前言

本书是《讲透高中物理》系列的第三册，旨在帮助大家学习和理解“热、光、原”这三部分所谓的“非主干知识”，其范围大致涵盖现行人教版高中物理教材选择性必修一的后半册与选择性必修三的全册。而在2010版教材中，这些内容分散在选修33、选修34和选修35中。

所谓“非主干”，其实是上一轮课改（大体于2019年前结束，各地略有差异）教学实践中形成的通俗说法，当时对这些知识的考查难度相对较低，部分内容甚至仅作为选考（其实也就可以“选不考”）。而在现行的课程标准中，“非主干”的说法已不复存在，学生也不能对某部分物理知识“选择不考”。

关于这部分知识，中学阶段侧重于介绍与了解，所用课时较少，教材与学生现有知识间缺少衔接，知识与知识间的逻辑联系也不够严谨，某些结论成立的前提交代得比较模糊。与之相应，各类教辅资料要么是习题重复、答案矛盾，要么是把大学教材简单缩编。这导致学生的认识往往是一团一团、一截一截的，有些知识只记住了结论而不知来龙去脉，面对考试中出现的相似情境或矛盾结论时常陷入“没把握、不确定、大概是”的迷茫中。本书想要实现的目的之一，便是帮助学生将这些零碎知识与头脑中的既有知识体系有机结合。

段子老师认为，个体知识的增长方式大概分“生长”“融合”“嫁接”和“并吞”四种。所谓“生长”，即从旧有体系推理、演绎出新的思想与认识，这种方式源于自主思考，所以最为可靠；“融合”是在感悟旧有知识内在联系的基础上，产生“原来它们其实一样”的认识，例如通过类比实现新旧知识的贯通；“嫁接”则是基于现有知识深入学习它的一个分支或方向，是最常见的学习方式；最后是“并吞”，即先不管自己有没有想通，只要觉得这个知识看起来有用，就先承认它正确，换言之就是“先吃下去再慢慢消化”。从这个角度看，“非主干知识”也可以成为最具生机与活力的知识“新芽”。我们若能让它尽可能地从旧有知识中“生长”，形成有生机、有活力的“可嫁接点”，将对后续课程的学习大有裨益。

写作过程中，段子老师常怀忐忑，因为对其中很多内容远未达到驾驭自如的程度。虽然段子老师有近四十年的教学经历与学习思考，但面对这些“非主干知识”，仍深感“基础差、内容多、思考少”，越想越觉得“物理之大，不知其几千里也；热光原之大，不知其几千里也”。如何在不照搬大学教材、不堆砌复杂公式的前提下帮助学生理解？如何帮助学生在现有认知的基础上构建体系？如何在“没法讲透”与“绝不讲错”的基础上谈一点个人感悟？段子老师始终在这些问题上来回颠倒、纠结、权衡、斟酌，之后又不断查阅、学习、思考、整理，接着又陷入辗转、纠结、斟酌。因此，段子老师决定在写作时既不追求全面、深刻，也不追求“绝对正确”，只求在中学物理语言体系内，基于学生现有知识，尽可能通过“生长”“融合”“嫁接”的方式，梳理清楚这部分知识的来龙去脉，并排除某些知识间的隐含矛盾，以期对学生现在理解知识与将来进一步学习有所助益，哪怕这样做只是向前迈进了一小步。

幸运的是，段子老师身边有一批学识渊博、热爱思考且经常进行辩论的同事，还有一些如今已是大学教授或相关领域专家的昔日学生，我可以随时向他们咨询与求助。本书能够顺利出版，除了要感谢另外两位作者刘娜博士和张燕怡博士，还要特别向我的同事王朕铎博士致谢，感谢他通读全稿并在诸多细节上提出合理建议。段子老师本想将他也列为署名作者，无奈限于出版流程，未能如愿，特此说明并再次致谢。

段宝维