物理思维能力及其培养(课堂PPT)
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高中物理习题教学中发散思维的培养(共52张PPT)
带电粒子运动的 半径和周期是多 少？
v0
问题2：速度为零、质量为m 、电量为q的正离子经 过电压U加速，进入磁感应强度为B的匀强磁场， 到达记录它的照相底片上的P点。若测得P点到入 口处S1的距离为x，试求离子的质量。
S1 x P U
S
问题3：质量为m、带电荷量为q的粒子（重力不
计），以初速度v垂直于磁场方向，沿与边界成 30°角的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中。
R2
图3
U1 U1 U2 r1 R2 r2
r1、r2需已知1个
A1
A2 R2
图2
I1r1 I2 R2 r2
r1、r2需已知1个
V1
V2 R2
图4
U2 U1 U2
r2
R2
r1、r2无需已知
A1 A2
Rx
图1
I1r1 I2 I1 Rx
r1需已知
V1 V2
Rx
图3
⑴画出粒子运动的轨迹。
⑵求正负粒子在磁场中运
θ
动的时间之比。
问题4：若此带电粒子的质量m=1.7×10-27kg， 电荷量q=1.6×10-19C，以速度 v=3.2×106m/s，沿垂直于磁场同时又垂直
于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁感 应强度B=0.17T，磁场的宽度L=10cm，求:
(1) 偏转角θ。
三、物理习题教学中发散思维的培养
模型发散，形态发散，功能发散， 组合发散，方法发散，因果发散， 器材发散，头脑风暴 … …
模型发散
从某个模型出发，构想出该模型的各种变式。 某概念或规律的适用范围进行变式，某一物理 模型进行多种变化，如速度选择器模型的拓展 等。
带电粒子在复合场中运动的实际应用 模型：速度选择器。
v0
问题2：速度为零、质量为m 、电量为q的正离子经 过电压U加速，进入磁感应强度为B的匀强磁场， 到达记录它的照相底片上的P点。若测得P点到入 口处S1的距离为x，试求离子的质量。
S1 x P U
S
问题3：质量为m、带电荷量为q的粒子（重力不
计），以初速度v垂直于磁场方向，沿与边界成 30°角的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中。
R2
图3
U1 U1 U2 r1 R2 r2
r1、r2需已知1个
A1
A2 R2
图2
I1r1 I2 R2 r2
r1、r2需已知1个
V1
V2 R2
图4
U2 U1 U2
r2
R2
r1、r2无需已知
A1 A2
Rx
图1
I1r1 I2 I1 Rx
r1需已知
V1 V2
Rx
图3
⑴画出粒子运动的轨迹。
⑵求正负粒子在磁场中运
θ
动的时间之比。
问题4：若此带电粒子的质量m=1.7×10-27kg， 电荷量q=1.6×10-19C，以速度 v=3.2×106m/s，沿垂直于磁场同时又垂直
于磁场边界的方向进入匀强磁场中，磁感 应强度B=0.17T，磁场的宽度L=10cm，求:
(1) 偏转角θ。
三、物理习题教学中发散思维的培养
模型发散，形态发散，功能发散， 组合发散，方法发散，因果发散， 器材发散，头脑风暴 … …
模型发散
从某个模型出发，构想出该模型的各种变式。 某概念或规律的适用范围进行变式，某一物理 模型进行多种变化，如速度选择器模型的拓展 等。
带电粒子在复合场中运动的实际应用 模型：速度选择器。
初中物理知识体系与思想方法ppt课件
（思想方法体系）
精选ppt课件
5
初中物理的知识体系和思想方法主要 包括哪些内容？
《标准》中的“内容标准”由科学探究和科学内 容组成，这实际上就规定了初中物理的主要思想方法 和主要知识体系。
精选ppt课件
6
初中物理的主要知识体系：
一级主题 1．物 质
二级主题
1.1 物质的形态和变化 1.2 物质的属性 1.3 物质的结构与物体的尺度 1.4 新材料及其应用
精选ppt课件
18
问题2：如何构建物理概念和物理规律？
物理知识体系里主要包含物理现象、物理概念、 物理规律，其中物理概念是物理知识网络结构中的关 节点，而物理规律则是物理知识网络结构中的骨架。
精选ppt课件
19
案例研讨1、如何引导学生形成力的概念？
精选ppt课件
20
认识“力”
——形成概念
感知“力”
精选ppt课件
27
认识 “牛顿第一定律”
（建立规律）
1. 选取运动物体只受阻力的实例
2. 展示两种对立的观点
3. 研究“阻力对物体运动的影响”
4. 符合逻辑的科学推理建立规律
5. 用物体的惯性解释有关现象
精选ppt课件
28
1.选取实例
——只受阻力的情况
精选ppt课件
29
２.展示观点
——两种对立观点
义务教育阶段的物理课程作为科学教育的组成部分，是 以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程。此 阶段的物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练， 还应注重纳入物理科学的成就及其对人类文明的影响，注 重对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科 学态度、科学精神等方面的培养等。
精选ppt课件
5
初中物理的知识体系和思想方法主要 包括哪些内容？
《标准》中的“内容标准”由科学探究和科学内 容组成，这实际上就规定了初中物理的主要思想方法 和主要知识体系。
精选ppt课件
6
初中物理的主要知识体系：
一级主题 1．物 质
二级主题
1.1 物质的形态和变化 1.2 物质的属性 1.3 物质的结构与物体的尺度 1.4 新材料及其应用
精选ppt课件
18
问题2：如何构建物理概念和物理规律？
物理知识体系里主要包含物理现象、物理概念、 物理规律，其中物理概念是物理知识网络结构中的关 节点，而物理规律则是物理知识网络结构中的骨架。
精选ppt课件
19
案例研讨1、如何引导学生形成力的概念？
精选ppt课件
20
认识“力”
——形成概念
感知“力”
精选ppt课件
27
认识 “牛顿第一定律”
（建立规律）
1. 选取运动物体只受阻力的实例
2. 展示两种对立的观点
3. 研究“阻力对物体运动的影响”
4. 符合逻辑的科学推理建立规律
5. 用物体的惯性解释有关现象
精选ppt课件
28
1.选取实例
——只受阻力的情况
精选ppt课件
29
２.展示观点
——两种对立观点
义务教育阶段的物理课程作为科学教育的组成部分，是 以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程。此 阶段的物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练， 还应注重纳入物理科学的成就及其对人类文明的影响，注 重对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科 学态度、科学精神等方面的培养等。
2019高考物理科学思维的培养策略(共44张PPT)
三、科学思维的培养
v临 = gR
受力分析习惯丢了
楞次定律众多推论
增缩减扩 来斥去留 等等
妙用了推论 丢了思维过程
三、科学思维的培养
题 目 如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度相同的金属圆 形线框以一定的初速度斜向匀速通过磁场。在 必要的时间段内施加必要的水平拉力
保证其匀速运动，则从进入到穿出磁场的整个过程中（ CD ）
实验探究具体内容
对应科学思维
猜想与假设
推理
设计实验方案
建模、质疑创新、推理
处理实验数据并得出结论 论证
实验误差分析
推理
三、科学思维的培养
办学理念
纯物理学角度看,我们教学的“过程分析”和“解答”已经把 问题讲得够清楚了，然而这种“分析”和“解答”所表述的内容 也仅仅是思维所得到的结果，而并不是思维过程自身，在这些结 果的背后还隐藏着思维过程的许多重要东西。
（二）要素： 模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等。
办学理念
二、科学思维的内涵
（三）表现：
•能对客观事物进行抽象和概括，构建反映事物本质特征 共同属性的物理模型和概念；
•具有规律意识，能通过科学推理，形成物理规律及理论 ，解释自然现象和解决实际问题；
•具有证据意识，能评估并使用证据对问题进行描述、解释 和预测；
对应科学思维
模型建构
质疑、推理 科学论证 创新（发散思维） 创新应用（产品）
办学理念
三、科学思维的培养
（一）善于发现知识的教育价值
◎教法1：教师讲解
U-
——低阶思维水平（记忆/理解/应用）
◎教法2：学生合作交流
——高阶思维水平（分析/评价/创造） *提出假设：①磁场作用？②电场作用？
高考二轮复习物理课件完美版 物理实验中的思维策略ppt
从实验的角度看，选取的 Δx 大小与速度测量的误差__有_关___（选填
“有关”或“无关”）。
Δx
0.06s
例3 . 某同学测量了相邻两计数点间的距离。通过
分析小车的位移变化情况，判断小车是否做匀变
速直线运动。
∆S = aT2
1. 因为相邻相等时间内的位移差均为0.63cm 左右，在误差范围内相等，所小车做匀变 速直线运动。
物理实验中的思维策略
高三年级 物理
1
目
录
2
3
实验方案中的思维策略 数据处理中的思维策略 误差分析中的思维策略
1
实验
探究两个互成角度的力的合成规律 研究匀变速直线运动 验证动量守恒定律 观察电容器的充、放电现象
测量电源的电动势和内阻
例1.早在16世纪末，伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。 当时只能靠滴水计时，为此他设计了如图所示的“斜面实验”，反复做了 上百次，验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识，分析说明 如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的。
0.6 t /s 思考：斜率的含义是什么？
0.5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
v/(m∙s−1) 1.2
0.8 0.4
O
0.2 0.4
t /s 0.6
V S
123456789 t / s 4 15 28 48 68 101 135 168 210 i / μA 150 120 90 60 40 20 10 5 2
i / μA +
120 +
+ 80
+
40
+
+
+ + + t/s
高中物理思维方式培养分析
高中物理思维方式培养分析跟随着社会的不断进步，人才评价的重点便是创新能力．高中物理的教学的高中学习中的基础，它直接影响到学生的各方面素质提高，创新型人才是我国目前培养未来花朵的重要目标．高中物理教学对于学生的校园教育有着十分重要的地位，是学生综合能力培养的关键点．一、高中物理教学中学生创新思维的培养创造性思维是属于一种具有开创性的思维活动，也是人类对于新兴事物认知和创新中必不可少的思维活动．创造性思维的基础便是思考，想象，在这个基础上再徐徐展开探究性思维活动．每一项探究性思维的成功都是在人们运用大量脑力，经历了重重困难，长时间的尝试，研究才能得到的，而这类思维能力活动是必须要求人才具有长时间的探究以及曾经所累计的知识才能够达成的，并且该思维活动与联想有着密不可分的关系，我们需要透过现象看到其本质才能够真正达成目的．二、激发学生学习动力，培养其创新意识创新属于一种思维意识，教师在进行授课时要明确的知道在教学的过程之中培养学生创新意识的重要性．学生只有独自具备创新的意识，才能够独自处理相对比较复杂的问题，也能够在遇到问题时切换思路进行二次分析，以此为基础让学生能够对该问题提出新鲜的解决方法．在平日的教学课程中，教师应当运用多种不同的方法来激发引导学生自主的学习动力，拒绝让学生被动的接受老师传授的知识，而不去思考研究问题，这直接会导致学生的学习效率低下，也不能够真正的开拓学生的思维活动，无法培养创新意识．教师在进行授课时应当循序渐进的将物理学史融入到课程中，以期让学生们了解物理学从古至今的发展史以及现在所学习到的知识点都说各类科学家不断的钻研努力的结果，在学生们了解物理学家发现某些理论的过程中可以激发学生们的思维活动，使其有自主学习的动力，更加愿意自我钻研问题提出创新的想法．例如在讲布朗运动时，教师们便可以让学生们自主的在显微镜下仔细观察悬浮于液体中的布朗离子活动的情况，在学生们经过自主的观察之后，再要求学生进行思考，开展思维活动，自主的去发现总结该运动的特征在那里，在这个基础上激发出学生对学习物理的兴趣，引导学生自主学习的积极性，在此过程期间，教师们要适时的发问，例如布朗运动是如何产生的?是否在液体不干枯的情况下，运动就会永无休止等．从而来激发学生对物理的求知欲望，让学生能够自主的进行思考，并且仔细观察来寻找答案，这样能够帮助教师大大的提升教学效果，并且帮助学生开拓思维活动．三、改善教学方式，培养学生的创造能力教师应当积极的改变传统的教学方式，这对开拓学生的思维活动有着莫大的影响．在教师授课时要创立轻松愉悦的课堂气氛，正确引导学生进行发言，大胆的进行想象，教师在引导学生发言时，要做好一个聆听者，具有耐心，学生一旦提出问题不要急于给于否定，要引导学生不断进行思维突破．在这个基础上在增加一些实践试验，在物理的科目中实验非常之多，其中便于很多经典的例子以及运动规律需要用实验来证明，因为我国不断的受到应试教育影响，高中教师在进行授课时需要不断的赶进度，做练习，并不注重实验所能够给学生带来的优势，这严重的影响了学生综合能力的全方面发展，更加使学生思维能力的培养落后．例如，在授课牛顿第一定律时，教师可将静止的小车进行推动，在没有推力后小车便停了下来，以此在向学生提出问题，鼓励学生分析问题，进行讨论，使其自主发现中间所存在的摩擦力，同时引导学生对力是维持物体运动的原因提出质疑，最终得出结论是改变物体运动状态的原因，从而教师进行补充来完善这一结论，总结出牛顿第一定律．四、加强辩证思考，培养学生的创新思维学生创新思维的培养最为关键的一点便是引导与自主，引导应当强调的生活之中的现象，可以来源于教师，只有学生受到正确的引导，才能够产生灵感，产生创新的想法．在高中物理教学的过程之中，要培养学生的思维活动能力，可以采用观察法，属性列举法等．学生在创新的思维活动中提出问题，或者是对某一项事物有着自己的想法或者解决方式，都可以提出用自主的方式来进行学习．在这个过程之中，教师应当聆听学生的思维方式是否在正确，或者该想法是否具有内涵，鼓励学生产生不同的想法，一定不要否定学生的创新方式，不论对与错，让学生自我试过后方可知．五、提高高中物理习题课的教学效果在高中物理习题课堂上，学生已经对习题中所包含的物理知识进行了简单的记忆与应用，因此教师完全可以在以第一人称进行传统习题讲解授课的基础上邀请学生上台进行讲题，即翻转课堂，翻转课堂的主要意义在于通过学生扮演老师的角色来提升学生对物理习题解答的逻辑性，同时，教师在邀请学生时完全可以选择物理成绩处于不同水平的学生进行同一问题的讲解，通过直观面对使得全班学生学习到物理成绩较好的学生的逻辑思维走向，鼓励学生使用不同的逻辑方式进行解题。
高考物理五种思维能力解读精选课件
高考物理五种思维能力解读
通过对近三年的高考试题进行分析，发现各个考题中 都蕴涵着处理物理问题的各种不同的思维能力，而处理物 理问题的各种不同的思维能力又是考生解题能力的一个 “短板”。本文试图结合近三年的高考试题对下面的五种 最基本、最重要的思维能力作一简要解读。
1、类比思维
所谓类比思维，就是通过联想，由新信息激发而引起 对已有知识的回忆或通过对新旧信息的比较从而发现它们 的异同点。这一重要思维可以说贯穿在整个高中物理知识 体系之中。如：重力场与静电场、磁场的类比；宏观的天 体运动与微观的核式结构类比等。通过类比思维，我们可 以从相关或相近的知识体系中得到异中求同或同中求异的 结果，这样，就能达到前呼后应、融会贯通的境界。
3、逻辑思维
所谓逻辑思维，就是人们对问题进行分析时，借助于 概念、判断、推理等思维活动揭示出事物中存在的最基本 的规律与本质，也叫抽象思维。最著名的例子就是伽利略 充分利用逻辑推理以几句很简单的“对话”形式推翻了误 传两千年的“重的物体先落地”的“权威结论”。高中物 理中，如，研究物体产生运动的原因、天体运动规律的揭 示、原子三种模型的假设以及电路动态分析、逻辑电路的 构成等都充分利用了逻辑推理思维。
不论在生活中还是网络里，人人都会有朋友。如果没有朋友情，生活就不会有悦耳的和音，就如死水一滩；友情无处不在，它伴随你左右，萦绕在你身边，和你共渡一生。 友情，是雨季中的一把小伞，它撑起了一个晴朗的天空；友情，是风雪之夜的一杯淡茶，它能将寒意驱走，带来温暖；友情，是迷途中的一盏灯，它在你迷失时给你方向……人生漫漫，若能拥有一段地久天长的相知相伴的友情，生命亦无憾。 大千世界，红尘滚滚，一年又一年的风风雨雨，几许微笑，几丝忧伤，随着时间小河的流淌，许多人和事都付之东流去。但有一种人却随着时间的推移，你与ta的交往，如陈年酒香，沁人心肺。你与ta的友情是世上最珍贵的情感。这种友情是一种最纯洁、最高尚、最朴素、最平凡的感情。也是最浪漫、最动人、最坚实、最永恒的情感。 小时候，友情是简单的一个玩伴，是一份哭哭笑笑的天真无邪。儿时的友情是真切的我和你，可以肆无忌惮的吵架，互相赌气撅起的嘴，片刻之后又携手言欢。那时的友情是那一块小小的糖，甜甜的味道，永远留在了儿时的记忆里，无论何时回味起，都是美滋滋的。 长大后，友情是一樽透明的酒杯，举杯邀明月时，对影成三人。失败或落寞时的酒话连篇，ta不会觉得你烦。友情，是伤心不必躲在一个角落悄悄地哭泣，ta默默地陪你，告诉你在哪里跌倒的就在哪里爬起来。于是，成长里有我们友情地久天长的足迹。
通过对近三年的高考试题进行分析，发现各个考题中 都蕴涵着处理物理问题的各种不同的思维能力，而处理物 理问题的各种不同的思维能力又是考生解题能力的一个 “短板”。本文试图结合近三年的高考试题对下面的五种 最基本、最重要的思维能力作一简要解读。
1、类比思维
所谓类比思维，就是通过联想，由新信息激发而引起 对已有知识的回忆或通过对新旧信息的比较从而发现它们 的异同点。这一重要思维可以说贯穿在整个高中物理知识 体系之中。如：重力场与静电场、磁场的类比；宏观的天 体运动与微观的核式结构类比等。通过类比思维，我们可 以从相关或相近的知识体系中得到异中求同或同中求异的 结果，这样，就能达到前呼后应、融会贯通的境界。
3、逻辑思维
所谓逻辑思维，就是人们对问题进行分析时，借助于 概念、判断、推理等思维活动揭示出事物中存在的最基本 的规律与本质，也叫抽象思维。最著名的例子就是伽利略 充分利用逻辑推理以几句很简单的“对话”形式推翻了误 传两千年的“重的物体先落地”的“权威结论”。高中物 理中，如，研究物体产生运动的原因、天体运动规律的揭 示、原子三种模型的假设以及电路动态分析、逻辑电路的 构成等都充分利用了逻辑推理思维。
不论在生活中还是网络里，人人都会有朋友。如果没有朋友情，生活就不会有悦耳的和音，就如死水一滩；友情无处不在，它伴随你左右，萦绕在你身边，和你共渡一生。 友情，是雨季中的一把小伞，它撑起了一个晴朗的天空；友情，是风雪之夜的一杯淡茶，它能将寒意驱走，带来温暖；友情，是迷途中的一盏灯，它在你迷失时给你方向……人生漫漫，若能拥有一段地久天长的相知相伴的友情，生命亦无憾。 大千世界，红尘滚滚，一年又一年的风风雨雨，几许微笑，几丝忧伤，随着时间小河的流淌，许多人和事都付之东流去。但有一种人却随着时间的推移，你与ta的交往，如陈年酒香，沁人心肺。你与ta的友情是世上最珍贵的情感。这种友情是一种最纯洁、最高尚、最朴素、最平凡的感情。也是最浪漫、最动人、最坚实、最永恒的情感。 小时候，友情是简单的一个玩伴，是一份哭哭笑笑的天真无邪。儿时的友情是真切的我和你，可以肆无忌惮的吵架，互相赌气撅起的嘴，片刻之后又携手言欢。那时的友情是那一块小小的糖，甜甜的味道，永远留在了儿时的记忆里，无论何时回味起，都是美滋滋的。 长大后，友情是一樽透明的酒杯，举杯邀明月时，对影成三人。失败或落寞时的酒话连篇，ta不会觉得你烦。友情，是伤心不必躲在一个角落悄悄地哭泣，ta默默地陪你，告诉你在哪里跌倒的就在哪里爬起来。于是，成长里有我们友情地久天长的足迹。
初中物理教学中学生思维能力培育探索
初中物理教学中学生思维能力培育探索物理学科作为初中阶段各科目中具有较高难度的重要课程之一，学生需要理解与记忆众多的定理公式，这都为学生的理解能力以及思维能力提出了高层次的要求。
由此可见，要想真正提高初中物理教学实效，教师必须重视学生思维能力的培育。
标签：初中物理；思维能力，培育策略培养学生的思维能力是素质教育的基本要求，也是时代发展的必然要求。
物理作为自然学科中应用价值较为广泛的一门学科，教师在教学中只有重视学生思维能力的培育，将学生的学习行为变被动接受为主动探索，逐步发挥学生的主观能动性，才能真正落实新课改的基本要求，切实打造高效率和高质量的物理教学课堂。
一、初中物理教学中培养学生思维能力的重要性初中物理基础知识有的是从大量感性材料抽象概括出来的，比较直观具体的，但也有的是从概念和規律综合推理演绎得出的。
反映物质运动本质联系和规律或物质运动形式的转化，这是更深层次的理论和普遍规律。
因此，讲授初中物理基础知识也要分层次。
欧姆定律与电功、电功率的计算公式可以看作是相互联系的两个层次的物理概念和规律。
还有压强与液体内部压强，光的反射定律与平面镜的应用，光的折射定律与透镜的应用等，也都是如此。
这就说，使学生理解、掌握物理概念和规律过程中不仅要注意教给学生一定的基础知识及研究问题的方法，同时还要使他们具备相应的能力，特别是思维能力，才能得到良好的教学效果。
物理学基础知识具有逻辑体系和层次结构。
学生认知能力的发展也是有序的、分层次的，是由低级向高级的发展过程。
教学内容和教学要求符合学生认知规律，适合学生的思维能力，他们就容易理解和掌握知识。
但是在一般情况下，学生的思维能力落后于学习新知识的要求。
学生思维内部矛盾思维发展的动力。
教师在教学中主导作用就在于采取多种教学方法和教学手段促进学生思维矛盾的发展，引导学生在理解和掌握知识的过程中提高思维能力。
二、初中物理教学中培养学生思维能力的策略（一）设置问题情境，启迪学生思维发展。
物理教育培养学生的物理思维培训课件
艺术与科学融合课程
开设艺术与科学融合课程，引导 学生探索物理学与艺术的内在联 系。通过课程学习，学生不仅能 够掌握科学知识，还能够培养艺 术素养和跨学科思维。
07
总结与展望
本次课件内容回顾
物理思维培训课件的设计与实施
介绍了课件的设计思路、实施过程及效果评估。
学生物理思维培养的实践案例
通过案例分析，展示了学生在物理思维培养方面的具体实践及成果 。
尊重知识产权
教育学生尊重他人的知识产权和劳动成果，不 抄袭、不剽窃。
严谨治学
引导学生树立严谨的学术态度，追求真理、精益求精。
06
物理教育中的美育渗透
物理学的美学特征
对称性
物理学中的对称性体现在各种物理定律、公式和现象中，如空间对称、时间对称和数学对称等。这种对称性不仅展示 了物理世界的和谐与秩序，还揭示了自然界的基本规律。
严谨求实
强调科学实验的严谨性和数据的真实性，培养学生求实、 认真的科学态度。
社会责任感培养
关注社会
引导学生关注物理学的社会应用，理解科学技术对社会发展的推动作用，培养学生的社会 责任感。
参与公益
鼓励学生参与物理相关的公益活动，如科普宣传、环保行动等，增强学生的社会参与意识 。
道德决策
培养学生在面临科技伦理问题时，能够做出符合社会道德的决策。
介绍了光子概念及光的波 粒二象性等量子光学基础 知识。
原子物理基础知识
原子结构
解释了原子的核式结构模型及电 子云概念。
原子核与放射性
介绍了原子核的组成、放射性衰 变及核反应等基本概念。
量子力学基础
阐述了波函数、薛定谔方程等量 子力学基本概念及其在原子物理
中的应用。
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5
2、搜寻事实 当选定了所要研究的问题后，为了解决问题，必须搜寻事实，寻找进
行理性思维的材料。在科学研究中，搜寻事实的主要途径有两条： 第一，观察和实验。在科学研究中，观察和实验是获得感性材料的重
要途径，并且许多规律都是通过观察和实验总结出来的。如古希腊的物 理学家阿基米德用实验的方法发现了有关斜面、杠杆、滑轮省力的数据 与资料和浮力原理。
于物理学科自身的特点，而具有其独特的思维特点。 第一，精确性和近似性的统一 物理概念是自然界中事物的共同属性和本质特征在人脑中的反映，是客
观事物的抽象，它产生在观察、实验和思维的基础上，具有严格的质的规定 性。由观察、实验事实到建立物理概念的过程，是分析、综合、抽象和概括 等思维的过程。
物理规律 (包括定律、定理、原理、法则、公式等)反映了科学现象、过 程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律。它产生在观察、实验、思维 和数学推理的基础上，用语言逻辑或数学逻辑表述出来，既可以用数学公式 表示，也可以用数学图像表示。不论是在理解，还是在应用时，均不能有丝 毫的差错。
第一，大自然的启示。科学工作者如果对丰富多彩的自然现象抱有盎然的 兴趣，并能细心而敏锐地观察，那么，他往往能从自然界中得到某种启发， 获得某种信息。
第二，不同学科之间的启示。自然界是一个统一的整体，是一个多层次、 多结构、多序列的完整网络，只是人们对它进行研究时才分成许多相互独立 的学科。故对某一学科的研究均需要吸取其他学科的营养，包括知识、方法 和理论，并从中受到启示。如哥白尼日心学说的建立，受到古代哲学学的研究对象是极其复杂的，故具体的思维过程没有固定的模
式，但就物理学发展来看，物理思维主要遵循提出问题、搜寻事实、捕获信 息、立论解释的程序。
1、提出问题 研究始于问题，提出问题对研究来说意义重大。正如爱因斯坦所说：“提 出一个问题往往比解决一个问题更重要”，因为解决一个问题也许仅仅是一 个数学上的或实验上的技能而已，而提出问题，新的可能性、从新的角度去 看旧的问题，却需要创造性的想像力。贝弗里奇曾经说：“确切地陈述问题 有时是向解决问题迈出了一大步。”而海森堡则说：“提出正确的问题往往 等于解决了问题的大半”。 物理学是实验科学，观察和实验是提出问题的基本源泉，从思维的角度来 讲，提出问题的基本方法有如下几种：第一，分析事物之间的联系及其关系； 第二，分析实验事实与已有理论的矛盾；第三，分析理论内部的逻辑困难； 第四，比较多种假说之间的差别；第五，追求物理理论的完美；第六，寻求 事物的本质属性和规律；第七，满足社会和技术的要求。
6
3、捕获信息 对某一问题，在积累了丰富的思维材料之后，要作理性分析，并捕获信息，
诱发灵感，这是一项富有创造性的思维活动。 信息的捕获和灵感的诱发需要有一定的哲学修养、扎实的基础知识、一定
的实践经验、敏锐的判断力、深刻的洞察力、丰富的想像力和对该问题长期 的思考，对信息的产生有充分的思想准备。除此之外，信息的获得往往来自 各种启示，主要包括：
思维是智力活动的核心。智力活动主要包括观察、实验、记忆、思维、 注意、想像等因素，在这些因素中，思维处于核心地位。学习和进行科学 研究均离不开思维，不论是科学问题的提出、实验现象的观察、实验数据 的测量、模型的抽象、概念的形成、规律和理论的建立，还是应用理论解 决实际问题，都离不开思维。
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二、物理思维的基本特征 物理思维是从属于一般思维的，它既符合思维的一般规律与特征，又由
第二，考察已有的理论及实验事实。科学的发展是具有连续性的，后 人的研究总是在前人的基础上进行的。因此，考察已有理论及实验事实 也是提供思维材料的有效途径。例如，万有引力定律就是牛顿集哥白尼、 开普勒、伽利略、笛卡尔、惠更斯、胡克、哈雷等人的研究成果而建立 的。又如，麦克斯韦是在库仑定律、高斯定理、法拉第电磁感应定律和 安培定律等基础上，建立起电磁场理论的完整体系的。
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第二，理论性与实践性的统一 物理学是实验科学，物理理论是物理学的核心。物理理论的获得和验 证都离不开实验，物理思维不同于数学思维，它除了具有理论性外，还必 须体现出其实践性，即物理思维不可能是一种“纯思维”。无论是经典物 理还是现代物理，物理体系的建构过程中，都反映了其理论性与实践性的 辩证统一。 第三，抽象性与形象性的统一 物理思维的过程是人脑对外部的信息(现象、事实等)的接收、分析、 选择、加工和综合的过程，是一个从感性认识到理性认识的过程。因此， 思维的材料可以分为感性材料和理性材料两部分，感性材料具有形象性， 主要是在观察、实验基础上对研究对象的感觉和知觉，理性材料主要有概 念、规律等，他们往往隐藏在现象背后，不能靠感官直接把握，故具有抽 象性。 在思维的方法上，也具有抽象性和形象性。总之，物理思维不仅具有 抽象性，而且具有形象性，抽象思维是物理思维的核心，形象思维是物理 思维的先导，具体的思维中往往同时存在着两种思维，抽象思维和形象思 维相互作用、相互补充。
第六章 物理思维能力及其培养
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第一节 物理思维的概念与特点 一、物理思维的概念
思维是具有意识的人脑对客观事物间接的、概括的和能动的反映。它以 感知为基础而又超越感知，是认识过程的高级阶段。通过思维，达到对客 观事物的本质属性、内部规律性及事物间的联系和相互关系的认识。
所谓物理思维，就是具有意识的人脑对自然界中事物 (包括对象、过程、 现象、事实等)的本质属性、内部规律性及自然界中事物间的联系和相互关 系的间接的、概括的和能动的反映。我们要认识自然界中物质的运动、相 互作用等的本质规律性和特征，就必须在头脑中形成对自然界中物质本质 的、完整的、深刻的反映，就要对观察过的自然界的现象、事实、过程等 在大脑中形成清晰的图景，并反复加工、合理改造、去粗取精，把感性认 识上升为理性认识，即为物理思维。
在探索物理规律时，不论是由实验归纳，还是理论分析，均需要进行逻 辑推理、数学推导和分析、归纳、概括。这些过程均需要按照严格的逻辑规 则和步骤进行。在解决物理问题时，要利用分析、综合、推理的方法，利用 数学工具，按照解决物理问题的步骤，一步一步地进行，才能得出正确的结 论。
物理思维具有精确性，但并非像数学一样完全精确，它还具有近似性。
2、搜寻事实 当选定了所要研究的问题后，为了解决问题，必须搜寻事实，寻找进
行理性思维的材料。在科学研究中，搜寻事实的主要途径有两条： 第一，观察和实验。在科学研究中，观察和实验是获得感性材料的重
要途径，并且许多规律都是通过观察和实验总结出来的。如古希腊的物 理学家阿基米德用实验的方法发现了有关斜面、杠杆、滑轮省力的数据 与资料和浮力原理。
于物理学科自身的特点，而具有其独特的思维特点。 第一，精确性和近似性的统一 物理概念是自然界中事物的共同属性和本质特征在人脑中的反映，是客
观事物的抽象，它产生在观察、实验和思维的基础上，具有严格的质的规定 性。由观察、实验事实到建立物理概念的过程，是分析、综合、抽象和概括 等思维的过程。
物理规律 (包括定律、定理、原理、法则、公式等)反映了科学现象、过 程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律。它产生在观察、实验、思维 和数学推理的基础上，用语言逻辑或数学逻辑表述出来，既可以用数学公式 表示，也可以用数学图像表示。不论是在理解，还是在应用时，均不能有丝 毫的差错。
第一，大自然的启示。科学工作者如果对丰富多彩的自然现象抱有盎然的 兴趣，并能细心而敏锐地观察，那么，他往往能从自然界中得到某种启发， 获得某种信息。
第二，不同学科之间的启示。自然界是一个统一的整体，是一个多层次、 多结构、多序列的完整网络，只是人们对它进行研究时才分成许多相互独立 的学科。故对某一学科的研究均需要吸取其他学科的营养，包括知识、方法 和理论，并从中受到启示。如哥白尼日心学说的建立，受到古代哲学学的研究对象是极其复杂的，故具体的思维过程没有固定的模
式，但就物理学发展来看，物理思维主要遵循提出问题、搜寻事实、捕获信 息、立论解释的程序。
1、提出问题 研究始于问题，提出问题对研究来说意义重大。正如爱因斯坦所说：“提 出一个问题往往比解决一个问题更重要”，因为解决一个问题也许仅仅是一 个数学上的或实验上的技能而已，而提出问题，新的可能性、从新的角度去 看旧的问题，却需要创造性的想像力。贝弗里奇曾经说：“确切地陈述问题 有时是向解决问题迈出了一大步。”而海森堡则说：“提出正确的问题往往 等于解决了问题的大半”。 物理学是实验科学，观察和实验是提出问题的基本源泉，从思维的角度来 讲，提出问题的基本方法有如下几种：第一，分析事物之间的联系及其关系； 第二，分析实验事实与已有理论的矛盾；第三，分析理论内部的逻辑困难； 第四，比较多种假说之间的差别；第五，追求物理理论的完美；第六，寻求 事物的本质属性和规律；第七，满足社会和技术的要求。
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3、捕获信息 对某一问题，在积累了丰富的思维材料之后，要作理性分析，并捕获信息，
诱发灵感，这是一项富有创造性的思维活动。 信息的捕获和灵感的诱发需要有一定的哲学修养、扎实的基础知识、一定
的实践经验、敏锐的判断力、深刻的洞察力、丰富的想像力和对该问题长期 的思考，对信息的产生有充分的思想准备。除此之外，信息的获得往往来自 各种启示，主要包括：
思维是智力活动的核心。智力活动主要包括观察、实验、记忆、思维、 注意、想像等因素，在这些因素中，思维处于核心地位。学习和进行科学 研究均离不开思维，不论是科学问题的提出、实验现象的观察、实验数据 的测量、模型的抽象、概念的形成、规律和理论的建立，还是应用理论解 决实际问题，都离不开思维。
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二、物理思维的基本特征 物理思维是从属于一般思维的，它既符合思维的一般规律与特征，又由
第二，考察已有的理论及实验事实。科学的发展是具有连续性的，后 人的研究总是在前人的基础上进行的。因此，考察已有理论及实验事实 也是提供思维材料的有效途径。例如，万有引力定律就是牛顿集哥白尼、 开普勒、伽利略、笛卡尔、惠更斯、胡克、哈雷等人的研究成果而建立 的。又如，麦克斯韦是在库仑定律、高斯定理、法拉第电磁感应定律和 安培定律等基础上，建立起电磁场理论的完整体系的。
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第二，理论性与实践性的统一 物理学是实验科学，物理理论是物理学的核心。物理理论的获得和验 证都离不开实验，物理思维不同于数学思维，它除了具有理论性外，还必 须体现出其实践性，即物理思维不可能是一种“纯思维”。无论是经典物 理还是现代物理，物理体系的建构过程中，都反映了其理论性与实践性的 辩证统一。 第三，抽象性与形象性的统一 物理思维的过程是人脑对外部的信息(现象、事实等)的接收、分析、 选择、加工和综合的过程，是一个从感性认识到理性认识的过程。因此， 思维的材料可以分为感性材料和理性材料两部分，感性材料具有形象性， 主要是在观察、实验基础上对研究对象的感觉和知觉，理性材料主要有概 念、规律等，他们往往隐藏在现象背后，不能靠感官直接把握，故具有抽 象性。 在思维的方法上，也具有抽象性和形象性。总之，物理思维不仅具有 抽象性，而且具有形象性，抽象思维是物理思维的核心，形象思维是物理 思维的先导，具体的思维中往往同时存在着两种思维，抽象思维和形象思 维相互作用、相互补充。
第六章 物理思维能力及其培养
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第一节 物理思维的概念与特点 一、物理思维的概念
思维是具有意识的人脑对客观事物间接的、概括的和能动的反映。它以 感知为基础而又超越感知，是认识过程的高级阶段。通过思维，达到对客 观事物的本质属性、内部规律性及事物间的联系和相互关系的认识。
所谓物理思维，就是具有意识的人脑对自然界中事物 (包括对象、过程、 现象、事实等)的本质属性、内部规律性及自然界中事物间的联系和相互关 系的间接的、概括的和能动的反映。我们要认识自然界中物质的运动、相 互作用等的本质规律性和特征，就必须在头脑中形成对自然界中物质本质 的、完整的、深刻的反映，就要对观察过的自然界的现象、事实、过程等 在大脑中形成清晰的图景，并反复加工、合理改造、去粗取精，把感性认 识上升为理性认识，即为物理思维。
在探索物理规律时，不论是由实验归纳，还是理论分析，均需要进行逻 辑推理、数学推导和分析、归纳、概括。这些过程均需要按照严格的逻辑规 则和步骤进行。在解决物理问题时，要利用分析、综合、推理的方法，利用 数学工具，按照解决物理问题的步骤，一步一步地进行，才能得出正确的结 论。
物理思维具有精确性，但并非像数学一样完全精确，它还具有近似性。