李 喜1, 黄玲玉2
(1.陆军边海防学院理化教研室讲师; 710108, 陕西西安)
(2.陆军边海防学院理化教研室助教; 710108, 陕西西安)
摘要:在大学物理教学中融入古代军事背景,可以有效激发学员的学习兴趣。文章结合笔者主讲的物理与军事选修课程,研究了物理学在古代军事上的运用,并进行教学实践,得到较好的教学效果。
关键词 物理学;古代军事;军事应用
大学物理是军队院校生长军官本科学历教育的一门重要的必修课程,课程内容难、学员兴趣不浓厚导致学习效果不佳。传统的教学内容,难以有效支撑高素质新型陆军人才培养,因此,教学内容改革势在必行。本文阐述了物理学在古代军事,尤其是兵器、军事防御、信息传递和战场等方面的应用,探讨了如何在课堂中融入古代军事,对学员学习兴趣的提升起到了积极的作用。
1 物理学与古代军事应用的关系
(1)物理学促进了古代军事的发展。人类数千年的军事史,从某种意义上来说就是一部利用物理的力量进行作战和发明更优秀武器的历史。物理学研究物质的基本结构、基本运动形式以及相互作用,其基本理论已渗透到自然学科的各个领域,并为其他学科、技术提供思想方法、理论原理和实验技术。物理学所揭示的基本规律和基本原理是军事装备的理论依据,其研究成果也在一定程度上促进了军事的发展。可以说,新的军事理论和军事技术的形成在一定程度上依赖于物理学的发展。
(2)古代武器装备中包含着丰富的物理学原理。物理学基本原理在古今中外的武器装备中有着非常广泛的应用。例如,光学原理的应用:阿基米德利用梳妆镜反射太阳光点燃罗马军队的战船;声学原理的应用:我国春秋战国时期在城墙跟下埋设空水缸来探听敌军是否在挖掘地道、利用空心的羊皮枕头探听敌人进攻的脚步声。
(3)古代军事应用为大学物理教学创设情景提供素材。军校学员所处军事属性的环境,他们在学习理论知识时会积极关注相关军事应用,尤其涉及历史的古代军事应用。因此,如果能够在大学物理教学过程中适当地引入古代军事应用,会有效地激发学员的学习兴趣,提高学习大学物理的动力[1]。
2 物理学在古代军事上的应用
(1)物理学在古代兵器上的应用。中国古代的冷兵器极为发达,从石器、青铜器、到铁器的发展以及铸造工艺的进步彰显了强盛的军事技术实力。冷兵器无一不是力学知识在军事上的体现,在制作工艺上,工匠们追求的是兵刃的锋利、坚硬和韧性,因为只有锋利、坚硬而有韧性的兵器在相同压力作用下产生的压强才会更大,更易刺杀对方,而且更加经久耐用。
此外,弩、弓箭也是古代战场中常见的武器装备,它们利用了能量守恒,将弹性势能转化成动能,可以抵挡骑手的高速冲锋。
(2)物理学在古代军事防御上的应用。古代几乎每一座城池周围都挖有护城河,护城河上装有吊桥。杠杆原理告诉我们:可以把吊桥看成一个杠杆,一个人通过定滑轮用力将吊桥缓慢拉至竖直位置,这样既可以省力又非常机动灵活。
(3)物理学在信息传递上的应用。在信息传递方面,我国可以说是最早用光传递信息的国家。据记载,早在2700多年前的西周,为了防备敌人的侵扰,向诸侯发出警报,发现敌情时,晚上在烽火台上烧起大火,白天在烽火台上烧狼粪使它冒烟,因此,烽火台是重要的报警设施。
(4)物理学在古代战场上的应用。古代的抛石车,投石机一类的攻城武器,都是利用了杠杆原理,棘轮机构等原理。如中型抛石车有的装有四轮,可供野战使用。而最轻型的只需2人拉放,石弹仅0.25公斤重,甚至可用泥弹代替,虽然简陋,但击中人也会致残,击中要害也能致命。
更多的战争传说在历史的迷雾中成为了一个谜,指南车,木牛流马等等都已成为了传说。
3 古代军事应用如何走进大学物理课堂
(1)启发式教学。在精讲大学物理知识时寻找适当的时机,启发学员把物理原理应用到相应的军事领域,激发学习兴趣的同时促进对学员思维的培养。
(2)渗透式教学。所谓渗透式教学就是在大学物理课堂上,适当地渗透与知识点相关的古代军事应用。教学实践证明,通过渗透方式把古代军事应用引进大学物理课堂,可以让学员把物理理论和军事实践相结合,并让学员认识到大学物理不只是一门基础课程,还是军事技术的理论基础。
(3)选修课拓展补充式。虽然在精讲大学物理时,可以用多种方式将军事应用引进课堂,但还是存在着一些矛盾和问题。对于相对简单的军事应用,可以在大学物理课堂上用较短的时间解决,但是对于比较复杂的军事应用,则需占用较多的教学时间,如果详细讲解,会出现与正式的教学内容争学时的问题[2]。
4.结语
古代军事应用伴随朝代的更替、战争的成败,有浓厚的历史色彩。在物理课堂教学中,除了融入相关的军事元素,还可以引入典故:“三千越甲可吞吴”、“荆轲刺秦”、“烽火戏诸侯”等,引发学员思考背后的故事:荆轲刺秦为什么失败了,烽火戏诸侯是真的吗等等。提高学员学习兴趣的同时,达到课程思政的目的。
参考文献
[1] 张立云,徐筠,张娜. 军事应用走进大学物理课堂探讨—以陆军军事交通学院为例[J].军事交通学院学报,2018(20):72-75.
[2] 陈蕾蕾.物理与军事[M].北京:高等教育出版社,2016: 33-35,137-138.