物理學科的特點與結構第1頁，課件共18頁，創作于2023年2月一、物理學科的基本結構1、物理學基本概念2、基本原理3、基本方法以及它們之間的關系壹2第2頁，課件共18頁，創作于2023年2月二、物理學的學科特點1、物理學是一門實驗科學。2、物理學是一門嚴密的理論科學。3、物理學是一門定量的精密科學。4、物理學是一門應用廣泛的基礎科學。5、物理學是一門帶有方法論性質的科學貳3第3頁，課件共18頁，創作于2023年2月這五個特點表明物理學的學科結構中的五個基本成分：實驗基礎邏輯關系數學表述思想方法應用價值其中核心的本質特征有三：實驗——基礎物理思想——主干（概念、定理邏輯、方法）數學——工具（定量、公式、推理）4第4頁，課件共18頁，創作于2023年2月物理學的三要素“實驗”、“物理思想”、“數學”。物理學：

始原于伽利略——找到根基“實驗”奠基于牛頓——找到“物理思想”、“數學方法”才發展到今天的規模。！5第5頁，課件共18頁，創作于2023年2月

三、物理學科知能結構分析圖示方法由于內容、功能、觀點的不同使得物理學中學科結構表示有多種形式。1、知識邏輯結構圖2、物理學三維結構模型3、物理學的知能結構圖叁6第6頁，課件共18頁，創作于2023年2月1、知識結構邏輯圖（1）組成：由各自的知識單元（概念、定律、原理、定理、公式）之間的邏輯推演關系構成的框圖。（2）作用：便于加深理解和記憶、尤其適于理論講授與復習。（3）優點：簡明、扼要。例如：舊量子論知識邏輯圖（見下頁）17第7頁，課件共18頁，創作于2023年2月十九世紀物理的困難普朗克量子假設黑體輻射光電效應原子線狀光譜愛因斯坦光子假設波爾量子假設盧瑟福原子有核模型8（典型實驗）（新的假設）實驗曲線與經典理論不符E=hv不連續定態瞬時性、截止頻率經典是連續光譜第8頁，課件共18頁，創作于2023年2月2、物理學三維結構模型提出者：美國人霍爾頓觀點：物理學的任何部分基本內容都可分解為三種因素（三個坐標）即：實驗事實——X軸物理思想（邏輯、方法論）——Y軸數學（表示形式、計量公式）——Z軸如圖：（見下頁）29第9頁，課件共18頁，創作于2023年2月**ABYZX思想方法數學表示實驗事實物理學空間的點（X、Y、Z）與某一物理概念對應。相關兩點連線與某一定律對應。將這個圖與知識邏輯結構圖結合起來得到下面得圖。10第10頁，課件共18頁，創作于2023年2月3、物理學得知能結構圖（1）用途：適用于物理學中全書、章、節的分析（2）構成：結構方法的五步物理學的學科特點的五點霍爾頓三維結構模型（3）物理學學科知能結構一般示意圖（見下頁）311第11頁，課件共18頁，創作于2023年2月物理思想

模型假說思維方法實驗事實（觀察、歷史資料、實踐經驗）物理概念定律、定理理論、相互關系邏輯延伸與應用數學物理量數學公式YXZ歸納形成發展研究推理演繹表示物理意義用途12（見掛圖）第12頁，課件共18頁，創作于2023年2月關于“三軸、五區”的說明三軸：左Y軸——物理思想右Z軸——數學中X軸——實驗事實五區：上實驗中核心理論下延伸左科學方法右數學！*物理學三個基本要素這個圖又與物理的學科特點五條相對應：見下頁13第13頁，課件共18頁，創作于2023年2月五區學科的基本成分學科特點實驗————實驗基礎——————實驗科學核心理論——邏輯體系——————邏輯體系數學————數學表示——————精密科學物理思想——思想方法——————方法論性質的科學延伸與應用—應用價值——————基礎科學上面我們是從知識結構來說明三軸五區的意義，下面我們從基本方法和基本能力來三軸五區的意義。

14第14頁，課件共18頁，創作于2023年2月與三軸對應的方法：X實驗方法、

Y邏輯思維方法、

Z數學方法與三軸對應的能力：上觀察能力、左思維能力、右數學運算能力下分析解決問題能力可以看出：方法與能力的對應是通過中間的核心知識來聯系的從這個角度看三軸五區，我們稱為知識、方法、能力結構圖——

知能結構圖，這告訴我們在教知識的同時又要教方法，發展學生的能力15第15頁，課件共18頁，創作于2023年2月從知能結構圖我們能看出：三軸、三法、三要素、五區、四能、五特點。見33頁：

經典力學學科體系結構圖16第16頁，課件共18頁，創作于2023年2月自然現象的相互聯系、因果律經典力學中的守恒律絕對剛體模型經典力學的基本概念與基本定律運動、空間、時間質量、力，牛頓定律。哈密頓方法拉格朗日方法振動理論電動力學量子力學統計物理微分方程變分計算非慣性系中運動方程經典力學變分