物理思维及其过程浅析
《高中物理思维方法集解》随笔系列
山东平原一中魏德田
目前,关于科学思维的讨论和探究,正在持续、蓬勃的发展着。同样地,作为科学思维的重要分支物理思维,也获得了许多重大成果和不小进步。
本文,拟就物理思维及其过程等,谈一些粗略、浅陋的看法,以求抛砖引玉,求教于大方之家。
一、物理思维的形式
1物理思维的对象
高中物理乃至大学物理的解题实践告诉我们,物理习题当中包含着四种重要信息思维对象。
有哪四种思维对象呢?是指形象对象、逻辑对象、数理对象合成系统对象等四种思维对象。首先,形象对象,包括摄影、图形、示图和图像等;其次,逻辑对象包括物理定义式、表达式,物理概念(字母型)和物理规律等;再次,数理对象包括幂、方根、方程、方程组、不等式、数列等;最后,系统对象包括各种思维(或解题)方法、思路、策略和技巧等。
2物理思维的形式
对应地,我们可把物理思维分为四种形式,亦即形象思维,逻辑思维、数理思维和系统思维等。
形象思维,或称感性思维,虽然与观察、感觉等密切相关,但它具有思维的基本特征间接性和概括性,是针对图形类表象进行的思维活动。形象思维的结果,使我们获取一份简洁而清晰的“草图”形象情景。
逻辑思维,又称抽象思维。与物理概念、物理规律等,密切相关。鲜明反映出物理知识的强大功能,体现出物理概念和物理规律的重要应用。是物理思维的内容核心和必需支柱。经逻辑思维层次,我们可以构造出一组破解习题的物理定义式、公式、几何条件等组成的“逻辑方案”
数理思维,很明显体现出数学知识在物理中的不可或缺的重要应用。现代科技实践说明,数学是解决问题的工具,而物理才是自然科学的尖端。经数理思维层次,我们可利用数学工具,求出定解习题的习题答案,亦即“数理成果”。
系统思维,首先具有多角度、全方位、分层次的主要整体特性,其次具有灵活、明确性和熟练、敏捷性,以及发散性、创造性、试错性和探索性等等。系统思维是物理思维的最高层次,我们可努力造诣到气象非凡、出神入化的“系统境界”。
系统思维,更能展现出物理思维的最新成果,预示着物理思维的进一步修正、完善和更大发展。
3物理思维的品质
f物理思维与其他的科学思维一样,除具有间接性和概括性以外,还具有下面五个品质(或属性):⑴逻辑性和形象性;⑵有序性和创新性;⑶深刻性和广阔性;⑷批判性和独立性;⑸敏捷性和灵活性。(讨论从略)
二、物理r