物理学之思想和方法
- 格式:doc
- 大小:24.00 KB
- 文档页数:5
浅谈物理学思想和方法物理学是对物质结构、物质相互作用和运动规律知识所作的规律性总结,是被人们公认的一门重要的科学,这不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。
这种思想和方法代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法,只有掌握了这套思想方法体系,才能学好物理学,才能利用最基本的科学研究手段去分析和解决实际问题。
大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。
正因为如此,使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶,文明的瑰宝。
1 物理学思想物理学思想就是在研究物质的结构、物质间相互作用和运动规律时研究者的思维活动。
物理学蕴含着极其丰富的科学思想,例如:对称思想、类比思想、守恒思想、量子思想、相对思想、系统思想、统计涨落思想、互动转变思想等等。
这些思想是伴随着物理学的建立和发展、物理学家的不断探索逐步形成和完善的。
并且随着科学研究的不断深入,新的思想和新的方法也还在不断的涌现出来。
这种思维活动是人的一种精神活动,来源于自然,来源于实践。
其内涵包括了物理科学本身的发展建立、物理学家的探索精神和研究方法以及我们学习物理的思想过程。
狭义地说,就是学习物理过程而形成的符合物理体系、物理规律和物理逻辑、物理方法的结果。
2 物理学方法物理方法有:模型法、整体与隔离法、等效法、临界法、分解与合成法、假设法、图像法、极限法等等。
模型法:它是根据所研究的物理问题的需要,从客观存在的事物中抽象出来的一种简单、近似、直观的模型,建立物理模型就是要突出问题的主要因素,忽略次要因素,并将其作为研究对象,是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,从而使研究的问题得以简化。
例如质点、点电荷、理想变压器等。
图像法:在物理学中,两个物理量之间的关系,不仅可以用公式表示,还可以用图像表示。
论物理学之思想和方法物理课改的目的:是通过对必要的物理基础知识的学习,发展个性、树立思想、掌握方法、培养素质、提高能力。
“物理难学”是学生普遍认为的。
怎样才能学好物理呢?我以为,认识物理学思想和掌握物理学方法是学好物理的保证。
现就物理学之思想和方法谈谈自己的浅薄认识,供学生和同行老师商榷。
一、关于物理学思想何谓物理学思想,物理学思想就是研究物质的运动形式、内在规律和物质基本结构的客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。
这种思维活动是人的一种精神活动,是从社会实践中产生的。
其内涵包括了物理科学本身的发展建立、物理学家的探索精神和研究方法以及我们学习物理的思想过程。
狭义地说,就是学习物理过程而形成的符合物理体系、物理规律和物理逻辑、物理方法的结果。
学会用物理思想去分析、解决物理问题。
我们认识物理学思想就是要知道它的发展史,要尊重客观事实,遵循自然规律。
物理学是不同于其他学科的一门自然科学,就中学物理而言,它是以观察和实验为基础的学科。
物理学有它自己的特点,通过了解物理学的发展历史不难知道,所派生出的物理学体系无不来源于自然,来于实践。
它是自然界客观存在的东西,又与生产、生活息息相关,与社会发展密切联系。
由此所起的作用是显而易见了。
“物理”即事物的内在规律。
它的运动形式、物质结构等物理变化、发展必定服从某种特定的规律。
我们只有认识和掌握了物理规律,才能更好地认识自然,改造自然,创造美好社会为人类服务。
其次,认识物理学思想,是学习物理学家对物理科学的热爱和努力追求科学的严谨态度;学习他们不怕失败敢于胜利的精神;学习他们不畏艰辛勇于拼搏的工作作风;学习他们善于假设、实验、发现、创新的辨证思想;学习他们对物理的认识有着独创见解、并能自成体系的勇气和胆略;学习他们研究物理在表象、概念的基础上能进行抽象、模拟、分析、综合、判断、推理、总结等认识活动过程的思维方法。
例如,牛顿运动三定律中的第一、二定律就是在伽利略的工作基础上由牛顿总结出来的。
高一物理所学思想方法总结
高一物理所学的思想方法主要包括观察、实验、归纳和演绎等。
下面是对这些思想方法的总结:
一、观察:观察是物理学的基本方法之一,通过观察物体的形状、颜色、运动等特征,可以获取一些初步的信息。
在物理实验中,观察是非常重要的,通过观察实验现象的变化,可以帮助我们发现规律和现象之间的关系。
二、实验:实验是物理学的核心方法之一,通过设计、进行实验来验证或者验证物理学中的理论和原理。
在进行实验时,需要仔细观察和记录实验现象的变化,并分析实验数据,从而得出结论。
实验不仅可以加深对物理知识的理解,还可以培养实验设计能力和动手能力。
三、归纳:归纳是通过观察和实验所获取的大量数据和现象,结合实际背景和已有知识,总结出规律和定律的思维方法。
在物理学中,通过归纳可以发现物理规律和定律,例如牛顿的运动定律、热力学中的热传导定律等。
通过归纳的方法,可以从具体实例中抽象出一般规律,提高物理学的抽象思维能力。
四、演绎:演绎是从一般原理出发,通过推理和逻辑推导,得出具体结论的方法。
在物理学中,演绎主要是运用数学方法,如代数、几何和分析等,在已有的物理定律和原理的基础上,通过推导和计算得出新的结论。
演绎不仅可以帮助我们深入理解物理规律和原理,还可以培养逻辑思维和数学思维能力。
以上是高一物理所学思想方法的总结。
观察、实验、归纳和演绎是物理学探索世界的基本方法,它们相互联系、相互作用,共同构成了物理学的思维方法体系。
通过运用这些思维方法,可以更加深入地理解物理学的概念和原理,培养科学思维和解决问题的能力,为今后的学习和研究打下良好的基础。
高中物理思想方法总结引导语:物理是一门很多学生都掌握不好的学科,其实学好物理是非常需要方法的,接下来是小编为你带来收集整理的高中物理思想方法总结,欢迎阅读!1.微元法与极限法它本是高等数学中的知识领域问题,但在高中物理中只是思想方法领域的问题。
在高中也根本不可能把具体知识体系教给学生,但作为思想方法,它的地位反而更高。
虽然对问题的分析都是定性的,却反应了思维的质量和深度。
在处理匀变速直线运动的位移、瞬时速度,曲线运动速度方向、万有引力由“质点”向“大的物体”过渡、变力做功,等等,要大力向学生渲染这种思想方法。
2.隔离法除前面提到的对物体系统进行隔离的例子,还有对问题的过程或问题性质进行隔离的思想方法问题。
例如我们把电源隔离成无阻理想电源和电阻串联的两部分;把碰撞问题分隔成纯粹碰撞阶段和纯粹运动阶段──很多教师说“碰撞瞬间完成,还没来得及运动,忽略其位移”,其实这话不严密:不是没位移,而是把位移成分(哪怕很微小的位移)在运动阶段中体现了。
再如,在讨论卫星运行中的变轨问题时,往往分隔成变速、变轨,再变速、稳定在另一轨道等等几个理想段,实际中这些过程并不是界限分明分阶段进行的,而是交融在一起、伴随在一起的。
隔离法的运用,不是忽略了什么,也不是允许了什么误差,而是思维的一种方法与技巧。
运用这种方法,研究的结果是精确的。
3.忽略次要因素思想很多学生在讨论问题时,有两个误区:一是看问题不全面,类似的如电路中的功率等于电压与电流二者的积,电压增大为原来二倍时,有的学生就说功率就变为原来二倍;二是不知道多个因素影响中,需要忽略无穷小的和次要的因素。
例如随温度的增加导体的电阻究竟增加还是减小?再如在研究光学的成像时不用考虑色散、在研究干涉问题时不考虑衍射影响、在研究声速时不考虑温度影响等。
对此,应该让学生归纳出理性化的思绪:第一,精确度方面。
例如,研究铁球的自由落体运动,不做精确测量时,不考虑空气阻力。
但要进行精确研究,即便下落的是铁球,也要考虑空气阻力。
高中物理学习方法之思想方法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果。
对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性。
自然界和自然科学中,普遍存在着优美和谐的对称现象。
利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案,大大简化解题步骤。
从科学思维方法的角度来讲,对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力。
用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性,这些对称性往往就是通往答案的捷径。
图象法图象能直观地描述物理过程,能形象地表达物理规律,能鲜明地表示物理量之间的关系,一直是物理学中常用的工具,图象问题也是每年高考必考的一个知识点。
运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现。
它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线),当某些物理问题分析难度太大时,用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效。
假设法假设法是先假定某些条件,再进行推理,若结果与题设现象一致,则假设成立,反之,则假设不成立。
求解物理试题常用的假设有假设物理情景,假设物理过程,假设物理量等,利用假设法处理某些物理问题,往往能突破思维障碍,找出新的解题途径。
在分析弹力或摩擦力的有无及方向时,常利用该法。
整体、隔离法物理习题中,所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件。
这时,可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑,这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法,则称为隔离法。
图解法图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法。
它既简单明了、又形象直观,用于定性分析某些物理问题时,可得到事半功倍的效果。
常见物理思想方法的学习总结5篇第1篇示例:物理是一门自然科学,它研究物质、能量和它们之间的相互作用。
在物理学的学习过程中,常见物理思想方法是我们学习与应用物理知识的重要工具。
掌握常见物理思想方法可以帮助我们更好地理解物理现象和解决物理问题。
本文就常见物理思想方法的学习总结进行讨论。
一、物理思想方法的重要性二、常见物理思想方法的学习总结1. 图解法图解法是物理学中常见的解题方法,通过绘制示意图或图表,可以将物理问题转化为几何问题,使问题更加直观和易于理解。
在使用图解法时,需要注意细节、画清楚图像,准确标出物理量的方向和大小,以便进行推导和计算。
图解法能够帮助我们更好地理解物理现象,找到解题的思路和方法。
2. 抽象法抽象法是物理学中解决问题的思维方式,通过抽取问题的本质、简化问题的复杂度,将物理问题转化为数学问题进行分析和求解。
抽象法要求我们抓住问题的关键点,抽象出问题中的规律和模式,从宏观和微观两个层面进行分析,找到问题的本质,从而达到解题的目的。
3. 比较法比较法是物理学中常用的思维方法,通过比较不同情况或不同物体之间的差异和相同之处,分析问题的本质和规律。
比较法可以帮助我们找到问题的规律和规律性,从而快速解决问题,也可以帮助我们建立逻辑思维和判断能力,提高解题的效率和准确性。
假象法是物理学中解决问题的一种思维方式,通过建立假设和假象,简化问题的复杂度,利用已知条件和规律进行推理和求解。
假象法要求我们假定一些条件或假设一些结论,通过逻辑推理来验证这些假设,找到问题的解决方案。
假象法可以帮助我们培养逻辑思维和推理能力,提高解题的速度和准确性。
通过上述对常见物理思想方法的学习总结,我们可以看到在学习和应用物理学知识时,掌握常见物理思想方法是非常重要的。
通过运用这些方法,我们可以更好地理解和解决物理问题,提高物理学习效率,培养物理思维能力。
希望读者可以在学习物理学时,灵活运用这些物理思想方法,提高学习成绩,享受物理学习的乐趣。
简析物理学的思想方法2012-8-15什么是物理学的思想呢?物理学的思想是人们在长期探索物理现象,研究物理规律的实践过程中逐渐形成和建立起来的。
是一种具有学科特征的适合于物理学研究和促进学科发展的思想理论体系。
物理学的思想已被物理科学实践活动反复证明是科学的思想。
是唯物辩证法的重要组成部分和来源之一。
一、物理学的思想产生于物理科学研究的实践活动过程中,同时又对物理学的研究和发展起着重要的理论指导作用。
物理学思想是一切从事物理学的探索,研究和推动物理学发展的人们共同创立的,是群体智慧的结晶。
闪耀着科学思想的光芒其中主要部分是由对物理学的创立和发展做出巨大贡献的物理学家们的思想精华的融合与综合。
具有创造性,开放性,兼容并蓄和与时俱进的特征。
二、物理学的的方法指的是研究物理问题时所选择的途径和采取的手段。
物理学的方法具有深刻的思想性,科学的实践性和具体的可操作性。
例如,理想化模型法。
思想与方法是互相联系的统一体的两个不同的侧面。
不能离开思想谈方法或离开方法谈思想。
离开哪一个方面都是不完整的。
物理方法是在认识物理的过程中形成和发展起来的,同时有对深入研究物理问题发挥着重要的指导作用。
是在探索和研究物理现象与规律的过程中所应用的思维工具。
物理学的方法是物理思想的具体体现形式,是物理思想的具体化。
具有思想行和可操作性.三、思想与方法的关系思想决定方法,方法可以丰富发展思想的内涵,使思想内涵更深刻更具有普遍意义。
物理思想寓于具体的物理方法之中,而物理方法则是物理思想的具体表现形式。
思想与方法不再同一个层次上,思想较之于方法居于更高的层次上。
因而具有更普遍的原则性和指导性,而方法则具有实践性和可操作。
因而二者间是对立的统一体。
统一于同一个物理思维活动的过程中,同属思维科学范畴。
物理思想对于形成于发展物理方法具有积极的指导作用,新方法的形成于逐渐完善又在不断的丰富和发展着物理思想的内涵。
因而二者又同处于相互促进,持续发展,深化活化的动态过程中。
论物理学之思想和方法汇总一篇论物理学之思想和方法 1一、关于物理学思想何谓物理学思想,物理学思想就是研究物质的运动形式、内在规律和物质基本结构的客观存在反映在人的意识中经过思维活动而产生的结果。
这种思维活动是人的一种精神活动,是从社会实践中产生的。
其内涵包括了物理科学本身的发展建立、物理学家的探索精神和研究方法以及我们学习物理的思想过程。
狭义地说,就是学习物理过程而形成的符合物理体系、物理规律和物理逻辑、物理方法的结果。
学会用物理思想去分析、解决物理问题。
我们认识物理学思想就是要知道它的发展史,要尊重客观事实,遵循自然规律。
物理学是不同于其他学科的一门自然科学,就中学物理而言,它是以观察和实验为基础的学科。
物理学有它自己的特点,通过了解物理学的发展历史不难知道,所派生出的物理学体系无不来源于自然,来于实践。
它是自然界客观存在的东西,又与生产、生活息息相关,与社会发展密切联系。
由此所起的作用是显而易见了。
“物理”即事物的内在规律。
它的运动形式、物质结构等物理变化、发展必定服从某种特定的规律。
我们只有认识和掌握了物理规律,才能更好地认识自然,改造自然,创造美好社会为人类服务。
其次,认识物理学思想,是学习物理学家对物理科学的热爱和努力追求科学的严谨态度;学习他们不怕失败敢于胜利的精神;学习他们不畏艰辛勇于拼搏的工作作风;学习他们善于假设、实验、发现、创新的辨证思想;学习他们对物理的认识有着独创见解、并能自成体系的勇气和胆略;学习他们研究物理在表象、概念的基础上能进行抽象、模拟、分析、综合、判断、推理、总结等认识活动过程的思维方法。
例如,牛顿运动三定律中的第一、二定律就是在伽利略的工作基础上由牛顿总结出来的。
认识物理学思想是学好物理的前提,因此,我们在学习物理过程中,始终要领会物理学思想,并能逐步转化为自己的思想。
掌握科学方法,提高解决物理问题的能力是极其重要的。
我们在了解物理学发展史的同时,不仅要学习物理学家的精神,而且要学习他们研究物理的方法。
物理学科思想和方法物理学是一门基础自然科学,它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。
物理学的基本概念和基本规律具有极大的普遍性,它为很多自然科学、工程技术提供了理论基础和实验技术。
物理学的思想和方法对自然科学的研究和工程技术的发展有指导作用。
高中物理的性质:高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程,与九年义务教育物理或科学课程相衔接,旨在进一步提高学生的科学素养。
高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能;体验科学探究过程,了解科学研究方法;增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情;认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响;为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。
物理学的主要特点:1、物理学是一门实验学科,它是观察、实验和科学思维相结合的产物。
基本概念的形成和基本规律的发现都是通过观察、实验和科学思维与抽象建立起来的。
2、物理学的基本结构是由基本概念、基本定律、基本思想、基本方法和基本精神五部分组成的。
在这“五基”中,基本概念结构体系是核心。
基本定律是基本概念之间的本质联系。
基本思想是物理学家建立基本概念结构体系所遵从的指导思想,是物理学的灵魂。
基本方法是物理学家建立基本概念结构体系所用的研究方法、途径和手段,是科学素质的集中体现。
基本精神是物理学家建立基本概念结构体系所表现出来的优秀品质和崇高的科学精神,它是推动物理学向前发展的动力。
(3)物理学与数学和辩证唯物主义哲学有着密切的关系。
物理学是一门定量的科学,它比其他任何科学都更需要数学;物理学的发展又将大大促进数学的发展。
高中物理主要思想和方法:1、图形/图象图解法:图形/图象图解法就是将物理现象或过程用图形/图象表征出后,再据图形表征的特点或图象斜率、截距、面积所表述的物理意义来求解的方法。
尤其是图象法对于一些定性问题的求解独到好处。
2、极限思维方法:极限思维方法是将问题推向极端状态的过程中,着眼一些物理量在连续变化过程中的变化趋势及一般规律在极限值下的表现或者说极限值下一般规律的表现,从而对问题进行分析和推理的一种思维办法。
附:物理学史和物理思想方法(一)高中物理的重要物理学史1.力学部分(1)经典力学的发展①1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快)。
伽利略通过斜面实验“冲淡”重力,对落体运动的研究,确立了描述运动的基本概念,创造了一套科学方法“观察—假设—数学推理”。
这些方法的核心是:把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来,从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。
②17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出,在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去,得出结论:力是改变物体运动状态的原因。
推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
同时代的法国数学家和物理学家笛卡儿进一步指出,如果运动的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿着同一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
③1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。
④20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
(2)天体运动规律的发现①人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是该观点的代表人物;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
②17世纪,德国天文学家开普勒在第谷的观测数据的基础上提出行星运动的三大定律。
③牛顿于1687年正式发表万有引力定律;100多年后英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了万有引力常量。
④英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维耶各自独立地应用万有引力定律,计算出海王星的轨道。
1846年9月23日,德国的伽勒在勒维耶预言的位置附近发现了海王星。
2.电磁学部分(1)1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
论物理学的思想方法物理学是自然科学中研究物质、能量以及它们之间相互作用的学科。
它的思想方法是一种科学的研究方法,用来解析和解释物质世界的规律和现象。
物理学的思想方法主要包括观察、实验、建模和理论推导等。
其次,实验是物理学的另一个重要思想方法。
物理学通过设计实验来验证假设和推理。
实验可以控制条件和变量,以便准确测量和观察。
通过实验,物理学家可以直观地观察到现象的变化和规律。
实验还可以用于测试和验证已有的理论和定律,以增加对自然现象的理解和认识。
建模也是物理学的思想方法之一、建模是将真实世界中的复杂现象简化为物理模型,以便研究和理解其基本规律。
物理模型可以是数学方程、图表、实物模型等形式。
通过建模,物理学家可以分析问题和现象,并推导出与之相关的定量关系。
建模的过程可以是逐步推进的,以得到更准确和全面的模型。
最后,理论推导是物理学的思想方法之一、理论推导是基于已有的理论和定律,通过逻辑推理和数学方法,推导出新的结论和预测。
理论推导的过程可以是演绎和归纳的。
通过理论推导,物理学家可以预测和解释新的现象和规律,进一步探索物质世界的深层次结构和本质。
除了以上的思想方法,物理学还注重交叉学科研究和合作。
现代物理学特别是在量子力学和相对论等领域的研究,需要融合数学、计算机科学和哲学等多学科的知识。
总的来说,物理学的思想方法是一种理性的、实证的和系统化的研究方法。
它以观察为基础,以实验为验证手段,以建模和理论推导为工具,以推理和归纳为思维方式。
通过这些方法,物理学可以研究和解释物质世界的规律和现象,揭示世界的本质和结构。
物理学的思想方法不仅在自然科学领域有重要的应用,还为人类认识世界和改造世界提供了一种科学的思维方式。
一物理学史和物理思想方法物理学史是研究物理学的历史发展和演变过程的学科。
通过对物理学史的研究,可以了解物理学的起源、发展和变革,以及各个时期所涌现的重要物理学家、实验、理论和思想。
同时,物理思想方法是物理学家在进行科学研究时所采用的思维逻辑和方法论,对于推动物理学的发展和进步具有重要的指导作用。
下面将从物理学史和物理思想方法两个方面进行详细的讨论。
一、物理学史1.古代物理学古代物理学主要集中在古希腊时期,其中著名的学派有自然哲学学派,代表人物有柏拉图、亚里士多德等。
古希腊人试图通过哲学的方法思考自然界的本质和规律,提出了很多有关原子论、形而上学和天文学等的思想。
2.中世纪物理学中世纪物理学受到宗教和神学的影响较大,对于自然界的研究停滞不前。
直到文艺复兴时期,人类重新回归到自然界的观察和实验,物理学才开始重新发展。
3.近代物理学近代物理学的发展主要集中在17、18世纪的科学革命时期。
伽利略、牛顿等重要物理学家提出了远离哲学和神学的实验方法来验证和推理自然规律,建立了经典物理学的基本框架。
4.现代物理学20世纪初,物理学领域发生了重大的变革,爱因斯坦的相对论和普朗克的量子论开创了现代物理学的新时代。
进一步的研究和发展,如量子力学、统计力学、相对论等重要理论的建立,丰富了现代物理学的内容和方法。
1.实验方法实验方法是物理学家最基本的研究方法。
通过精确的实验设计和仪器测量,获取实验数据并分析,验证或推翻已有的理论,从而进一步发展和完善物理学的知识体系。
2.数学方法数学方法是物理学家进行定量分析和建立模型的重要工具。
物理学中广泛运用的数学方法包括微积分,线性代数,概率论等。
借助数学语言,物理学家可以将自然界的规律表达为一组精确的方程式,并通过求解这些方程式来得到定量的预测和结论。
3.理论方法物理学家通过理论推导和建模,探索自然界的本质和基本原理。
物理学中的理论方法包括经典力学、量子力学、相对论等。
这些理论通过严密的逻辑和数学推导,对实验现象进行解释,并提出新的问题和研究方向。
大学物理教学思想和数学方法论文(合集16篇)-其他范文篇1:大学物理教学思想和数学方法论文大学物理教学思想和数学方法论文1理想模型思想理想模型思想是研究物理学问题的最基本思想,是为了突出问题的主要性质,忽略了次要因素的影响,用一种理想化的客体来代替客观事物,从而使问题变得简单的方法。
质点是物理中建立的第一个理想化模型:当物体自身的线度大小远小于两物体之间的距离,而且物体的大小、形状对所研究问题的影响忽略不计时,都可以把它们视为质点。
能否将物体视为一个质点,要以具体的研究问题来决定,而与物体本身无关。
原子、分子虽小,一旦涉及到自身的内部结构就不可以把它们视为质点;地球虽大,如果不涉及自身结构及自转,就可以将它看做质点。
理想模型的学习能够使学生认识到建立模型是物理学也是自然科学中的一个基本研究思想,若不这样做就无法将复杂事物简单化,问题很难得到解决[2];同时这种理想化的抽象又不是凭主观想象的,有一定的限定条件和限定范围,是以客观事实(当问题本身的次要因素对所要研究的问题影响不大,可以忽略不考虑)为基础的。
通过在教学过程中渗透理想模型思想可以培养学生的思维概括能力,抓住事物的本质因素,掌握建立理想模型的条件和方法,当理想模型存在不足时,知道如何对其进行适当修正。
同时,为后续物理学中相关内容的学习打下良好的思维能力基础,如刚体模型、黑体模型、点电荷模型、原子模型等的建立与理解。
理想模型思想还能够应用到其他学科及社会生活中去。
例如,管理学中,对于一个具体的研究问题,对各方面的影响因素进行分析之后,忽略非本质因素的影响,建立一定的理想模型,通过相关的软件计算得到最终的结果。
因此,不管学生毕业之后从事什么工作,物理学中所体现的理想模型思想对他们今后的工作都具有一定的指导作用。
2微积分思想和方法大学物理与中学物理的一个重要区别是微积分思想在解决物理问题中的广泛应用。
中学物理采用的.是初等数学的方法,而大学物理涉及到的主要是微积分的思想,这对于刚步入大学开始学习物理的学生来说是难以适应的。
物理学史物理学思想与方法物理学史是研究物理学在历史发展中的思想与方法演变的学科。
通过对物理学史的学习,可以使我们更好地了解物理学的起源、发展以及当代的研究方法和思想,从而更好地理解物质世界的本质和规律。
下面将从古代物理学思想、近代物理学革命和当代物理学状况三个方面来探讨物理学史的思想与方法。
古代物理学思想起源于古希腊,其代表人物包括亚里士多德和阿基米德等。
亚里士多德认为物质是由四种元素(火、水、土、气)组成的,物质间的运动由天体的运动所决定。
阿基米德通过实验发现了浮力现象,并建立了阿基米德原理。
这些思想和方法的贡献在当时是非常重要的,但由于缺乏实验方法和数学工具,这些理论并没有达到系统化和精确化的地步。
近代物理学革命是指17世纪末到20世纪初物理学的重要发展和革命。
伽利略通过实验方法和数学工具对运动学进行了系统研究,提出了相对论和平抛运动的定律。
牛顿通过力学的研究建立了经典力学,并提出了万有引力定律。
这一时期的物理学思想和方法的革命,主要体现在实验方法和数学工具的应用,使得物理学从哲学向科学转变。
当代物理学的状况可以说是多元化和分支化的。
从20世纪初爱因斯坦的相对论到20世纪中叶量子力学的发展,物理学进一步深化了我们对物质世界本质和规律的认识。
近年来,物理学又出现了一些新的分支和研究方向,如高能物理、凝聚态物理和宇宙学等。
物理学思想和方法的不断演变,主要体现在实验方法、数学工具和观念上的进步。
实验方法的发展使得我们可以对物质世界进行更精确和系统的观测和测量。
数学工具的应用使得我们可以通过建立模型和方程来描述物质世界的规律。
而观念的革新则推动了物理学的发展,如爱因斯坦的相对论和量子力学等非传统的观念对物理学的发展产生了深远的影响。
在当代物理学研究中,实验方法仍然是物理学研究的重要手段。
但随着科技的进步,实验条件和仪器也不断得到提升。
例如,加速器的使用使得高能物理研究能够观察到更小的粒子和更高能量的相互作用。
2024年常见物理思想方法学习总结在2024年,物理思想和方法的学习变得更加多样化和全面化。
学习者利用不同的资源和工具,通过实践和理论的结合来深入理解物理学的基本思想和方法。
以下是我对2024年常见物理思想方法的学习总结,希望对相对论时空观、量子力学和新兴领域的学习者有所帮助。
1. 相对论时空观学习相对论时空观认为,时空是统一的,存在着相对论效应。
在学习相对论时空观的过程中,学习者需要重点掌握爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论主要涉及运动物体的时空变换、相对性原理和光速不变性原理,而广义相对论则进一步研究了引力和时空的曲率等概念。
在2024年,学习者可以使用虚拟现实技术和模拟软件来模拟相对论效应。
通过这些工具,学习者可以观察到时空的弯曲、时间的膨胀和质量的增加等现象,更直观地理解相对论时空观的基本原理。
2. 量子力学学习量子力学是描述微观世界行为的基本理论。
在2024年,学习者需要深入了解量子力学的基本概念和数学工具,如波函数、算符和不确定性原理等。
此外,学习者还需要掌握量子力学的基本实验现象和理论模型,如双缝干涉实验、量子隧穿和束缚能级等。
为了更有效地学习量子力学,学习者可以利用计算机模拟和量子计算技术。
计算机模拟可以帮助学习者模拟量子系统的行为,探索量子纠缠和量子计算等领域的应用。
另外,量子计算技术的兴起也为学习者提供了实践的机会,通过编写和运行量子算法,更深入地理解量子力学的基本原理。
3. 新兴领域学习除了传统的相对论和量子力学,2024年还涌现了一些新兴领域,如量子信息、凝聚态物理和天体物理等。
学习者需要关注这些新领域的最新进展,并了解其基本思想和方法。
在学习新兴领域时,学习者可以参与科研项目或实验室实践。
与传统的课堂学习相比,科研项目和实验室实践可以让学习者更加深入地了解物理学的前沿问题和研究方法。
此外,学习者还可以参加学术研讨会和国际物理学大会等学术活动,与国内外物理学家交流和分享研究成果。
高中物理十大物理思想总结高中物理中的十大物理思想总结:一、相对论思想:相对论是物理学上的一大重要思想,包括狭义相对论和广义相对论。
在狭义相对论中,爱因斯坦提出了时间和空间的相对性,引入了时间膨胀和长度收缩的概念。
广义相对论则将引力与时空的弯曲联系起来。
相对论思想深刻地改变了人们对于时间、空间和物质运动的认识。
二、量子理论思想:量子理论是描述微观世界的基础,它提出了一系列具有概率性的规律。
量子力学的基本思想是波粒二象性,即微观粒子既有波动性又有粒子性。
量子理论帮助我们理解了微观粒子的行为,并解释了许多实验现象。
三、能量守恒思想:能量守恒是物理学中最基本的定律之一。
能量守恒思想表明在一个封闭系统中,能量既不能创造也不能毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒思想的应用涉及到各种物理现象,例如机械能守恒、能量转化等。
四、动量守恒思想:动量守恒是物理学中另一个重要的定律。
动量是质量和速度的乘积,其大小和方向都与物体运动状态有关。
动量守恒思想表明在一个封闭系统中,总动量保持不变。
这一思想在解释碰撞、反冲等物理现象中起到了重要作用。
五、波粒二象性思想:波粒二象性是量子力学的基础概念之一,它表明微观粒子既可以表现出波动性质,也可以表现出粒子性质。
这一思想通过双缝干涉实验等实验证明,并推动了量子力学的发展。
六、电磁场思想:电磁场思想指出电荷和电流之间存在着电场和磁场的相互关系。
电磁场思想将电磁现象统一起来,并为电磁波的传播提供了理论基础。
这一思想在电磁学的研究中起到了重要作用。
七、引力思想:牛顿的引力思想是描述质点间相互作用的基本原理。
根据这一思想,物体之间的引力与质量有关,与距离的平方成反比。
引力思想揭示了地球和天体运动规律,并为后来的广义相对论提供了启示。
八、统计物理思想:统计物理思想是描述大量粒子组成的系统行为的方法。
统计物理思想从微观粒子的运动出发,通过统计学方法对宏观性质进行解释,揭示了热力学定律的微观基础。
常见物理思想方法的学习总结8篇篇1一、引言物理思想方法作为物理学的重要组成部分,对于理解物理现象、探索物理规律具有重要意义。
本文将对常见物理思想方法进行总结,并探讨其在物理学中的应用。
二、物理思想方法概述1. 理想化方法:通过简化物理问题,构建理想模型,以便更直观地研究物理现象。
例如,质点、刚体等理想模型在力学中的应用。
2. 实验方法:通过实验观察物理现象,探究物理规律。
例如,牛顿通过实验总结出了牛顿三定律。
3. 数学方法:运用数学工具研究物理问题,建立物理方程,求解物理量。
例如,微积分在研究物体的运动、电磁场等问题中的应用。
4. 假设方法:提出假设,通过逻辑推理和实验验证来探究物理现象的本质。
例如,爱因斯坦提出光子假设,解释了光电效应等现象。
三、物理思想方法的应用1. 理想化方法的应用:在研究物体的平衡、物体的碰撞等问题时,采用理想化方法,将物体简化为质点或刚体,使问题更加直观易懂。
2. 实验方法的应用:在探究物体的运动规律、电磁感应等现象时,采用实验方法,通过实验观察和记录数据,得出结论。
例如,法拉第通过电磁感应实验发现了电磁感应定律。
3. 数学方法的应用:在解决物体的运动、电磁场等问题时,采用数学方法,建立物理方程,求解未知数。
例如,运用微积分求解物体的速度、加速度等问题。
4. 假设方法的应用:在探究物体的运动规律、电磁现象等问题时,采用假设方法,提出假设并通过实验验证。
例如,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应等现象。
四、结论与展望通过对常见物理思想方法的总结和应用分析,我们可以看到物理思想方法的多样性和实用性。
在未来的学习和研究中,我们应该继续深入理解和掌握这些物理思想方法,并尝试将其应用于实际问题的解决中。
同时,我们也要不断探索新的物理思想和方法,以推动物理学的不断发展和进步。
此外,本文仅对常见物理思想方法进行了初步的总结和应用分析,还有许多深入的内容和细节需要进一步研究和探讨。
建立物理概念的基本思维方法建立物理概念是物理抽象思维的基本形式,但在形成物理概念的过程中,还要依赖于形象思维和直觉思维,依赖于各种思维方法的综合运用。
不同的物理概念,它们的引入和建立的思维方法不尽相同,中学物理学习中可以采用最常用、最基本的有如下几种方法。
1.抽象概括(1)分析概括一类事物的物理共同属性和本质特征。
如在机械运动、平动、转动、圆周运动、落体运动、力等物理概念的学习时,就可以通过分析、综合、比较,抽象概括出一类事物的物理共同属性和本质特征。
学习中可以应用这一方法建立物理概念。
如建立机械振动的概念时,我们可以列举或演示以下物理现象:弹簧的一端系一小球,另一端固定,放在光滑的水平面上,拉长或压缩弹簧,然后放开,小球将在某个位置附近作往复运动;绳子的一端系一个物体,另一端固定在天花板上,拉物体使绳子偏离竖直方向,然后放开,系统将绕竖直方向作往复运动;在粗而深的直筒中装满水,在水中放一只比重计,沿竖直方向向下压比重计,然后放开,比重计将沿平衡位置做往复运动,引导学生分析这些运动的共同的本质的特征,既物体(或物体系)在某一平衡位置附近作往复运动,从而建立振动的物理概念。
(2)在进行密度、速度、比热、电阻、电场强度、磁感强度等物理概念的学习时,可以通过抽象出物质、运动的某一属性,以得到表征物质或运动的某种性质。
在进行密度、速度、比热、电阻、电场强度、磁感强度等物理概念的学习时所应用的比值定义法,也是此方法的组成部分。
但在学习中要特别注意强调:用比值定义的物理量,只反映了物质或运动的某一属性,与定义式中的其它量无关。
如电场强度E与力F和电量q无关;密度ρ与质量m 和体积V无关。
(3)用理想化的方法进行科学抽象物理学中的一切理想模型(如质点、理想气体、点电荷等)、一切理想过程(如光的直线传播、自由落体运动、简谐振动等)都是用理想化方法抽象出来的物理概念。
它忽略了所研究的物理事物的次要因素,抓住了影响物理事物的主要矛盾,反映了所研究的物理事物的本质属性,是物理学中一类重要的物理概念,是物理规律和物理理论赖以建立的基础。
物理学科思想和方法物理学是一门基础自然科学,它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法.物理学的基本概念和基本规律具有极大的普遍性,它为很多自然科学、工程技术提供了理论基础和实验技术。
物理学的思想和方法对自然科学的研究和工程技术的发展有指导作用。
高中物理的性质:高中物理是普通高中科学学习领域的一门基础课程,与九年义务教育物理或科学课程相衔接,旨在进一步提高学生的科学素养。
高中物理课程有助于学生继续学习基本的物理知识与技能;体验科学探究过程,了解科学研究方法;增强创新意识和实践能力,发展探索自然、理解自然的兴趣与热情;认识物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响;为终身发展,形成科学世界观和科学价值观打下基础。
物理学的主要特点:1、物理学是一门实验学科,它是观察、实验和科学思维相结合的产物。
基本概念的形成和基本规律的发现都是通过观察、实验和科学思维与抽象建立起来的。
2、物理学的基本结构是由基本概念、基本定律、基本思想、基本方法和基本精神五部分组成的.在这“五基”中,基本概念结构体系是核心。
基本定律是基本概念之间的本质联系。
基本思想是物理学家建立基本概念结构体系所遵从的指导思想,是物理学的灵魂。
基本方法是物理学家建立基本概念结构体系所用的研究方法、途径和手段,是科学素质的集中体现.基本精神是物理学家建立基本概念结构体系所表现出来的优秀品质和崇高的科学精神,它是推动物理学向前发展的动力。
(3)物理学与数学和辩证唯物主义哲学有着密切的关系.物理学是一门定量的科学,它比其他任何科学都更需要数学;物理学的发展又将大大促进数学的发展.高中物理主要思想和方法:1、图形/图象图解法:图形/图象图解法就是将物理现象或过程用图形/图象表征出后,再据图形表征的特点或图象斜率、截距、面积所表述的物理意义来求解的方法。
尤其是图象法对于一些定性问题的求解独到好处。
2、极限思维方法:极限思维方法是将问题推向极端状态的过程中,着眼一些物理量在连续变化过程中的变化趋势及一般规律在极限值下的表现或者说极限值下一般规律的表现,从而对问题进行分析和推理的一种思维办法.3、平均思想方法:物理学中,有些物理量是某个物理量对另一物理量的积累,若某个物理量是变化的,则在求解积累量时,可把变化的这个物理量在整个积累过程看作是恒定的一个值——----———平均值,从而通过求积的方法来求积累量。
浅谈物理学之思想和方法
【中图分类号】g633.7【文献标识码】b【文章编号】1001-4128(2011)04-0113-01
“物理难学”是学生普遍认为的。
怎样才能学好物理呢?我以为,认识物理学思想和掌握物理学方法是学好物理的保证。
现就物理学之思想和方法谈谈自己的认识。
1 关于物理学思想
何谓物理学思想,物理学思想就是研究物质的运动形式、内在规律和物质基本结构的客观存在反映在人的意识中经过思维活动而
产生的结果。
物理学是不同于其他学科的一门自然科学,就中学物理而言,它是以观察和实验为基础的学科。
”物理”即事物的内在规律。
它的运动形式、物质结构等物理变化、发展必定服从某种特定的规律。
我们只有认识和掌握了物理规律,才能更好地认识自然,改造自然,创造美好社会为人类服务。
其次,认识物理学思想,是学习物理学家对物理科学的热爱和努力追求科学的严谨态度;学习他们不怕失败敢于胜利的精神;学习他们不畏艰辛勇于拼搏的工作作风;学习他们善于假设、实验、发现、创新的辨证思想;学习他们对物理的认识有着独创见解、并能自成体系的勇气和胆略;学习他们研究物理在表象、概念的基础上能进行抽象、模拟、分析、综合、判断、推理、总结等认识活动过程的思维方法。
认识物理学思想是学好物理的前提,因此,我们在学习物理过程中,始终要领会物理学思想,并能逐步转化为自己的思想。
高中物理教学中的物理思想主要有: 1.观察、实验探究思想;
2.数据图象处理思想;
3.概念规律形成思想;
4.科学设想、建立物理模型思想;
5.数理思想;
6.科学思维、科学态度和科学方法思想;
7.“时空”和“守恒”思想;
8.变量控制思想;
9.求微、求真思想; 10.创新思想。
但基本思想是怎样研究物理和怎样应用物理两条。
2 关于物理学方法
所谓物理学方法,简单的说就是研究或学习和应用物理的方法。
方法是研究问题的一种门路和程序,是方式和办法的综合。
首先,学好物理要识记、理解物理概念、规律及条件,要解决描述物理问题,就要会对物理问题进行唯象的研究,然后进一步研究它的原因、规律,再寻求解决的方法。
研究物理的规律,也要从历史上看,学会从描述物理过程开始,判断什么物理问题说明用什么物理概念、物理量去描述物体的状态,用什么方程可以描绘物体的运动状况,变化关系,从而可以解决控制物理的问题。
从动力学角度看运动学概念、规律能加深理解,能知道它的本质。
教学过程必须始终贯穿物理思想和物理方法,这是授之渔和受之渔的根本。
3 方法论剖析
方法是沟通思想、知识和能力的桥梁,物理方法是物理思想的具
体表现。
研究物理的方法很多,运用方法的过程也是思维的过程,思维主要包括抽象思维和形象思维。
下面谈谈高中物理教学中常见的一些思维方法及其运用:
实验法:实验法是利用相关的仪器仪表和设计的装置通过对现象的观测,数据的采集、处理、分析后得出正确结论的一种方法。
它是研究、探讨、验证物理规律的根本方法,也是科学家研究物理的主要途径。
正因如此,物理学是一门实验科学,也是区别于其它学科的特点所在。
假设法:假设法是解决物理问题的一种重要方法。
用假设法解题,一般是依题意从某一假设入手,然后运用物理规律得出结果,再进行适当讨论,从而找出正确答案。
这种解题科学严谨、合乎逻辑,而且可拓宽思路。
在判断一些似是而非的物理现象,一般常用假设法。
科学家在研究物理问题时也常采用假设法。
我们同学在解题时往往不敢大胆假设,不懂的怎样去创设物理图景和物理量,也就觉的无从下手了。
还有一些题中的物理量较少,虽然结果只与其有关,但在分析物理过程中又需要一些新的物理量介入时,也要进行相关量的假设,最后可以再消去。
极限法:极限法是利用物理的某些临界条件来处理物理问题的一种方法,也叫临界(或边界)条件法。
在一些物理的运动状态变化过程中,往往达到某个特定的状态(临界状态)时,有关的物理量将要发生突变,此状态叫临界状态,这时却有临界值。
此方法是一种很有用的思考途径,关键在于抓住满足的临界条件,准确地分析
物理过程。
综合法(也叫程序法):综合法就是通过题设条件,按顺序对已知条件的物理各过程和各因素联系起来进行综合分析推出未知的思维方法。
即从已知到未知的思维方法,是从整体到局部的一种思维过程。
此法要求从读题开始,注意题中能划分多少个不同的过程或不同状态,然后对各个过程、状态的已知量进行分析,追踪寻求与未知量的关系,从而求得未知量。
一般适用于存在多个物理过程的问题。
分析法:分析法是综合法的逆过程,它是从求未知到已知的推理思维方法。
是从局部到整体的一种思维过程。
其优点在于把复杂的物理过程分解为简单的要素分别进行分析,便于从中找出最主要的、最本质的、起决定性的物理要素和规律。
具体是从待求量的分析入手,从相关的物理概念或公式中去追求到已知量的一种方法。
要求这个量,必须知道那些量,逐步寻求直至全部找出相联系的物理过程和已知的关系,而后再从已知量写到未知量。
模拟法:模拟法是将题设中文字描述的物理过程、状态通过实物模型或图示模型形象地描绘出来以帮助思维分析的一种方法。
它能直观的反映出物理过程,也有助于理解、分析、记忆物理过程。
是一种化复杂为简单、化模糊为清晰的有效方法。
注意的是在设置模型时必须相对的准确、形象,以免造成误解。
类比法:类比法是指通过对内容相似、或形式相似、或方法相似的一类不同问题的比较来区别它们异同点的方法。
这种方法往往用
于帮助理解,记忆、区别物理概念、规律、公式很有好处。
通常用于同类不同问题的比较。
而比较法可以是不同类的比较,更有广义性。
控制变量法:其方法是指在多个物理量可能参与变化影响中时,为确定各个物理量之间的关系,以控制某些物理量使其固定不变来研究另外两个量变化规律的一种方法。
它是研究物理的一种科学的重要方法。
限于篇幅,以上方法略去举例说明。
在高中物理教学中,能量转化和守恒的观点是解决物理综合问题的重要方法之一。
还有等量替换法、等效法等也常在高中物理中运用。
在教学中务必有意识地贯穿物理思想和物理方法,思想指导方法,方法体现思想。