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摘要:教师的职业特点和当代科学教育都需要教师有广博的知识和精湛的专业能力。要想做好高中物理教师，就必须学习理论物理（注１）。因为理论物理的学习，不但可以使我们获得在学习《普通物理学》时没有获得的专业知识，更能使我们的专业能力得到明显增强，从而为较好地完成高中物理教育奠定必要的专业基础。
关键词:物理学教育专业学生理论物理必要性
我国高等师范院校（下文均简称为“高师”）物理学教育专业的学生（含该专业进修人员）学习理论物理已有60多年的历史了，其必要性本是无可辩驳的。然而，据本人所作调查结果显示，在高师物理学教育专业的学生、中学物理教师及其进修人员、甚至高师物理学教育专业的个别教师中，还有为数不少的人认为：“做高中物理教师，学习理论物理没用！只要将《普通物理学》学扎实就足够了！无需劳民伤财。”“有学习理论物理的时间，不如去学点其它‘有用’的课程。”“学习理论物理后教高中物理，是高射炮打蚊子。”正是由于对学习理论物理课程的必要性和重要性认识不足，再加之课程对数学要求较高、比较抽象、存在畏难情绪，部分内容相对陈旧等原因，导致学生学习积极性不高，甚至有厌学的情绪。为阐明学习理论物理的必要性，增加学习理论物理的动力，作为一个已从事高中物理教学十几年的进修人员，从自身的感受出发，谈一些看法，与各位同仁商榷。
1 概述学习“理论物理”的必要性
1.1 教师的职业特点，要求高师物理学教育专业的学生必须学习理论物理
“教师要给学生一滴水，自己要有一车水”已成为人们的共识。然而，知识是无穷尽的，而人生是有限的，以有限对无限，就必须做出一些取舍。对高师物理学教育专业的学生来说，不仅可以丰富专业知识，开拓视野，进一步提高专业水平，更能在学习理论物理的过程中看透实质，发展辩证思维，做到高瞻远瞩，从而在高中物理教学中科学地、深入浅出地向学生传递物理基础知识，渗透物理思想，培养学生学习物理的兴趣和思维能力。
1.2当代素质教育中的科学教育，要求高师物理学教育专业的学生必须学习理论物理
凡是认真学过理论物理的人都会有这样的感觉：在学习普通物理课程时觉得很困难，一旦学完理论物理课程后，再看普通物理课程，有一种并不很难的感觉。理论物理课程中处理问题的方法是多样化的，逻辑性也很强，通过认真钻研，系统学习，可使我们分析问题、解决问题的能力明显增强。同时，理论物理是物理学中沟通普通物理学和物理学前沿的桥梁，学习理论物理为我们了解物理学前沿知识作了必要的准备。只有具备了这些，才能更好地为科学教育做出一个高中物理教师应做的贡献。
2 举例说明学习理论物理的必要性
2.1《理论力学》中的分析力学为研究力学问题开辟了全新的途径
《普通物理学》中，牛顿力学注重的是力和加速度，分析力学注重的不再是力和加速度，而是具有更广泛意义的能量。同时又扩大了坐标的概念，且着重于运用数学分析的方法处理问题。不单为研究力学问题开辟了全新的途径，而且使这种方法和结论便于运用到物理学的其它领域。如果没有学习它，就会误认为牛顿力学是解决力学问题唯一的方法。很显然，这是专业面狭窄的体现。
2.2 在中学阶段，描述磁场的有无及强弱的物理量是磁感强度矢量B。有磁场存在的地方，B≠０，于是人们很自然的认为 B＝０的地方没有磁场的作用。当我们把这个问题提出来思考时，不难发现这一推理有逻辑错误，却无法说明 B＝０ 的地方究竟有无磁效应。《普通物理学》中对此没有论述。《电动力学》告诉我们：A-B效应的存在说明磁场的物理效应不能完全用 B 描述。分析表明，能够完全恰当地描述磁场的物理量是相因子。由此可见，B≠０ 的地方一定存在磁场效应；没有磁场的地方，一定有B＝０；但B＝０ 的地方，可能没有磁场效应，也可能有磁场效应。即 B＝０ 的地方，不一定没有磁场。这些只有学习了《电动力学》才能回答。
2.3为什么电闸闭合后，远处的电灯立刻就亮了？电磁学告诉我们，电能在导线中是以光速传播的，所以有上述现象。当学生追问，电灯亮是由于有电流通过了电灯，电流是电荷定向运动形成的，电荷是以光速运动的吗？具体情况高中课本没有回答，“普通物理学”也未作论述，在《电动力学》中说的就比较清楚：“在恒定电流和低频交流电情况下，由于通常只需电路方程，不必直接研究电磁场，人们往往忽视能量在场中传播的实质。事实上在这种情形下电磁能量也是在场中传输的。在电路中，物理系统的能量包括导线内部电子运动的动能和导线周围空间中的电磁场能量。导体内自由电子的平均漂移速度是很小的，相应的动能也很小。而且在恒定情况下，整个电路（包括负载电阻上），电流Ｉ都有相同的值，因此电子运动的能量并不是供给负载上消耗的能量。在负载以及导线上消耗的能量完全是在场中传输的。导线上的电流和周围空间或介质内的电磁场互相制约，使电磁能在导线附近的电磁场中沿一定方向传输。在传输过程中，一部分能量进入导线内部变为焦耳热损耗；在负载电阻上，电磁能量从场中流入电阻内，供给负载所消耗的能量。”（注２）
2.4 中学物理课本中有“在匀强电场中，E =”的说法，在非匀强电场中，没有相应的理论。对应的习题只好用“沿场强方向，电场强度大的地方电势降落快”这样的观点作为依据来回答。这样的推论，有些成立，有些不成立。成立与否，要有实验验证或理论证明。《普通物理学》中没有相应的理论支持这一推论。《电动力学》中的方程 E＝-▽Φ就清楚地说明了这一点。
以上所举实例，仅是高师物理学教育专业的学生学习理论物理的必要性的诸多实例中的几个，而且主要是从广度和深度两方面说明了学习理论物理的必要性。实际上，学习理论物理更重要的方面是它在培养我们的专业能力方面具有其它课程无法替代的作用。它严谨完美的结构，使我们在欣赏、学习它的过程中培养了能力，增强了素质。这方面其它文章中已做过大量论述，举实例将会涉及大量的数学推导。限于篇幅及本文的通俗性，这里就将实例略去了。
综上所述，学习理论物理是做好高中物理教师的必备条件之一，高师物理学教育专业的学生（包括该专业进修人员）确实有必要学好理论物理 。
备注
（注１）：这里指本科段的理论力学、热力学*统计力学、电动力学、量子力学.
（注２）：郭硕鸿.电动力学.高等教育出版社.42.
参考文献
[1] 周衍柏.理论力学,高等教育出版社,2.
[2] 汪志诚.热力学·统计物理.高等教育出版社,2.
[3] 郭硕鸿.电动力学.高等教育出版社,2.
[4] 周世勋.量子力学.高等教育出版社.
关键词:物理学教育专业学生理论物理必要性
我国高等师范院校（下文均简称为“高师”）物理学教育专业的学生（含该专业进修人员）学习理论物理已有60多年的历史了，其必要性本是无可辩驳的。然而，据本人所作调查结果显示，在高师物理学教育专业的学生、中学物理教师及其进修人员、甚至高师物理学教育专业的个别教师中，还有为数不少的人认为：“做高中物理教师，学习理论物理没用！只要将《普通物理学》学扎实就足够了！无需劳民伤财。”“有学习理论物理的时间，不如去学点其它‘有用’的课程。”“学习理论物理后教高中物理，是高射炮打蚊子。”正是由于对学习理论物理课程的必要性和重要性认识不足，再加之课程对数学要求较高、比较抽象、存在畏难情绪，部分内容相对陈旧等原因，导致学生学习积极性不高，甚至有厌学的情绪。为阐明学习理论物理的必要性，增加学习理论物理的动力，作为一个已从事高中物理教学十几年的进修人员，从自身的感受出发，谈一些看法，与各位同仁商榷。
1 概述学习“理论物理”的必要性
1.1 教师的职业特点，要求高师物理学教育专业的学生必须学习理论物理
“教师要给学生一滴水，自己要有一车水”已成为人们的共识。然而，知识是无穷尽的，而人生是有限的，以有限对无限，就必须做出一些取舍。对高师物理学教育专业的学生来说，不仅可以丰富专业知识，开拓视野，进一步提高专业水平，更能在学习理论物理的过程中看透实质，发展辩证思维，做到高瞻远瞩，从而在高中物理教学中科学地、深入浅出地向学生传递物理基础知识，渗透物理思想，培养学生学习物理的兴趣和思维能力。
1.2当代素质教育中的科学教育，要求高师物理学教育专业的学生必须学习理论物理
凡是认真学过理论物理的人都会有这样的感觉：在学习普通物理课程时觉得很困难，一旦学完理论物理课程后，再看普通物理课程，有一种并不很难的感觉。理论物理课程中处理问题的方法是多样化的，逻辑性也很强，通过认真钻研，系统学习，可使我们分析问题、解决问题的能力明显增强。同时，理论物理是物理学中沟通普通物理学和物理学前沿的桥梁，学习理论物理为我们了解物理学前沿知识作了必要的准备。只有具备了这些，才能更好地为科学教育做出一个高中物理教师应做的贡献。
2 举例说明学习理论物理的必要性
2.1《理论力学》中的分析力学为研究力学问题开辟了全新的途径
《普通物理学》中，牛顿力学注重的是力和加速度，分析力学注重的不再是力和加速度，而是具有更广泛意义的能量。同时又扩大了坐标的概念，且着重于运用数学分析的方法处理问题。不单为研究力学问题开辟了全新的途径，而且使这种方法和结论便于运用到物理学的其它领域。如果没有学习它，就会误认为牛顿力学是解决力学问题唯一的方法。很显然，这是专业面狭窄的体现。
2.2 在中学阶段，描述磁场的有无及强弱的物理量是磁感强度矢量B。有磁场存在的地方，B≠０，于是人们很自然的认为 B＝０的地方没有磁场的作用。当我们把这个问题提出来思考时，不难发现这一推理有逻辑错误，却无法说明 B＝０ 的地方究竟有无磁效应。《普通物理学》中对此没有论述。《电动力学》告诉我们：A-B效应的存在说明磁场的物理效应不能完全用 B 描述。分析表明，能够完全恰当地描述磁场的物理量是相因子。由此可见，B≠０ 的地方一定存在磁场效应；没有磁场的地方，一定有B＝０；但B＝０ 的地方，可能没有磁场效应，也可能有磁场效应。即 B＝０ 的地方，不一定没有磁场。这些只有学习了《电动力学》才能回答。
2.3为什么电闸闭合后，远处的电灯立刻就亮了？电磁学告诉我们，电能在导线中是以光速传播的，所以有上述现象。当学生追问，电灯亮是由于有电流通过了电灯，电流是电荷定向运动形成的，电荷是以光速运动的吗？具体情况高中课本没有回答，“普通物理学”也未作论述，在《电动力学》中说的就比较清楚：“在恒定电流和低频交流电情况下，由于通常只需电路方程，不必直接研究电磁场，人们往往忽视能量在场中传播的实质。事实上在这种情形下电磁能量也是在场中传输的。在电路中，物理系统的能量包括导线内部电子运动的动能和导线周围空间中的电磁场能量。导体内自由电子的平均漂移速度是很小的，相应的动能也很小。而且在恒定情况下，整个电路（包括负载电阻上），电流Ｉ都有相同的值，因此电子运动的能量并不是供给负载上消耗的能量。在负载以及导线上消耗的能量完全是在场中传输的。导线上的电流和周围空间或介质内的电磁场互相制约，使电磁能在导线附近的电磁场中沿一定方向传输。在传输过程中，一部分能量进入导线内部变为焦耳热损耗；在负载电阻上，电磁能量从场中流入电阻内，供给负载所消耗的能量。”（注２）
2.4 中学物理课本中有“在匀强电场中，E =”的说法，在非匀强电场中，没有相应的理论。对应的习题只好用“沿场强方向，电场强度大的地方电势降落快”这样的观点作为依据来回答。这样的推论，有些成立，有些不成立。成立与否，要有实验验证或理论证明。《普通物理学》中没有相应的理论支持这一推论。《电动力学》中的方程 E＝-▽Φ就清楚地说明了这一点。
以上所举实例，仅是高师物理学教育专业的学生学习理论物理的必要性的诸多实例中的几个，而且主要是从广度和深度两方面说明了学习理论物理的必要性。实际上，学习理论物理更重要的方面是它在培养我们的专业能力方面具有其它课程无法替代的作用。它严谨完美的结构，使我们在欣赏、学习它的过程中培养了能力，增强了素质。这方面其它文章中已做过大量论述，举实例将会涉及大量的数学推导。限于篇幅及本文的通俗性，这里就将实例略去了。
综上所述，学习理论物理是做好高中物理教师的必备条件之一，高师物理学教育专业的学生（包括该专业进修人员）确实有必要学好理论物理 。
备注
（注１）：这里指本科段的理论力学、热力学*统计力学、电动力学、量子力学.
（注２）：郭硕鸿.电动力学.高等教育出版社.42.
参考文献
[1] 周衍柏.理论力学,高等教育出版社,2.
[2] 汪志诚.热力学·统计物理.高等教育出版社,2.
[3] 郭硕鸿.电动力学.高等教育出版社,2.
[4] 周世勋.量子力学.高等教育出版社.