浅谈物理学中的抽象和概括
浅谈物理学思想和方法
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。
浅谈物理学科的思维特点
浅谈物理学科的思维特点作者:陈荣明来源:《科学大众·科学教育》2008年第12期摘要:在物理教学中,必须时刻注意联系实际,以期培养学生具有既能作抽象的概括,又能具体地应用、联系实际的思维品质。
关键词:物理思维中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1006-3315(2008)12-030-01物理学的研究。
无论是概念的建立还是规律的发现、概括,都需要思维的加工,与一般的思维过程相比较,在共性之中,物理学科的思维又有其个性。
对这种个性的准确了解和把握,有助于加强物理教学中的针对性和灵活性。
一、模型化物理学科的研究。
以自然界物质的结构和最普遍的运动形式为内容。
对于那些纷繁复杂事物的研究,首先就需要抓住其主要的特征,而舍去那些次要的因素,形成一种经过抽象概括了的理想化的“典型”,在此基础上去研究“典型”,以发现其中的规律性,建立新的概念。
这种以模型概括复杂事物的方法,是对复杂事物的合理的简化。
而抽象概括和简化的过程,也正是人脑对事物的思维加工过程。
模型就是一种概括的反映,就是概念,亦即是一种思维的形式。
把握好物理模型的思维,是学生学习物理的困难所在之一。
然而,在中学物理教学中。
模型占有重要的地位。
物理教学。
首先是引导学生步入模型这个思维的大门,适应并掌握这种思维形式,具备掌握物理模型的思维能力。
二、多级性任何一门学科,其内容都不会是孤立的存在,不可避免地会与其他学科有或多或少的联系。
在本学科内,一个物理问题的提出、解决,其后所牵涉到的问题,可能有许多个环节,问题的解决所经历的思维过程,往往需要分作几个过程、阶段或几个方面、几步。
须经历分析、综合的相互转换,往复循环,逐级上升。
本文谓此特点为物理思维的多级性。
一般说,物理思维的多级性,亦包括了模型的转换。
无疑,这种思维的多级性。
要求更高的思维能力,这是对于思维能力培养的一次推进。
而对于步入新阶段学习的学生来说,是一个新的水平,也是对思维惰性的一个冲击。
初中物理范畴总结归纳
初中物理范畴总结归纳物理是自然科学的一门重要学科,通过研究物质、能量以及它们之间的相互作用,帮助我们认识和理解自然界的规律。
在初中阶段,学生接触到了一些基础的物理概念和原理,下面将对初中物理范畴进行总结归纳。
一、力学力学是物理学中的基础学科,研究物体的运动和相互作用的力。
主要包括以下几个方面:1. 运动学运动学研究物体的运动规律,描述物体的位移、速度和加速度等。
常用的运动学公式有位移公式、速度公式和加速度公式。
2. 力学定律力学定律是研究物体运动的基本规律,其中最重要的是牛顿三定律。
第一定律是惯性定律,描述了物体的惯性特性;第二定律是动力学定律,描述了物体的受力和加速度之间的关系;第三定律是作用与反作用定律,描述了物体之间相互作用的力的特性。
3. 机械能和能量守恒根据能量守恒定律,机械能是指物体的动能和势能之和。
当物体只受重力做功时,机械能保持恒定;而当物体受到其他非保守力做功时,机械能会发生改变。
4. 科学实验物理实验是培养学生科学精神和实践能力的重要方式之一。
通过实验,学生可以观察和测量物理现象,验证和探索物理规律。
二、光学光学研究光的本质、性质和光与物质之间的相互作用。
主要包括以下几个方面:1. 光的传播光的传播方式有直线传播和反射、折射、漫反射等。
光的传播遵循光的直线传播定律和光的反射、折射定律。
2. 光的成像根据几何光学原理,光线通过凸透镜和凹透镜时会发生折射,形成实像或虚像。
成像公式可以帮助我们计算物体和像的位置关系。
3. 光的色散光的色散是指光在经过折射介质时发生频率分离,形成不同颜色的现象。
常见的色散现象有彩虹和光的折射等。
4. 光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光相互叠加、干涉产生的现象,包括等厚干涉和薄膜干涉。
光的衍射是指光通过小孔或通过物体边缘时发生绕射的现象。
三、热学热学研究热量的传递、能量转化和物体的热性质。
主要包括以下几个方面:1. 温度和热量温度是描述物体冷热程度的物理量,热量是物体之间传递的能量。
物理知识的抽象与具象思维转换
物理知识的抽象与具象思维转换物理学作为一门自然科学,涉及到物质、能量、力和运动等基本概念。
在学习物理知识的过程中,我们常常会遇到抽象概念与具象实例之间的转换。
这种思维转换既是物理学习的关键,也是我们理解和应用物理知识的基础。
本文将探讨物理知识的抽象与具象思维转换的重要性,并以几个具体的例子来说明这一过程。
首先,抽象思维在物理学习中起着重要的作用。
物理学中的许多概念和定律都是通过抽象思维得出的。
例如,牛顿的三大运动定律就是通过对物体运动的观察和实验总结出来的。
这些定律并没有具体指明某个物体如何运动,而是给出了一般性的规律。
在学习这些定律时,我们需要通过抽象思维将其应用到具体的情境中。
例如,当我们研究一个物体在斜面上滑动的过程时,可以将牛顿的第二定律应用于该情境中,通过抽象思维将斜面上的滑动问题转化为一般性的力学问题。
然而,抽象思维并不是物理学习的终点。
将抽象概念转化为具象实例是我们理解和应用物理知识的关键。
通过具象实例,我们可以更好地理解抽象概念所代表的物理规律。
例如,当我们学习电流的概念时,可以通过具象实例来理解电流的含义。
我们可以想象一根导线中的电子在电场的作用下运动,形成电流。
这个具象实例可以帮助我们更好地理解电流的流动方式和相关的物理规律。
通过将抽象概念与具象实例相结合,我们可以更加深入地理解物理现象的本质。
在物理学习中,抽象与具象思维的转换是一个不断迭代的过程。
我们可以通过抽象思维将具体的实例归纳为一般性的规律,然后再通过具象实例来验证这些规律的适用性。
例如,在学习力学中的动量守恒定律时,我们可以通过抽象思维将其应用于各种不同的碰撞情境中,得出一般性的结论。
然后,我们可以通过具象实例来验证这些结论。
通过不断迭代的过程,我们可以逐渐提高我们对物理知识的理解和应用能力。
抽象与具象思维的转换在物理学习中有着广泛的应用。
除了上述的力学和电学的例子外,光学、热学、声学等领域也都需要进行这种思维转换。
物理思想概念总结
物理思想概念总结物理思想概念总结物理是研究物质、能量和它们之间相互作用规律的科学。
在物理学的发展过程中,科学家们提出了许多重要的思想概念,这些概念为我们理解世界的本质和现象的发生提供了指导。
下面我将对一些重要的物理思想概念进行总结。
1. 宇宙的大一统:这个概念源于爱因斯坦的相对论理论,它认为空间和时间是相互关联的,形成了一个整体,被称为时空。
相对论还指出,物质和能量之间的转换关系是E=mc²,其中E代表能量,m代表物质的质量,c代表光速。
这个概念扩展了我们对宇宙的认识,使我们能够理解物质和能量是如何相互转化的。
2. 不确定性原理:这个概念是由海森堡提出的,表明我们无法准确知道一粒微粒的精确位置和动量。
不确定性原理认为,通过测量一个粒子的位置,我们就无法确定其动量;反之亦然。
这个概念对我们理解量子物理学至关重要,它打破了经典物理学中的确定性原理,揭示了微观世界的奇妙之处。
3. 热力学第二定律:这个定律由熵的概念衍生而来,它指出自然界中的熵总是趋向于增加。
熵可以用来描述系统的无序程度,而热力学第二定律则表明,热量永远无法从低温物体传递到高温物体,这是自然界中不可逆的过程。
熵增加的趋势解释了为什么事物向着更高的无序状态发展,并且为我们提供了解释自然界中各种现象的基础。
4. 相对论与量子力学的统一:物理学家们一直以来都在努力寻求一种统一理论,能够将相对论和量子力学结合起来。
这是因为相对论适用于大尺度和较高能量的物理系统,而量子力学适用于微观尺度和较低能量的物理系统。
目前,超弦理论被认为是最有可能实现这一目标的候选理论。
超弦理论认为,宇宙中的一切都是由小的振动弦构成的,这些弦的振动模式决定了物质和能量的性质。
总而言之,物理思想概念是人类理解宇宙和自然界的重要工具。
这些概念不仅为我们提供了对物质、能量和宇宙本质的深入理解,还推动了科学技术的发展,改变了我们对世界的认知。
物理学的发展永远不会停止,我们有理由相信,在不久的将来,更多的思想概念将被提出,有助于我们更全面地认识世界的奥秘。
物理学的抽象名词解释
物理学的抽象名词解释物理学作为自然科学的一支,旨在研究物质和能量之间的相互作用以及宇宙整体的规律。
在物理学的研究过程中,涉及到许多抽象的概念和名词,这些名词不仅仅是科学家之间交流的工具,更是描述自然界基本规律的要素。
本文将尝试解释物理学中一些常见的抽象名词,以帮助读者更好地理解这门学科的本质。
一、物质物质是指构成宇宙一切实体的基本元素。
它包括原子、分子以及它们组成的更复杂的结构。
物质存在于各种形态中,比如固体、液体和气体等。
在物理学中,物质被认为是不可切割的,即是由原子或分子构成的最小单位。
物质既有质量又占据空间,可以通过物理实验和测量进行研究和描述。
二、能量能量是物质和场所固有的属性,是物理学中非常重要的概念之一。
它以各种形式存在,包括动能、势能、热能、电能、光能等。
能量是物理系统改变状态和进行相互作用的驱动力,它可以使物体移动、发光、变热等。
在自然界中,能量守恒定律是一个基本原则,即能量不会凭空产生或消失,只能从一种形式转换到另一种形式。
三、力力是物理学中描述物体受到的外部作用的抽象名词,它通过改变物体的运动状态或形状来产生效果。
力有大小和方向,通常用矢量表示。
根据牛顿力学,当一个物体受到力的作用时,它会产生加速度,即改变自己的速度或形状。
力可以引起物体的运动、停止运动,以及改变物体的形态。
四、时间时间是一种抽象的物理量,用来描述事件发生的顺序和间隔。
它是物质和能量变化的背景,使我们可以观察和测量这些变化。
时间的流逝是不可逆的,即时间只能向前推移。
在物理学中,时间是一个基础量,与空间一起构成了四维时空的框架,被广泛应用于各个物理学领域的研究中。
五、空间空间是物理学中描述物体位置和运动的概念。
它是一种抽象的物理量,用来描述物体在三维坐标系中的位置。
空间可以被测量,不同的物体有不同的位置和运动状态。
空间和时间构成了四维时空的框架,为物理学家研究物体运动和相对论等问题提供了基本的工具和概念。
六、场场是物理学中描述相互作用的概念,是一种具有物理属性的物质形式。
浅谈高中物理教学中对于学生抽象思维的培养
浅谈高中物理教学中对于学生抽象思维的培养高中物理知识具有抽象性、系统性和复杂性的特点,与生活也有着密切的联系。
但在教学中,部分教师却忽略了物理知识与实际生活的联系,枯燥地照本宣科,导致学生没有兴趣学或者对知识的理解停留在表面,教学质量受到影响。
对此,教师应把握物理学科的特点,以提升学生的抽象思维能力为出发点,运用科学的教学方法和手段开展物理教学,既传授知识,又培养学生的思维能力。
标签:高中物理; 生活化; 抽象思维能力; 教学手段一、高中物理学内容分类1. 理论知识在经济和科学技术发展的背景下,高中物理教材也不断发展和完善。
现阶段的高中物理教材,为学生提供了更加严谨的物理学知识,注重激发学生学习物理学的兴趣,引导学生进行自主思考,为学生抽象思维能力的提升,创造了有利的条件。
2. 物理实验虽然物理书本中的理论知识与时俱进,不断更新,但仅仅依据教材照本宣科,很难让学生加深对物理知识的理解,并且这种填鸭式的教学方法,不利于培养和提升学生的抽象思维能力。
在这种情况下,物理教材更加重视物理实验教学。
物理实验能培养、提升学生的抽象思维能力,加深学生对知识的理解,又有利于提高教学效率和质量。
二、提升学生抽象思维能力的对策1. 依据学生的差异开展教学在现代教育理念不断更新和新课程改革的背景下,以学生为主体,以学生的需求为导向开展教学,已经成为学校教育的普遍共识。
新课程标准对高中物理教学中学生抽象思维能力的培养提出了更高的要求。
高中阶段的学生,其抽象思维能力存在阶梯状的特点,教师需要给予重视,在课堂教学之前,要有计划、有目的地培养和提升学生的抽象思维能力。
教师要改变传统的教学观念,树立全新的教育观念,做到以生为本,依据学生的差异开展有针对性的训练。
例如:在进行参照系、质点和坐标系教学过程中,教师可以根据不同学生的理解能力和学习能力对课程安排进行设计,对理解能力较差的学生,在进行疑点解释的过程中,充分运用多媒体直观展示、以优带差、讨论等方式帮助他们解决问题,加深学生对知识的理解。
物理抽象概念
物理抽象概念最广泛被接受关于时间的物理理论是爱因斯坦的相对论。
在相对论中,时间与空间一起组成四维时空,构成宇宙的基本结构。
时间与空间都不是爱因斯坦爱因斯坦绝对的,观察者在不同的相对速度或不同时空结构的测量点,所测量到时间的流逝是不同的。
广义相对论预测质量产生的重力场将造成扭曲的时空结构,并且在大质量(例如:黑洞)附近的时钟之时间流逝比在距离大质量较远的地方的时钟之时间流逝要慢。
现有的仪器已经证实了这些相对论关于时间所做精确的预测,并且其成果已经应用于全球定位系统。
另外,狭义相对论中有“时间膨胀”效应:在观察者看来,一个具有相对运动的时钟之时间流逝比自己参考系的(静止的)时钟之时间流逝慢。
就今天的物理理论来说时间是连续的,不间断的,也没有量子特性。
但一些至今还没有被证实的,试图将相对论与量子力学结合起来的理论,如量子重力理论,弦理论,M理论,预言时间是间断的,有量子特性的。
一些理论猜测普朗克时间可能是时间的最小单位。
史提芬·霍金(Stephen W. Hawking)史提芬·霍金(Stephen W. Hawking)根据史提芬·霍金(Stephen W. Hawking)所解出广义相对论中的爱因斯坦方程式,显示宇宙的时间是有一个起始点,由大霹雳(或称大爆炸)开始的,在此之前的时间是毫无意义的。
而物质与时空必须一起并存,没有物质存在,时间也无意义。
时间定义:人类在生活中总结出时间的观念,其根源来自于日常生活中事件的发生次序。
当然人们在生活中得到的绝不仅仅是事件发生次序的概念,同时也有时间间隔长短的概念,这个概念来源于对两个过程的比较——比如两件事同时开始,但一件事结束了另一件事还在进行,我们就说另一件事所需的时间更长。
这里我们可以看到,人们运用可以测量的过程来测量抽象的时间。
在物理学中也是类似,时间是通过物理过程来定义的,首先在一个参考系(要求是惯性系,或者是非惯性系,但过程发生的空间范围无穷小)中,取定一个物理过程,设其为时间单位,然后用这个过程和其他过程比较,以测定时间。
浅谈物理学之思想和方法
浅谈物理学之思想和方法发表时间:2012-07-27T11:19:08.187Z 来源:《素质教育》2012年8月总第91期供稿作者:丁千军[导读] 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。
丁千军江苏省泰州市民兴实验中学225300 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。
一、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抽象的研究,然后进一步研究它的原因、规律,再寻求解决的方法。
在中学物理课中我们只要注意到参考系、速度、质量、力、动量、能量、功等概念和牛顿运动定律、万有引力定律、动量守恒定律、动能定理、动量定理、动量守恒定律、机械能守恒定律等规律,以及时空观、物理模型、数学工具(矢量、图像、变化率)等在热学、电学、光学、原子物理学中的应用和分析、解决的方法,就会对此有所体会。
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。
如:质点的位置、速度、加速度及其时间是描述运动学的物理量,匀变速直线运动公式、抛体运动公式、匀速圆周运动公式等都是我们在研究运动学、动力学问题时常常要用到的。
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。
如:加速度是力产生的,它建立了运动学和动力学的联系;抛体运动是质点在恒力作用下的加速度恒定的曲线运动;简谐运动是质点在线性回复力作用下的运动等。
可见,明确题设的物理情境、理解物理过程是解决物理问题的关键。
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。
二、高中物理教学中的基本训练。
包括两个方面:1.运用已掌握的物理概念和规律来分析解决实际问题;2.物理实验技能的训练。
谈物理教学中学生抽象思维能力
谈物理教学中学生抽象思维能力抽象思维是人的思维活动的高级形式,是在对事物有比较全面的考察和认识的基础上,把握住事物的各个要素及其相互关系,舍弃其个别的、表而的和非本质的东西,抽取出一般的、内部的和本质的东西的思维方法。
它是在“超脱”于具体事物的抽象领域中进行的。
它以揭示客观事物的内在本质,建立概念,揭示事物的相互关系的一般规律为根本任务。
并且根据一定的系统知识、遵循特有的逻辑程序而进行的思维活动,故又称为理论思维或逻辑思维。
中学物理课要学习力、功、场、能等概念和各种物理学规律。
一切物理概念和理论都是千百年来无数科学家通过科学实践进行抽象思维的结果。
中学物理教学应该创造条件,让学生在学习这些物理知识的过程中,领会什么叫抽象思维和怎样进行抽象思维,从而学会自己进行抽象思维,提高抽象思维的能力。
这是在物理教学中落实全面素质教育的一个重要任务。
一、培养学生抽象思维能力的意义1.使学生掌握认识事物的方法,有助于学生更好地掌握各个学科的知识内容,学好中学包括物理在内的各学科。
在认识过程中,抽象思维实现了由感性到理性,由特殊到普遍,由现象到本质的环节,所以它能更深刻、更全面地把握事物。
列宁说过。
“物质的抽象,自然规律的抽象,……一切科学的(正确的、郑重的、非瞎说的)抽象,都更深刻、更正确、更完全地反映着自然”。
由于物理科学理论是由一系列的概念、定理、定律所组成的知识体系,它们的发现和建立,都需要抽象思維的逻辑分析、辩证思考和总结概括才能实现。
只有抽象思维才能把零散的感性材料组成具有严密性、科学性和普遍性的物理理论及其体系,从而形成物理科学的知识形态,促使它不断发展。
抽象思维给我们提供了关于客观世界的集中概括,还为我们指出了,分析客观事物的观点和方法,从而能更好领会物理科学理论知识体系。
这是教会学生学习的一个重要方面。
2.使学生提高运用物理理论知识解决实际问题的能力人们认识世界必须遵循着实践——认识——再实践……的规律。
高中物理抽象概念形象认知
然后设置富有启发意 义的问题 ,引导学生尽快进 入探索学 习中。 思维 , 认 为羽毛肯定 比铁片落得慢 , 然而这时再进行 一次实验 时 , 比如 , 我们 学习“ 离心运 动” 内容 时 , 笔 者就结合 学生的生 活经验 学生就会惊讶地发 现结果不一样 。演示完毕 , 就要趁热打铁 , 启发 这样设置 问题 : 如果我们用绳子拴住 小球甩起来让他 们做竖直 的 学生思考 自由落体 的规律 , 从 而揭示现象 的本质 , 探 究 出 自由落 圆周运 动 , 一旦我们 松手小球会 沿切线 方 向飞 出去 , 这是 什么原 体的运动规律 , 从而突破教学难点。
化, 只有这样 才能体现新 课改 以生为本 的精神 , 才能 引导学 生积 而 , 当前 的物理教学 中虽然 有实验 , 但多是 演示 给学生看 , 最 多只 极主动参与到物理学 习中。鉴 于此 , 我们在 教学实践 中一定 要分 能起到牵引学生兴趣的作用。如果不经过动脑思 考和动手探索实 析抽象概念与学生形象思维 的契合 点 , 对 学生认知 中的困难 进行 践 , 是很难形成印象深 刻的知识生成过程 的。所 以笔者提议 , 物理 预设和推演 , 这样 未雨绸缪才能有备无患 , 才能对症 下药 , 突破难 教学 中我们不但应该用演示实验来 引导学 生 , 还 要积极放手让 学 点。这里 , 笔者将 结合多年的教学实践经验 , 对 怎样分解抽象 , 构 生来 自主探 索和认 知 , 以此来有针 对性地排 除干扰 , 突破 教学 难
生 活中所熟悉 的。如果大家没有见过 的话 , 我 们只凭教材描 述和
口头讲解 , 让学生去想象是苍 白无 力的 。这就要求 我们一定 要认 料, 然后借助多媒体集声 、 影于一体 的优 势 , 将 抽象 的概念 或 肉眼 生 多感官刺 激 , 完善大 家对抽象概 念的形象 认知 , 利 于学生 迁移
浅谈物理学中的抽象和概括
浅谈物理学中的抽象和概括浅谈物理学中得抽象和概括1 咨询题得提出抽象和概括是一种抽象思维方法.许多物理咨询题得提出、物理概念得产生、物理规律得建立、物理理论得形成基本上抽象和概括得结果.由此可见,抽象和概括在物理学得形成进展、完善过程中起着举足轻重得作用.本文从抽象和概括得概念、作用和局限性等几方面做了详细得阐述.2 抽象和概括得概念抽象和概括是物理学中抽象思维能力得一种,“物理抽象是在观看、实验得基础上,通过物理概念、物理推断和物理推理得形式,对已获得得物理事实进行加工处理而形成得对物理对象、物理现象、物理过程得本质和规律得认识.”[1]所谓概括,确实是在抽象得基础上,把所有反映物理事物本质得属性结合为一个整体,形成关于物理事物整体得和一般得认识,进而把这种一般得认识推广到同类事物,把握同类事物得共同性和一般性.抽象性与概括性得统一,是物理抽象思维得一个重要特点,只有通过抽象和概括,才能简化物理对象,形成理想化得过程;在实验和理论分析得基础上得出定量得物理规律.3 抽象和概括在物理学中得作用物理学中通过表面现象,揭示内在本质,从而把实际得物质模型化,把复杂得物理咨询题简单化,把具体得物理咨询题理想化,这种简化得过程从思维学得角度上来讲,确实是抽象思维得过程.31 提炼物理模型论文联盟“物理模型是依照研究咨询题和内容在一定条件下,对研究客体得抽象,物理模型是物理学中重要得抽象方法之一,它关于差不多规律和差不多理论得建立起着不可替代得作用.WcOm在物理学中,物理模型要紧分三种类型:“客体模型、条件模型和过程模型”.客体模型是客观存在得实际物体通过简化、抽象建立起得物理模型.例如在研究力学中物体得运动时得质点模型.电学中得点电荷、光学中得点光源、弹簧振子、刚体等等,基本上客体模型.条件模型是客观物体在运动变化过程中,对制约物体运动得条件进行取舍,抓住决定条件,忽略次要条件,如此建立起来得理想化条件确实是条件模型.如在平面上运动得物体,若摩擦力f与合力f相比非常小,那个平面称为光滑平面,“光滑平面”确实是条件模型.另外在物理学中得细绳、轻质细杆、稳定电源等等基本上条件模型.过程模型是在一定条件下对具体得运动过程及限制这些过程得条件进行抽象,形成“过程模型”.例如研究地面附近自由落体运动,下落得物体视为“质点”,从静止开始下落得过程中,忽略空气得阻力、浮力、风力、风向等作用,只受到恒定得重力作用,质点在如此理想化条件下运动得过程确实是“自由落体运动”.这确实是一个理想化得过程模型.在热学中,准静态过程也是一个理想化得过程模型.在物理学中理想化条件下得过程模型非常多,如匀速直线运动、简谐振动等等.在物理学中,正是从实际物体、物理过程、条件中抽象和概括出这些物理模型,才使人们对物质世界得认识不断深化,不断想真理逼近,推动着物理学得进展,从某种意义上讲,各种理想物理模型得建立,正是物理学向深度和广度进展得重要标志之一.32 总结物理概念、定律物理概念、定律是物理学得理论基础,只有通过抽象和概括,才能形成物理概念,简化物理对象,形成理想化得过程,在实验和理论分析得基础上,得出定量得物理定律.例如:力得概念是通过抽象和概括一类事物得共同本质属性形成得,如:人推车,马拉犁,即力是物体对物体得作用.简谐振动得规律则是在研究单摆和弹簧振子这些理想模型得运动时概括出来得.可见,物理学中得许多概念、定律是通过抽象思维得加工,在实验得基础上概括出来得.33 用抽象和概括得方法学习物理学抽象和概括不仅提炼出物理模型,建立物理概念,总结物理规律,而且还关心学生学习物理学.如在做电磁感应实验时,有五种情况能够产生感应电流,即变化得电流,运动得稳恒电流,变化得磁场,运动得磁铁和磁场中切割磁力线得导体.这些现象杂乱无序,教师能够通过分析、引导,关心学生从现象中抽象概括出本质:只要闭合回路磁通量发生变化,闭合回路中就会产生感应电流.4 抽象和概括得局限性抽象和概括在物理学得建立和进展过程中发挥了重要得作用,然而它也存在着一定得局限性.例如把经典振动模型强加给固体时,比热理论与试验不符;用经典振动得概念解释光得散射咨询题时,也是局部得成功;由此看见,抽象和概括出得物理模型、物理规律只能发觉、理解、领悟与原有知识具有一定逻辑关系得知识,而不能制造出与原有知识没有逻辑关系得新知识.5 结语纷繁复杂、绚丽多彩得物质世界遵循着自身得规律,我们要认识那个世界,必须去粗取精,去伪存真,利用抽象和概括得方法,去探究真理.。
谈谈抽象与概括的思维方法在物理教学中的应用
谈谈抽象与概括的思维方法在物理教学中的应用作者:王首杰来源:《学校教育研究》2016年第14期抽象即区别事物的本质与非本质属性,将事物的本质特征和属性抽出的思维特性,概括即把所有反映物理事物本质属性结合为一个整体,形成关于物理事物的整体的和一般的识。
抽象与概括同属于科学方法中的逻辑方法层次,具有逻辑性和系统性。
在高中阶段,学生学习的物理知识主要来源于已有的前人总结下的经验。
在这个阶段学生的心理发展从具体运算向形式运算阶段过渡,具有了一定的形式运算能力。
然而,学生的逻辑起点仍然是具体的形象甚至是实物或实际的物理过程。
这就要求首先要跨越文字语言符号所描述的物理现象或物理过程与物理形象或图景(即物理模型)之间的鸿沟。
因此,学生要通过抽象思维将实际问题转化为物理模型,即从物理现象中抽象出物理模型。
而这些模型往往是一些理想化的生活中不存在的,以图形符号或图形符号的集合出现了,然后才能变成可以或便于分析、判断、推理、计算的物理问题。
为此我们在物理教学中要注重观察能力的培养的同时,充分的拓展学生的观察范围,包括科学实验、教学挂图、物理课件、物理录像、课外生活实践等的利用与展示。
这既是丰富学生学习物理的背景知识,也是完全符合学生的认知规律,并帮助学生打好自我构建知识的基础。
例如学生对机械波的波动图像的本质理解掌握感到很困难,往往是由于对机械波的形成过程的本质没有理解,或者由于实际经验匮乏,从而造成了图景抽象的困难。
在教学过程中首先展示静态的横波图像;然后用横波演示仪器讲解,再用实物演示,有条件的可以看一下多媒体课件;还可以让学生手拉手站成一排,每一个人作为横波介质中的一个质点依次重复“波源”(第一位同学)的下蹲起主动作体验波的形成过程。
在演示过程中可以指导学生有目的的观察机械波形成过程中各质点的振动情况和振动在介质中传播的特点,及介质中各质点的振动位相关系。
最后,在对比画出某一时刻的波形图,之后由波的形成过程从静态图推理判断以后波形的变化过程。
将抽象的物理通俗化
将抽象的物理通俗化物理是一门研究自然界最基本规律的科学,它解释了我们周围发生的一切现象。
对于一般公众来说,物理常常被视为一门晦涩难懂的学科,因为其中包含了大量的数学和抽象概念。
为了帮助更多的人了解和体会物理的奇妙之处,我们有必要将物理中的抽象概念通俗化,用简单易懂的语言和例子来解释物理现象,让更多的人能够享受到物理所带来的乐趣和启发。
我们需要理解什么是物理的抽象概念。
物理中常常出现的抽象概念包括质点、力、能量、动量、电磁场等。
这些概念通常是通过数学方程式来表达的,对于非专业人士来说,很难直观地理解它们。
我们需要通过通俗化的描述和例子来解释这些概念。
我们来谈谈质点这个概念。
一般来说,我们所看到的物体都有一定的大小和形状,但在物理学中,为了简化讨论和计算,常常假设物体是一个点,这就是所谓的质点。
质点可以看做是一个物体的抽象,只有质量和位置两个属性,没有大小和形状。
我们可以将一个飞行的篮球看做是一个质点,这样在计算篮球的运动时会更加简便。
接下来,我们来谈谈力这个概念。
力是物理中非常重要的一个概念,它描述了物体之间的相互作用。
对于一般人来说,力是一个抽象的概念,很难直观地理解。
我们可以通过日常生活中的例子来解释力的概念,比如当我们推动一辆车、举起一个重物或者踢足球时,我们都在施加力。
这样的例子可以帮助人们更好地理解力的概念,并且将力的大小和方向以及不同力的合成进行解释。
我们来谈一下电磁场。
电磁场是物理中比较复杂和抽象的概念,它包括了电场和磁场两个部分,描述了电荷和磁极之间的相互作用。
对于一般人来说,电磁场是一个比较难以理解的概念,我们可以通过生活中的例子来解释电磁场的概念,比如电灯的发光、电磁铁的吸附等都涉及到了电磁场的作用。
通过以上的例子和解释,我们可以看到,在通俗化物理的过程中,我们可以将抽象的物理概念转化成为生活中的实际情形,来帮助人们更好地理解和感受物理的奥秘。
当我们用简单易懂的语言和例子来解释物理现象时,就能让更多的人感受到物理的乐趣和启发,从而更好地认识和理解我们周围的世界。
三种物理思维形式的通俗定义及简单例子
一、物理抽象思维(探寻事物物理本质的思维)一)通俗定义:物理抽象思维不是以人们感觉到或想象到的物理现象或物理事物为起点,而是以物理概念为起点去进行思维。
物理抽象思维穿透到现象或事物的背后,暂时撇开偶然的、具体的、繁杂的、零散的事物的表象,在感觉所看不到的地方去抽取事物的本质和共性,形成概念,从而进一步推理、判断。
二)例子1、力的概念力的概念是通过抽象思维得到的,即通过概括一类事物的共同本质属性形成的,体现了抽象思维的抽象性和概括性。
如下图所示:2、关于落体运动物理抽象思维的逻辑性是物理学科性质的表现,思维不符合逻辑是得不出正确结论的。
如亚里士多德指出:“物体越重,下落越快。
” 伽利略除了用实验证明其错误外,还用逻辑推理的方法进行了论证:假如物体越重下落越快是真的,那么,把轻重二物体系在一起使之下落,则结论必有两个:①由于重物带动轻物,轻物阻滞重物,故联结体下落的速度应在二物体各自下落的速度之间。
②由于两物体的总质量大于每个重物的质量,故联结体比重物单独下落要快。
这两个结论是自相矛盾的,违背了逻辑学的矛盾律,故“物体越重,下落越快”是不成立的。
二、物理形象思维(以“形象信息”为对象的人类的思考和创造活动,包括感受、储存、识别、表述、加工和推断等)一)通俗定义:物理形象思维是指人们在认识世界的过程中,主要用直观形象的表象解决问题的思维方法。
即形象思维是对形象信息传递的客观形象体系进行感受、储存的基础上,结合主观的认识和情感进行识别(包括审美判断和科学判断等),并用一定的形式、手段和工具(包括文学语言、绘画线条等)创造和描述科学形象的一种基本的思维形式。
二)例子1、法拉第的电力线和磁力线法拉第凭着他丰富的想像力,曾用生动直观的电力线和磁力线来分别刻画电场和磁场。
2、伽利略的理想实验伽利略注意到,当球从一个斜面上滚下而又滚上另一个斜面时,球在第二个斜面上所达到的高度同它在第一个斜面上滚下的高度几乎相等,他断定,高度的这一微小差别是由于摩擦而产生的,如能将摩擦完全消除,高度恰好相等。
浅谈物理抽象思维的特点
浅谈物理抽象思维的特点作者:谢会风来源:《硅谷》2009年第01期中图分类号:O4-0文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0110012-01凡是以物理概念为思维材料,以物理判断和物理推理的形式来反映物理事物的运动规律,达到对物理事物的本质特征和内在联系的认识过程叫做物理抽象思维。
物理抽象思维是物理思维的一种重要形式,许多物理问题的提出、物理概念的产生、物理规律的建立、物理理论的形成等都是物理抽象思维的结果,在这里主要谈一谈抽象思维的特点。
一、抽象性和概括性物理抽象思维是在观察、实验的基础上,通过物理概念、物理判断和物理推理的形式对已获得的物理事实进行加工处理而形成的对物理对象、物理现象、物理过程的本质和规律的认识。
在这个认识过程中,必须在思维中将物理事物的本质属性或特征与非本质属性或特征区分开来,从而舍弃非本质属性或特征,抽出本质属性或特征,此即物理思维的抽象性。
所谓概括,就是在抽象的基础上,把所有反映物理事物本质的属性结合为一个整体,形成关于物理事物的整体的和一般的认识,进而把这种一般的认识推广到同类事物,把握同类事物的共同性和一般性。
抽象性和概括性的统一,是物理抽象思维的一个重要特征,只有通过抽象和概括,才能形成物理概念;才能简化物理对象,形成理想化的过程;才能在实验和理论分析的基础上得出定量的物理规律。
二、逻辑性和系统性逻辑性和系统性的辩证统一是物体抽象思维的又一主要特点。
由于物理抽象思维是以物理概念、物理判断和物理推理的形式进行的思维,所以,它必须按照一定的形式、方法和规律进行,此即物理抽象思维的逻辑性。
抽象思维的不同阶段有着不同的形式、规律和方法,在知性思维(从感性具体到思维抽象的思维活动)阶段,存在着形式逻辑的规律和方法,形式逻辑思维的主要规律有同一律、排中律和矛盾律。
同一律是指在同一思维的过程中,每个概念和判断必须具有确定的同一内容;排中律是指在两个矛盾判断中只有一个正确;矛盾律是指在同一时间同一关系下,对同一对象所做的两个矛盾判断不能都正确。
物理教学中如何培养抽象概括能力
【标题】物理教学中如何培养抽象概括能力【作者】陈程【关键词】物理教学抽象概括能力培养【指导老师】殷一高【专业】物理学【正文】1. 抽象概括方法在物理理论建立中的应用1.1 什么是抽象概括方法抽象是在同类事物中抽取出共同的本质属性、舍弃个别的非本质属性的思维过程。
概括是以比较为前提的。
把抽象出的共同的、本质特征结合在一起,并推广到同类其他事物的思维过程。
抽象与概括是在对事物的属性作比较、分析、综合的基础上进行的,并借助判断、推理的形式表达出来。
抽象与概括是人脑对事物的认识去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的思维过程。
也是人们认识事物所使用的基本方法,同时也是物理教学中所使用的基本方法。
抽象概括方法其实也是思维方式的一种,思维能力的强弱也能判断一个人的能力强弱。
培养学生的思维能力是指在物理教学过程中,通过概念的形成,规律的得出,模型的建立,知识的应用,培养学生的分析、抽象、概括、推理、想像等能力。
物理这门学科对学生思维能力具有较高的要求。
培养学生的思维能力能让学生在学习物理知识中,或者是解题上表现出敏捷的思路,是提高物理教学质量的重要途径。
1.2 物理理论的建立过程物理学一切理论的建立都是立足于物理现象。
人们首先获得的是事物的表象,但表象只是事物的外部特征,人们要想更深的了解事物,就必须对事物的表象进行抽象与概括,认识事物的本质,实现感性认识向理性认识的转化、形象思维向抽象思维的飞跃。
所以抽象概括方法也是建立物理理论的基本方法。
在物理理论的建立过程中就一定会涉及到许多不同的现象,科学家们在研究时就一定会用到抽象概括,不对事物进行抽象就无法认识事物的本质,不对事物进行概括就无法对其进行分类。
可以说任何的物理研究都离不开抽象概括[1]。
人们不仅可以借助思维的抽象力和概括力从相关的经验材料中“提炼”出反映事物运动变化发展规律的科学定律,而且还能凭着思维的透视力和想象力,从事物的各种外在表现去推测其隐蔽的内部世界,从而建立起一幅描摹事物内部组成要素、结构及运行机制的假想性的图象。
物理学习方法分享如何理解抽象概念和公式
物理学习方法分享如何理解抽象概念和公式物理学作为一门自然科学,涉及到许多抽象的概念和公式。
对于初学者来说,理解这些抽象概念和公式可能会有一定的困难。
然而,通过适当的学习方法和技巧,我们可以更好地理解和掌握这些内容。
本文将分享一些物理学习的方法,帮助读者更好地理解抽象概念和公式。
以下是一些实用的学习技巧:1. 建立物理学概念的直观图像物理学中的一些概念是很抽象的,比如力、电场、磁场等。
为了更好地理解这些概念,可以尝试将其转化为直观的图像或者实际的示例。
例如,当学习力的作用时,可以通过想象推、拉物体来感受力的效果。
当学习电场时,可以想象为带电荷的物体周围形成的场景。
通过将抽象概念转化为具体的形象,有助于加深理解和记忆。
2. 运用数学工具和公式物理学与数学密切相关,运用数学工具和公式是学习物理的重要手段之一。
对于抽象的概念和公式,可以通过运用数学工具进行计算和分析,进而推导出具体的结果。
例如,在学习运动学时,可以使用速度、加速度等概念进行计算与分析。
在学习力学时,可以运用牛顿定律、动量守恒定律等公式解决实际问题。
通过数学工具与公式的运用,可以更好地理解抽象概念的本质和相互之间的关系。
3. 做大量的练习题练习题是检验对抽象概念和公式掌握程度的有效方式。
大量的练习题可以帮助读者熟悉不同类型的问题,并培养解决问题的能力。
在解题过程中,应尽量理解问题背后的物理学原理,分析问题所涉及的概念和公式,并灵活运用所学知识。
通过不断练习和解答问题,读者可以加深对抽象概念和公式的理解,掌握解题技巧,并提高解决实际问题的能力。
4. 参考物理学实验和现象物理学实验和现象是理解抽象概念和公式的重要途径之一。
通过观察实验现象或自己进行简单的实验,可以加深对物理学原理的理解。
例如,在学习光学时,可以进行凸透镜的实验,观察透镜成像的特点。
在学习电学时,可以进行电路实验,观察电流和电压的变化规律。
通过实际操作和观察,读者可以更好地理解抽象概念和公式,并将其与实际现象联系起来。
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浅谈物理学中的抽象和概括
摘要:抽象和概括是物理学中抽象思维能力的一种,本文从抽象和概括的定义、作用和局限性等几方面作了论述。
关键词:物理学抽象概括
1 问题的提出
抽象和概括是一种抽象思维方法。
许多物理问题的提出、物理概念的产生、物理规律的建立、物理理论的形成都是抽象和概括的结果。
由此可见,抽象和概括在物理学的形成发展、完善过程中起着举足轻重的作用。
本文从抽象和概括的概念、作用和局限性等几方面做了详细的阐述。
2 抽象和概括的概念
抽象和概括是物理学中抽象思维能力的一种,“物理抽象是在观察、实验的基础上,通过物理概念、物理判断和物理推理的形式,对已获得的物理事实进行加工处理而形成的对物理对象、物理现象、物理过程的本质和规律的认识。
”[1]所谓概括,就是在抽象的基础上,把所有反映物理事物本质的属性结合为一个整体,形成关于物理事物整体的和一般的认识,进而把这种一般的认识推广到同类事物,把握同类事物的共同性和一般性。
抽象性与概括性的统一,是物理抽象思维的一个重要特点,只有通
过抽象和概括,才能简化物理对象,形成理想化的过程;在实验和理论分析的基础上得出定量的物理规律。
3 抽象和概括在物理学中的作用
物理学中通过表面现象,揭示内在本质,从而把实际的物质模型化,把复杂的物理问题简单化,把具体的物理问题理想化,这种简化的过程从思维学的角度上来讲,就是抽象思维的过程。
3.1 提炼物理模型
“物理模型是根据研究问题和内容在一定条件下,对研究客体的抽象,物理模型是物理学中重要的抽象方法之一,它对于基本规律和基本理论的建立起着不可替代的作用。
在物理学中,物理模型主要分三种类型:“客体模型、条件模型和过程模型”。
客体模型是客观存在的实际物体通过简化、抽象建立起的物理模型。
例如在研究力学中物体的运动时的质点模型。
电学中的点电荷、光学中的点光源、弹簧振子、刚体等等,都是客体模型。
条件模型是客观物体在运动变化过程中,对制约物体运动的条件进行取舍,抓住决定条件,忽略次要条件,这样建立起来的理想化条件就是条件模型。
如在平面上运动的物体,若摩擦力f与合力F相比很小,这个平面称为光滑平面,“光滑平面”就是条件模型。
另外在物理学中的细绳、轻质细杆、稳定电源等等都是条件模型。
过程模型是在一定条件下对具体的运动过程及限制这些过程的条件进行抽象,形成“过程模型”。
例如研究地面附近自由落体运动,下落
的物体视为“质点”,从静止开始下落的过程中,忽略空气的阻力、浮力、风力、风向等作用,只受到恒定的重力作用,质点在这样理想化条件下运动的过程就是“自由落体运动”。
这就是一个理想化的过程模型。
在热学中,准静态过程也是一个理想化的过程模型。
在物理学中理想化条件下的过程模型很多,如匀速直线运动、简谐振动等等。
在物理学中,正是从实际物体、物理过程、条件中抽象和概括出这些物理模型,才使人们对物质世界的认识不断深化,不断想真理逼近,推动着物理学的发展,从某种意义上讲,各种理想物理模型的建立,正是物理学向深度和广度发展的重要标志之一。
3.2 总结物理概念、定律
物理概念、定律是物理学的理论基础,只有通过抽象和概括,才能形成物理概念,简化物理对象,形成理想化的过程,在实验和理论分析的基础上,得出定量的物理定律。
例如:力的概念是通过抽象和概括一类事物的共同本质属性形成的,如:人推车,马拉犁,即力是物体对物体的作用。
简谐振动的规律则是在研究单摆和弹簧振子这些理想模型的运动时概括出来的。
可见,物理学中的许多概念、定律是经过抽象思维的加工,在实验的基础上概括出来的。
3.3 用抽象和概括的方法学习物理学
抽象和概括不仅提炼出物理模型,建立物理概念,总结物理规律,而且还帮助学生学习物理学。
如在做电磁感应实验时,有五种情况可
以产生感应电流,即变化的电流,运动的稳恒电流,变化的磁场,运动的磁铁和磁场中切割磁力线的导体。
这些现象杂乱无序,教师可以通过分析、引导,帮助学生从现象中抽象概括出本质:只要闭合回路磁通量发生变化,闭合回路中就会产生感应电流。
4 抽象和概括的局限性
抽象和概括在物理学的建立和发展过程中发挥了重要的作用,然而它也存在着一定的局限性。
例如把经典振动模型强加给固体时,比热理论与试验不符;用经典振动的概念解释光的散射问题时,也是局部的成功;由此看见,抽象和概括出的物理模型、物理规律只能发现、理解、领悟与原有知识具有一定逻辑关系的知识,而不能创造出与原有知识没有逻辑关系的新知识。
5 结语
纷繁复杂、绚丽多彩的物质世界遵循着自身的规律,我们要认识这个世界,必须去粗取精,去伪存真,利用抽象和概括的方法,去探索真理。
参考文献
[1] 田世昆,胡卫平.物理思维论[M].广西教育出版社,1996,12.
[2] 朱龙祥.物理教学思维方式[M].首都师范大学出版社,2000,12.
[3] 陈熙谋,胡望雨,等.物理教学的理论思考[M].北京教育出版社,1997,7.。