自豪地錶白：科學真正的榮光在於我們能夠找到一種思想方法，使得定律成為明顯的。如果可能的話，賦予自然以某種機製，但又不至於預言其他實際不存在的現象。在你著手做實際的實驗或者大規模的計算之前，不妨先考慮做一個「思想實驗」（ideal experiment）。之所以要選它，是因為它易於想像。費曼將這種實驗定義為：「就是所有的初始條件和最終條件都完全確定，沒有我們無法計及的任何外來影響的實驗。」顯然，這依賴於你的知識儲備和批判性思維能力。

　　批判性思維是培育創新性能力的前提，指的是能抓住要領、善於質疑辨析、基於嚴格推斷、富於機智靈氣、清晰敏捷的思維。孫中山先生為中山大學題寫的校訓：「博學、審問、慎思、明辨、篤行」，是諸多校訓中最能體現這一思維的典範。物理學的發展歷程及對它的研學，為人們養成閤理的批判性思維意識提供瞭廣闊的平颱。所以，像費曼那樣生動幽默並輔以批判性思維地進行教與學是新時代的要求，其關鍵的要素是事例加上對事業的激情。

　　有關費曼先生的傳記、講義、專題和評論等，已有很多。作者基於追隨和研究費曼科學研究和教學思想的二十餘年積纍，希望能夠提綱挈領地探討並滲透式地應用費曼的物理思想，可以歸納為一句話：科學的懷疑精神、做事的求實態度和區分真善的能力。本書大多數素材和問題來源於大學的基礎物理課程，不僅因為它的基礎性和先導性，更重要的是力學問題明確而具體，物理原理清晰而簡單，數學運用直接而有趣。

　　書中若有不當和疏漏之處，請廣大教師和讀者不吝指正。

包景東