物理学创新思维

1、（一）1.物理学的重要性：主要体现在由于物理学 研究的规律具有很大的基本性和普遍性，所以它的 基本概念和基本定律是自然科学的很多领域和工 程技术的基础。又由于物理学知识构成了物理世界 的完整图像，所以它是科学世界观和方法论赖以建 立的基础。物理学较为成熟的重大理论是：牛顿力学（经典 力学）、电磁学、热力学、狭义相对论、量子力学。物理学研究的四种相互作用是：引力相互作用、 电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。物理学的基本机构是：物理学的基本概念、基本 原理、基本方法和他们之间的相互联系。物理学知识机构包括：实验基础、理论体系、数 学表达、物理学方法等。物理学的学科特点：是一门实验科学，是一门严

2、 密的理论科学，是一门定量的精密科学，是其他的 自然科学和各种工程技术的基础，特别是现代新技 术革命的基础，是一门带有方法论性质的科学。物理学的作用与意义：a.自然科学的带头学科； b.是现代技术革命的先导;c.是科学世界观和方法论 的基础。物理学研究的层次：物理学所研究的层次以其线 度计10的负十五次方米到10的二十六次方，大小 相差10的四十一次方倍，在自然科学中占有特殊 的地位。（二）1.思维包括的连个要素：思维对象和思维主 体。逆向思维的方法：敢于怀疑，超越逻辑，对立思 考。幻想也是一种接近联想。悖论属于逆向思维。创新的核心是创新思维，创新思维的核心是创造 性思维，创造性思维的核心是发

3、散思维。（三）1.创造性思维的一般方法：提问法、移植法、 荒谬法、假设法。个体创造思维的方法：灵感、梦境、联想、假想、 扩散、颠倒、转换、异化、淘汰、求同法。创造性思维障碍类型：从众型、权威型、书本型、 经验型、自我型、标准型。创造性思维如何培养？（1）突破创造性思维的方 法之一是解放创造性思维，不要被知识链缠住，主 动向规则挑战，善于寻求多种答案。（2）激发创 造性思维，不合逻辑的思考，放纵模糊性思考，大 胆假设和推测。（3）发散思维技巧的训练，从材料、 功能、结构、形态、组合、方法、因果、关系等发 散点展开思维。（四）1.提出物理问题的基本思维方法：（1）分析物理事物之间的联系及关系；（2

4、）分析实验事实与已有理论的矛盾；（3）分析物理理论内部的逻辑困难；（4）比较多种假设之间的差别；（5）追求物理理论的美；（6）分析物理学与其它学科之间的矛盾；（7）寻求物理事物的本质属性和规律；（8）满足社会和技术的要求。物理学思维中搜寻事实的途径：观察和实验，考 察已有理论及实验事实。物理学思维的基本形式：（1）物理学抽象思维的 基本形式：概念、判断、推理；（2）物理学形象思维的基本形式：表象、直感、 想象；（3）物理直觉思维的基本形式：直觉、灵 感；（4）物理直觉思维的特点：整体性、二维性、 突发性、随机性。物理学思维的基本方法：a.分析与综合；b.比较与 分析；c.抽象与概念；d.科学推

5、理；e.臻美；f.等效。物理学美反映了自然界内在的、本质的美，属于 自然美的范畴。物理学中蕴含的美主要有：对称、 简洁、和谐、多样统一。物理学创造性思维包含两个方面的内容：（1）是重新安排，组合已有的物理知识，创造出 新的知识和形象。（2）是突破已有的物理知识， 提出崭新的见解、设想、思路、观念等。物理学创造性思维的两种基本方式：发散思维（又 称辐射型思维、求异思维、扩散思维）和集体思维（又称辐辏型、求同思维、辐集思维），重点是发散思维。物理创造性思维的过程大体上是一个发散 性思维和集中思维的辩证统一的过程。灵感属于直觉思维。感知（包括感觉和知觉）是物理形象思维的过程。感觉和知觉是抽象思维和形

6、象思维的基础。论述题：创造与创新的关系？答：在创新的某一环节必定有创造，但并非创新的 全过程都是创造。因此，有创新必然有创造，要研 究创新必然要研究创造；创造至少是产生“满足解 决问题的愿望”的效益的创新，但并非创造都是获 得了社会效益或经济利益的创新。因此，创新就与 创造有密切的联系，有时要严格区分并不容易。在 同一层面上，创新比创造多了选择问题和应用新事 物获得效益两个环节，因此创新是有目的、有效益 的创造。在不同的层面上，创新的某一个环节可以 是下一层面上的创新或创造，创造的某一个环节可 以是下一层面上的创造或创新。也有这样的情况， 一个单纯为了解决问题的创造，由于产生的新事物 意义重大

7、并立即产生了极大的效益，这个创造就是 创新。创新、创造与传统的关系？答：今日之传统即昨日之创新，明日之传统及今日 之创新。旧的、落后的、反动的东西不能称为传统。 我们一方面要继承传统，一方面要注意到由于人类 的进步、社会的发展、新事物的出现对传统的突破。 对创新、创造而言，传统是一把双刃剑。创新要突 破传统，但又建立在传统之上，要用传统的方式去 改变人们的思想，以产生最大的效益。创造一方面 要利用传统知识提供的丰富的的思路，另一方面又 要避免传统思想的阻碍。创新、创造与知识的关系？答：知识是创新创造的基础，知识不会对创新创造 构成阻碍，对知识的迷信才是创新创造的阻碍。背 景知识缺乏会限制创新创

8、造能力的发挥；知识可以 帮助人们注意偶然事件，如果科学家缺少有关的知 识，伟大的发明将于他们失之交臂。知识仅是创新 创造能力必要条件，创新创造能力离不开知识，依 赖于知识，知识越多，对创新创造能力越有利。但 是，知识不一定与创新创造能力成正比例。在当今 的科技领域，许多的创新创造成果也常常由那些知 识不是很丰富，但是却极富创新精神和创新创造能 力的年轻人做出。综上所述，创新创造能力的特点 是要求人们不要受传统看法、传统观念的束缚，不 要迷信已有的知识，转而探求一种新的途径。创新 创造过程是难以在现有的知识中找到现成答案的。 有了知识，还得会合理运用知识，做到理论与实践 紧密有机地联系。知识与实

9、际脱节，就不可能有创 新创造。创新、创造与创新主体中四类人的关系？答：创新的主体人可以分为四类：第一类，既有丰 富的知识又有强大的创新能力，古今中外杰出的人 物大多数属于此类；第二类，知识较少，算不上渊 博，但创新创造能力却较强，许多发明家、技术革 新能手属于此类，但这类人务必努力积累有关知 识，否则创新创造后劲不足；第三类，知识贫乏， 又缺少创新创造能力，这类人很难为社会做出大的 贡献；第四类，知识渊博，但是创新创造能力稍差， 虽很勤奋，但是成绩并不理想。由此可见，知识并 不是决定创新创造能力的唯一因素。发散思维是如何运用的？答：发散思维作为一种极具创造力的思维活动，被 人们广泛地使用。利用

10、发散思维法，人们可以对发 散出来的新信息、新解释一条一条地进行分析研 究，进行比较鉴别，从而去伪存真，去粗取精，找 到正确的思维结果，从而达到正确而又迅速地解决 问题的目的。联想思维应遵循的原则？答：（1）知识信息的大量储备：知识月丰富，信息 积累得越多，呈现在脑海中可供联想的物象就越 多，起形象性、具体性、真实性往往会随时点亮创 造性思维，使各个知识点触类旁通，闪耀出智慧的 火光。（2）系统思维：是在考虑解决某一问题时， 不是把它当作一个孤立、分割的问题来处理，而是 当作一个有机关联的系统来处理。创新思维、创造思维与常规思维的关系？ 答：常规思维是相对于创造思维和创新思维而言 的。所谓常规思

11、维是指人们运用已获得的知识经验 按照现成的方案和程序直接解决问题的思维活动。 这种思维创造性水平低，对原有知识不需要进行明 显的改组，也没有创造出新的思维成果，因而称之 为常规思维或再造性思维。它的特点是常规性、单 向性、逻辑性、单一性。相对于常规思维而言，创 造思维和创新思维这两种思维活动都具有一定的 创造水平，都强调灵活运用各种思维方式方法，得 到新的有价值的思维成果。创造思维是创造活动中 的思维，是人们将已有的知识经验进行改组和重 建，以新颖独创的方法解决问题，并且获得新颖的、 独创的、有价值的思维成果的思维活动。创新思维 是在创新活动中进行的灵活运用各种思维方法，产 生新的具有社会价值

12、或个人价值的成果并获得效 益的思维活动。创造性思维与创新思维的关系？答：创造思维和创新思维都强调在已有的知识经验 的基础上，突破旧的思维模式，以新颖、独创的方 式解决问题，并产生具有价值的思维成果。但创造 思维所获得的思维成果都是观念成果，而创新思维 则更加侧重于观念成果的成功实施和再造成果的 获得。创新思维与创新能力的关系？答：创新思维与创造能力有着密切的关系，创新能 力是包括发现能力、筹划能力、协作能力、评价能 力及实施能力等的一种综合能力。创新思维是创新 能力的核心，如果没有创新思维的话，创新能力就 无从谈起，一个人的创新思维水平的高低将直接决 定他的创新能力如何。物理学思想方法与创新思

13、维方法之间的关系？ 答：物理学思维方法是创新思维的重要方法。在创 新思维过程中采用最多的是物理学思维方法。物理 学思维方法扩展到其他领域，就可能产生创造性的 结果。物理学中的美是如何体现的？答：由于物理学是一门自然学科，因此物理没反映 了自然界内在的、本质的美，属于自然美的范畴。 物理学蕴含着美的本质，本质要通过形式来反映。 虽然物理学研究的范围极为广泛，物理规律极为复 杂，但物理学家们普遍认为，物理学中蕴含的美主 要有“对称美、简洁美、和谐美、多样统一美”。物理学中的对称美是什么？答：由于物理学揭示了自然界的存在、构成、运动 及其转化等规律的对称而产生的美感，称为物理学 的对称美。物理学中的

14、对称主要表现为时空对称、 数学对称和抽象对称。时空对称表示物理现象（或 系统）在时空变换下的不变性。数学对称表示物理 内容在数学形式（图形与公式）上的对称性。抽象 对称表示以抽象方式所反映的出的物理内容的对 称。物理学中的对称是客观存在的，但随着物理学 的发展，人们认识的对称性越来越多，同时认识到 各种对称在一定条件下会遭到破坏，此即对称性破 缺。对称给人们以一种圆满、匀称、均衡的美感。 对称破缺则体现了物理世界的多彩多姿，有时还可 能意味着新的更高层次的对称性的建立，同时导致 物理理论的重大突破。物理学中的简洁美是什么？ 答：由于物理学揭示了自然界物质的存在、构成、 运动及其转化等规律的简洁性而 产生的美感，称 为物理学的简洁美。它主要体现在物理学的理论和 方法两个方面。从物理理论的整体来看，各种物理 现象和过程千差万别，但在本质上却可逻辑地归结 为为数不多的若干基本概念和原理。物理学理论的 简洁美还表现在组成物理理论的物理概念和物理 规律的表达方面。物理方法的简洁美是指物理学研 究方法和思维方法所展现的物理学简洁美。作为一 门实验科学，物理学在研究过程中，常常根据有限 个实验归纳出一般的结论，有时甚至从一个或几个 实验事实提出假说，再直接或间接地经有限个实验 个实验证实后，便纳入物理学理论体系。物理学中 的理想化方法是从多维的具体形象中，抓住最具有 本质特征