物理学的特点

(二)物理学的特点

一、物理学是以观察和实验与科学思维相结合的产物。

1、观察：是有目的，有计划地运用各种器官（感觉器官）了解周围环境事物和现象的一种知觉过程。

观察可分为：自然观察、实验观察两类。

观察的目的：了解现象（特征条件）取得资料发掘问题。

2、实验：人为的控制条件，利用仪器、设备突出自然界或生产中物理现象的主要因素，使它们反复再现以便仔细观察。

3、思维：是人脑对客观世界的一种间接的反应是将感性材料加工，上升为理性认识的过程。

思维的形式可分为形象思维，抽象思维和直觉性思维。

思维方法：比较、分析、综合、抽象、概括、概念、推理、判断。

4、科学思维从感性认识到理性认识，必须对感性材料进行比较，分析，总和，抽象，概括等思维过程，建立概念，作出判断和推理这种认识过程称为科学思维。

实际上物理学的全部都是观察实验和科学思维相结合的产物不经过科学思维的感性充其量是一种经验的总结而上升不到理论。

5、物理学中科学思维

（1）、科学的分析综合

①分析：就是把研究对象在思维中分解成为它的各个组成部分或要素然后加以考虑和研究。

物理学中的分析是以物理事物的整体与局部的关系为客观基础的。其特点：从物理事物的整体深入到组成它的各个部分和要素，通过研究各个组成部分和要素来认识物理事物的规律和本质即从整体到局部。

做法：a、从整体到部分，b、研究各部分的本质属性，c、研究各部分相互作用和联系及其在整体中的地位所起的作用。

②综合：就是在分析的基础上，把研究对象的各个组成部分或要素在思维中重新结合成整体从整体上把握事物的本质和规律。

物理学中综合是以物理分析为基础其特点是由局部到整体有分离到统一。

③分析与综合的关系

分析和综合具有辩证统一关系。

首先是分析是有整体到局部，综合是有局部到整体，而分析是以综合为基础，综合必须根据分析。

（2）、科学的抽象和概括

①抽象和概括：为了研究问题的方便，暂时撇开问题个别的，非本质的因素，抽出主要的本质因素，加以考虑研究，并把一类物理事物共同的本质属性联合起来，从而建立起一个轮廓清晰，主体突出易于研究的新形象，新过程或形成新的概念成为抽象与概括的方法。

②主要表现

a 理想化模型：对研究客体的抽象

b 理想化过程：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理想化过程。

物理学中所有的规律都是一定理想化客体在一定理性化过程中所遵循的规律，从而他都有一定的近似性和局限性。

研究理想客体和理想化过程，一方面具有现实意义，另外也是一种科学研究方法。

c 理想化实验

“理想实验”也叫“臆想实验”或叫“假象实验”是人们在真实实验的基础上，在理想和极端条件下，充分发挥想象力利用逻辑推理又辅助于形象变换的思维过程用以揭示物理世界内在联系建立规律。

可见理想化实验是在真实实验基础上的一种思维活动。

（3）、科学的概念、判断和推理

①概念：是事物本质属性的反应，使思维的最基本的形式

②判断：是运用概念对事物现象作出肯定或否定结论的思维形式。判断实际上是事物的论断。

第一、判断有两个显著逻辑特征

a 判断必须顺有所判定

b 判断存在着真假问题

第二、判断可分为简单判断和符合判断两种

a 简单判断：是两个概念组成，用简单词句表达的判断。

b 复合判断：是由两个以上的概念组成，具有并列存在性质的判断。

按照组成判断的各个简单判断的结合情况不同可把复合判断分为联言判断、选言判断、假言判断和负言判断四种:

联言判断：是断定了几种情况同时存在的判断。

选言判断：是断定事物若干情况至少有一种存在的判断。

假言判断：是断定某一事物情况存在是另一事物存在条件的复合判断。

负言判断：是指否定某个判断的判断。

③推理：是根据一个判断或一些判断得出另一个新的判断的思维形式。根据思维进程的不同，可将推理分为归纳推理、演绎推理和类比推理。

a 归纳推理：是由一些个别的判断推出一般性的判断的推理。即从个别的规律推出一般性的规律的思维形式。

归纳推理的步骤①搜集材料②整理材料③抽象概括

根据推理依据的数量是否充分，科学归纳推理可分为：完全归纳推理、简单枚举归纳推理、科学归纳推理。

（a）、完全归纳推理：根据某类事物中的每一个对象都具有（或不具有）某艺术行为断定该事物的所有对象都具有（或不具有）某一属性的归纳推理。可见完全归纳推理必须满足两个条件：第一，必须知道所研究的那类对象的个数;第二，必须考察所有对象。

（b）、简单枚举归纳推理：根据某类事物的部分对象具有（或不具有）某种属性并且这种情况不断反复出现而又没有遇到相反情况，从而推出该类的全部对象都具有（或不具有）这种属性的一般性结论的一种归纳推理。

（c）、科学归纳推理:如果不仅根据大量的部分实验事实而且对每一个事实所做出的判断进行本质分析作出科学解释，然后进行概括从而归纳出一般性结论。

以上可以看出简单枚举归纳推理、科学归纳推理，在物理学中有着重要作用，但也有其局限性，它是一种或然性推理方法数不完全性归纳推理范畴，推理的结论不一定可靠其正确性要经过实验（或其它实践）检验。

b 演绎推理：是由一般性判断推出个别性判断的推理，也就是说：它是从一般性规律演绎出个别性规律的思维形式。

演绎推理的具体步骤是：根据已知的一般规律通过分析并限制条件运用数学推理得出个别性规律。

其基本模式：所有M都是P，所有S都是M，所有S都是P。即两个前提一个结论。

根据前提所用判断的不同，演绎推理又可分为直言推理、选言推理、联言推理、假言推理。

（a）、直言推理：是由直言判断组成两个前提的推理。

（b）、选言推理：是由选言判断组成的两个前提的推理。

（c）、联言推理：是指前提或结论为一联言判断的推理。

（d）、假言推理：是指前提至少有一个假言判断的推理。

此外还有的分为假言推理联言推理，假言联言推理，这些都为复合推理。

演绎推理的出发点是一致的一般性结论。演绎的可靠性受一般性结论的制约，因此演绎得的结论仍应由实验加以验证或经大量实践验证后才能正式成立。

历史上一般采用演绎推理的方法发现的规律成为定理、原理或方程。

c 类比推理：是由个别判断推出另一个别的判断的推理。即个别到个别。

类比推理的过程是，通过对两个或两类不同的对象进行比较分析根据这两个或两类对象由部分属性相同，从而推出它们其他属性也相同的结论。

其模式是：将A、B两类对象进行比较

A对象具有a、b、c、d属性。（类象）

B对象具有a＇、b＇、c＇属性且与a、b、c相似。（本象）

断定b对象可能有与d相似的属性d＇。

类比推理近是根据简单比较进行推理并不具体分析属性间的联系性质，因此它不能准确表明属性间的关系，只是一种猜测，推出的结论是或然的需经实践检验。

科学思维中的分析、综合、抽象、概括、概念、推理、判断

不少学者把分析综合抽象概括叫做科学思维的思维过程而把概念判断推理叫做科学思维的思维形式。

（4）、物理创造性思维