物理學(xué)科的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)

物理學(xué)科的特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)第一頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三一、物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)1、物理學(xué)基本概念2、基本原理3、基本方法以及它們之間的關(guān)系壹2第二頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三二、物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)1、物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。2、物理學(xué)是一門嚴(yán)密的理論科學(xué)。3、物理學(xué)是一門定量的精密科學(xué)。4、物理學(xué)是一門應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)科學(xué)。5、物理學(xué)是一門帶有方法論性質(zhì)的科學(xué)貳3第三頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三這五個(gè)特點(diǎn)表明物理學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)中的五個(gè)基本成分：實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)邏輯關(guān)系數(shù)學(xué)表述思想方法應(yīng)用價(jià)值其中核心的本質(zhì)特征有三：實(shí)驗(yàn)——基礎(chǔ)物理思想——主干（概念、定理邏輯、方法）數(shù)學(xué)——工具（定量、公式、推理）4第四頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三物理學(xué)的三要素“實(shí)驗(yàn)”、“物理思想”、“數(shù)學(xué)”。物理學(xué)：

始原于伽利略——找到根基“實(shí)驗(yàn)”奠基于牛頓——找到“物理思想”、“數(shù)學(xué)方法”才發(fā)展到今天的規(guī)模。！5第五頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三

三、物理學(xué)科知能結(jié)構(gòu)分析圖示方法由于內(nèi)容、功能、觀點(diǎn)的不同使得物理學(xué)中學(xué)科結(jié)構(gòu)表示有多種形式。1、知識(shí)邏輯結(jié)構(gòu)圖2、物理學(xué)三維結(jié)構(gòu)模型3、物理學(xué)的知能結(jié)構(gòu)圖叁6第六頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三1、知識(shí)結(jié)構(gòu)邏輯圖（1）組成：由各自的知識(shí)單元（概念、定律、原理、定理、公式）之間的邏輯推演關(guān)系構(gòu)成的框圖。（2）作用：便于加深理解和記憶、尤其適于理論講授與復(fù)習(xí)。（3）優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)明、扼要。例如：舊量子論知識(shí)邏輯圖（見下頁(yè)）17第七頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三十九世紀(jì)物理的困難普朗克量子假設(shè)黑體輻射光電效應(yīng)原子線狀光譜愛因斯坦光子假設(shè)波爾量子假設(shè)盧瑟福原子有核模型8（典型實(shí)驗(yàn)）（新的假設(shè)）實(shí)驗(yàn)曲線與經(jīng)典理論不符E=hv不連續(xù)定態(tài)瞬時(shí)性、截止頻率經(jīng)典是連續(xù)光譜第八頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三2、物理學(xué)三維結(jié)構(gòu)模型提出者：美國(guó)人霍爾頓觀點(diǎn)：物理學(xué)的任何部分基本內(nèi)容都可分解為三種因素（三個(gè)坐標(biāo)）即：實(shí)驗(yàn)事實(shí)——X軸物理思想（邏輯、方法論）——Y軸數(shù)學(xué)（表示形式、計(jì)量公式）——Z軸如圖：（見下頁(yè)）29第九頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三**ABYZX思想方法數(shù)學(xué)表示實(shí)驗(yàn)事實(shí)物理學(xué)空間的點(diǎn)（X、Y、Z）與某一物理概念對(duì)應(yīng)。相關(guān)兩點(diǎn)連線與某一定律對(duì)應(yīng)。將這個(gè)圖與知識(shí)邏輯結(jié)構(gòu)圖結(jié)合起來(lái)得到下面得圖。10第十頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三3、物理學(xué)得知能結(jié)構(gòu)圖（1）用途：適用于物理學(xué)中全書、章、節(jié)的分析（2）構(gòu)成：結(jié)構(gòu)方法的五步物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)的五點(diǎn)霍爾頓三維結(jié)構(gòu)模型（3）物理學(xué)學(xué)科知能結(jié)構(gòu)一般示意圖（見下頁(yè)）311第十一頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三物理思想

模型假說思維方法實(shí)驗(yàn)事實(shí)（觀察、歷史資料、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)）物理概念定律、定理理論、相互關(guān)系邏輯延伸與應(yīng)用數(shù)學(xué)物理量數(shù)學(xué)公式Y(jié)XZ歸納形成發(fā)展研究推理演繹表示物理意義用途12（見掛圖）第十二頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三關(guān)于“三軸、五區(qū)”的說明三軸：左Y軸——物理思想右Z軸——數(shù)學(xué)中X軸——實(shí)驗(yàn)事實(shí)五區(qū)：上實(shí)驗(yàn)中核心理論下延伸左科學(xué)方法右數(shù)學(xué)！*物理學(xué)三個(gè)基本要素這個(gè)圖又與物理的學(xué)科特點(diǎn)五條相對(duì)應(yīng)：見下頁(yè)13第十三頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三五區(qū)學(xué)科的基本成分學(xué)科特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)————實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)——————實(shí)驗(yàn)科學(xué)核心理論——邏輯體系——————邏輯體系數(shù)學(xué)————數(shù)學(xué)表示——————精密科學(xué)物理思想——思想方法——————方法論性質(zhì)的科學(xué)延伸與應(yīng)用—應(yīng)用價(jià)值——————基礎(chǔ)科學(xué)上面我們是從知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)說明三軸五區(qū)的意義，下面我們從基本方法和基本能力來(lái)三軸五區(qū)的意義。

14第十四頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三與三軸對(duì)應(yīng)的方法：X實(shí)驗(yàn)方法、

Y邏輯思維方法、

Z數(shù)學(xué)方法與三軸對(duì)應(yīng)的能力：上觀察能力、左思維能力、右數(shù)學(xué)運(yùn)算能力下分析解決問題能力可以看出：方法與能力的對(duì)應(yīng)是通過中間的核心知識(shí)來(lái)聯(lián)系的從這個(gè)角度看三軸五區(qū)，我們稱為知識(shí)、方法、能力結(jié)構(gòu)圖——

知能結(jié)構(gòu)圖，這告訴我們?cè)诮讨R(shí)的同時(shí)又要教方法，發(fā)展學(xué)生的能力15第十五頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三從知能結(jié)構(gòu)圖我們能看出：三軸、三法、三要素、五區(qū)、四能、五特點(diǎn)。見33頁(yè)：

經(jīng)典力學(xué)學(xué)科體系結(jié)構(gòu)圖16第十六頁(yè)，共十八頁(yè)，編輯于2023年，星期三自然現(xiàn)象的相互聯(lián)系、因果律經(jīng)典力學(xué)中的守恒律絕對(duì)剛體模型經(jīng)典力學(xué)的基本概念與基本定律運(yùn)動(dòng)、空間、時(shí)間質(zhì)量、力，牛頓定律。哈密頓方法拉格朗日方法振動(dòng)理論電動(dòng)力學(xué)量子力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理微分方程變分計(jì)算非慣性系中運(yùn)動(dòng)方程經(jīng)典力學(xué)變分