一個來自費曼，但台灣每位物理老師都應該知道的故事

台灣當前物理教育的重心放在物理定律的推論，也就不在意費曼重視的那種對於物理原理的意義的「非常深刻的理解」。

目前高中物理的「宇宙膨脹」、「弱 ... 集團資訊關於我們集團介紹我們的團隊旗下媒體關鍵評論網everylittled.INSIDE運動視界Cool3c電影神搜未來大人物歐搜哇商益旗下節目多元服務Ad2Taketla拿票趣關鍵議題研究中心Cr.EDShareParty達思智能科技士奇傳播與我們合作內容行銷與廣告業務異業合作原創內容暨內容媒體業者合作加入我們新聞中心 2020/12/19,科學《科學人》粉絲團遠流出版公司於2002年3月發行ScientificAmerican中文版──《科學人》雜誌，除了翻譯原有文章更致力於本土科學發展與關懷。

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立即支持文：高涌泉知名物理學家費曼接受訪問時，談到他的父親，說了這麼一則故事： 我父親教我要注意事情。

有天我在玩一種叫做「快速貨車」的玩具，它是一輛小貨車，走在軌道上，小孩可以拉著走。

當我拉它向前，我注意到車斗上的球有點奇怪，我跑去找父親：「嘿，爸，我注意到一件事，當我拉拖車向前，車斗上的球會滾向後面，但如果我正拉著它走，忽然停下來，球就會滾到車斗的前面，這是為什麼？」我父親回說：「這，沒人知道；一個一般性原理是正在前進的東西會傾向持續前進下去，而靜止的東西會想要繼續停在那裡，除非你用力拉它。

這種傾向稱為『慣性』，可是沒有人懂為什麼會這樣！」我父親這種理解可是非常深刻的理解：他不是只告訴我一個名稱而已，他很清楚「知道某件事的名稱」和「知道某件事」完全是兩碼子事。

他又繼續說：「如果你仔細看，你會發現球並沒有跑向車斗後面，而是你正拉向前的車斗往前去撞上球，球其實是停著不動的；或者嚴格講，球會因摩擦力被拖著向前，而不是往後跑。

」所以我就跑回玩具貨車，把球放好，然後從車下面去拉它，並從旁邊觀察。

他說的的確是對的──當我拉車子向前時，球並沒有向後跑，球相對於車斗是向後跑了，相對於地面卻是稍微前進一點點。

這就是我父親教育我的方式，用這類例子與討論；沒有壓力，只是有趣的討論。

以上這個故事，台灣的每位物理老師都應該知道。

為什麼？這故事的意義不在於費曼的父親能夠善用機會、適時啟發，而在於「沒有人懂慣性原理」這種費曼所謂「非常深刻的理解」。

「沒人懂」這句話台灣物理老師是說不出口的，因為台灣物理老師所諄諄教誨的是，學生如果要學好物理，就要弄懂物理原理，不要死背。

而喜歡物理的學生也正是因為物理是可以弄懂的、不像化學或生物常常要死記一些東西，才喜歡物理的。

因此台灣物理老師一般不會像費曼父親那樣，一開始就強調物理原理本身其實是「沒人懂」的。

那麼到底物理課要教大家懂的東西是什麼？物理課本的主要內容大致上是所謂的物理定律，以及從這些定律出發、用數學推導出來的結果。

譬如說，學生會學到牛頓三大運動定律，並且學習如何以運動定律演算出砲彈的飛行軌跡。

學生如果能恰當應用各種物理原理或定律，推導出正確的答案，老師大致就會認為學生弄「懂」了物理。

既然只要能算出正確答案就能在台灣目前（從中學到研究所）各級考試獲得高分，數學演算當然就成為物理課的重點。

這麼一來，（不容易考的）物理定律的意義與來源就不是師生追究的重點，而老師的教學重點也不會是說明如何從自然現象歸納、推論、猜測出物理原理與定律。

費曼父親所謂「沒人懂」慣性原理的意思就是慣性是自然現象，而自然現象「就是那樣子」，不是我們可以從邏輯去推導的，因此也就「只能知道而不能懂」。

台灣當前物理教育的重心放在物理定律的推論，也就不在意費曼重視的那種對於物理原理的意義的「非常深刻的理解」。

目前高中物理的「宇宙膨脹」、「弱作用β衰變」等題材，讓一些物理老師擔心會過於抽象，學生無法弄懂。

其實「宇宙膨脹」與「弱作用β衰變」都是自然現象，在最深刻的層次上，都屬於費曼父親所謂「不能懂」的事情，其抽象程度，和學生在國中就學過的「慣性」是同一等級的。

老師能夠解說的是，我們究竟是如何知道宇宙在膨脹、原子核會β衰變等現象；以宇宙膨脹為例，答案當然是我們偵測來自極遠處星系的光，發現其光譜有紅移（即波長變長了），依據都卜勒效應可以推論極遠處星系正在遠離我們，表示宇宙正在膨脹。

這些推論完全不涉及困難數學，並無玄奧、抽象之處。

我們要牢記的是物理的基礎是自然現象，而越基本的現象，我們越無從去論懂或不懂。

本文獲《科學人雜誌》、《科學人粉絲團》授權刊登，原文刊載於此責任編輯：朱家儀核稿編輯：翁世航 猜你喜歡最新發展：鬼才多藝的費曼教授，徹底打破一般人對物理學者不苟言笑的刻板印象2月前Tags：物理費曼教學老師原理宇宙慣性趣味科學專欄More... Sponsored2022/08/22,科技PhotoCredit：AWS廣編企劃由關鍵評論網媒體集團《業務團隊》製作，由各品牌單位贊助。

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