物理學(xué)創(chuàng)新思維

1、（一）1.物理學(xué)的重要性：主要體現(xiàn)在由于物理學(xué) 研究的規(guī)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學(xué)的很多領(lǐng)域和工 程技術(shù)的基礎(chǔ)。又由于物理學(xué)知識構(gòu)成了物理世界 的完整圖像，所以它是科學(xué)世界觀和方法論賴以建 立的基礎(chǔ)。物理學(xué)較為成熟的重大理論是：牛頓力學(xué)（經(jīng)典 力學(xué)）、電磁學(xué)、熱力學(xué)、狹義相對論、量子力學(xué)。物理學(xué)研究的四種相互作用是：引力相互作用、 電磁相互作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用。物理學(xué)的基本機(jī)構(gòu)是：物理學(xué)的基本概念、基本 原理、基本方法和他們之間的相互聯(lián)系。物理學(xué)知識機(jī)構(gòu)包括：實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、理論體系、數(shù) 學(xué)表達(dá)、物理學(xué)方法等。物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)：是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，是一門嚴(yán)

2、 密的理論科學(xué)，是一門定量的精密科學(xué)，是其他的 自然科學(xué)和各種工程技術(shù)的基礎(chǔ)，特別是現(xiàn)代新技 術(shù)革命的基礎(chǔ)，是一門帶有方法論性質(zhì)的科學(xué)。物理學(xué)的作用與意義：a.自然科學(xué)的帶頭學(xué)科； b.是現(xiàn)代技術(shù)革命的先導(dǎo);c.是科學(xué)世界觀和方法論 的基礎(chǔ)。物理學(xué)研究的層次：物理學(xué)所研究的層次以其線 度計(jì)10的負(fù)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，在自然科學(xué)中占有特殊 的地位。（二）1.思維包括的連個要素：思維對象和思維主 體。逆向思維的方法：敢于懷疑，超越邏輯，對立思 考?；孟胍彩且环N接近聯(lián)想。悖論屬于逆向思維。創(chuàng)新的核心是創(chuàng)新思維，創(chuàng)新思維的核心是創(chuàng)造 性思維，創(chuàng)造性思維的核心是發(fā)

3、散思維。（三）1.創(chuàng)造性思維的一般方法：提問法、移植法、 荒謬法、假設(shè)法。個體創(chuàng)造思維的方法：靈感、夢境、聯(lián)想、假想、 擴(kuò)散、顛倒、轉(zhuǎn)換、異化、淘汰、求同法。創(chuàng)造性思維障礙類型：從眾型、權(quán)威型、書本型、 經(jīng)驗(yàn)型、自我型、標(biāo)準(zhǔn)型。創(chuàng)造性思維如何培養(yǎng)？（1）突破創(chuàng)造性思維的方 法之一是解放創(chuàng)造性思維，不要被知識鏈纏住，主 動向規(guī)則挑戰(zhàn)，善于尋求多種答案。（2）激發(fā)創(chuàng) 造性思維，不合邏輯的思考，放縱模糊性思考，大 膽假設(shè)和推測。（3）發(fā)散思維技巧的訓(xùn)練，從材料、 功能、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、組合、方法、因果、關(guān)系等發(fā) 散點(diǎn)展開思維。（四）1.提出物理問題的基本思維方法：（1）分析物理事物之間的聯(lián)系及關(guān)系；（2

4、）分析實(shí)驗(yàn)事實(shí)與已有理論的矛盾；（3）分析物理理論內(nèi)部的邏輯困難；（4）比較多種假設(shè)之間的差別；（5）追求物理理論的美；（6）分析物理學(xué)與其它學(xué)科之間的矛盾；（7）尋求物理事物的本質(zhì)屬性和規(guī)律；（8）滿足社會和技術(shù)的要求。物理學(xué)思維中搜尋事實(shí)的途徑：觀察和實(shí)驗(yàn)，考 察已有理論及實(shí)驗(yàn)事實(shí)。物理學(xué)思維的基本形式：（1）物理學(xué)抽象思維的 基本形式：概念、判斷、推理；（2）物理學(xué)形象思維的基本形式：表象、直感、 想象；（3）物理直覺思維的基本形式：直覺、靈 感；（4）物理直覺思維的特點(diǎn)：整體性、二維性、 突發(fā)性、隨機(jī)性。物理學(xué)思維的基本方法：a.分析與綜合；b.比較與 分析；c.抽象與概念；d.科學(xué)推

5、理；e.臻美；f.等效。物理學(xué)美反映了自然界內(nèi)在的、本質(zhì)的美，屬于 自然美的范疇。物理學(xué)中蘊(yùn)含的美主要有：對稱、 簡潔、和諧、多樣統(tǒng)一。物理學(xué)創(chuàng)造性思維包含兩個方面的內(nèi)容：（1）是重新安排，組合已有的物理知識，創(chuàng)造出 新的知識和形象。（2）是突破已有的物理知識， 提出嶄新的見解、設(shè)想、思路、觀念等。物理學(xué)創(chuàng)造性思維的兩種基本方式：發(fā)散思維（又 稱輻射型思維、求異思維、擴(kuò)散思維）和集體思維（又稱輻輳型、求同思維、輻集思維），重點(diǎn)是發(fā)散思維。物理創(chuàng)造性思維的過程大體上是一個發(fā)散 性思維和集中思維的辯證統(tǒng)一的過程。靈感屬于直覺思維。感知（包括感覺和知覺）是物理形象思維的過程。感覺和知覺是抽象思維和形

6、象思維的基礎(chǔ)。論述題：創(chuàng)造與創(chuàng)新的關(guān)系？答：在創(chuàng)新的某一環(huán)節(jié)必定有創(chuàng)造，但并非創(chuàng)新的 全過程都是創(chuàng)造。因此，有創(chuàng)新必然有創(chuàng)造，要研 究創(chuàng)新必然要研究創(chuàng)造；創(chuàng)造至少是產(chǎn)生“滿足解 決問題的愿望”的效益的創(chuàng)新，但并非創(chuàng)造都是獲 得了社會效益或經(jīng)濟(jì)利益的創(chuàng)新。因此，創(chuàng)新就與 創(chuàng)造有密切的聯(lián)系，有時要嚴(yán)格區(qū)分并不容易。在 同一層面上，創(chuàng)新比創(chuàng)造多了選擇問題和應(yīng)用新事 物獲得效益兩個環(huán)節(jié)，因此創(chuàng)新是有目的、有效益 的創(chuàng)造。在不同的層面上，創(chuàng)新的某一個環(huán)節(jié)可以 是下一層面上的創(chuàng)新或創(chuàng)造，創(chuàng)造的某一個環(huán)節(jié)可 以是下一層面上的創(chuàng)造或創(chuàng)新。也有這樣的情況， 一個單純?yōu)榱私鉀Q問題的創(chuàng)造，由于產(chǎn)生的新事物 意義重大

7、并立即產(chǎn)生了極大的效益，這個創(chuàng)造就是 創(chuàng)新。創(chuàng)新、創(chuàng)造與傳統(tǒng)的關(guān)系？答：今日之傳統(tǒng)即昨日之創(chuàng)新，明日之傳統(tǒng)及今日 之創(chuàng)新。舊的、落后的、反動的東西不能稱為傳統(tǒng)。 我們一方面要繼承傳統(tǒng)，一方面要注意到由于人類 的進(jìn)步、社會的發(fā)展、新事物的出現(xiàn)對傳統(tǒng)的突破。 對創(chuàng)新、創(chuàng)造而言，傳統(tǒng)是一把雙刃劍。創(chuàng)新要突 破傳統(tǒng)，但又建立在傳統(tǒng)之上，要用傳統(tǒng)的方式去 改變?nèi)藗兊乃枷?，以產(chǎn)生最大的效益。創(chuàng)造一方面 要利用傳統(tǒng)知識提供的豐富的的思路，另一方面又 要避免傳統(tǒng)思想的阻礙。創(chuàng)新、創(chuàng)造與知識的關(guān)系？答：知識是創(chuàng)新創(chuàng)造的基礎(chǔ)，知識不會對創(chuàng)新創(chuàng)造 構(gòu)成阻礙，對知識的迷信才是創(chuàng)新創(chuàng)造的阻礙。背 景知識缺乏會限制創(chuàng)新創(chuàng)

8、造能力的發(fā)揮；知識可以 幫助人們注意偶然事件，如果科學(xué)家缺少有關(guān)的知 識，偉大的發(fā)明將于他們失之交臂。知識僅是創(chuàng)新 創(chuàng)造能力必要條件，創(chuàng)新創(chuàng)造能力離不開知識，依 賴于知識，知識越多，對創(chuàng)新創(chuàng)造能力越有利。但 是，知識不一定與創(chuàng)新創(chuàng)造能力成正比例。在當(dāng)今 的科技領(lǐng)域，許多的創(chuàng)新創(chuàng)造成果也常常由那些知 識不是很豐富，但是卻極富創(chuàng)新精神和創(chuàng)新創(chuàng)造能 力的年輕人做出。綜上所述，創(chuàng)新創(chuàng)造能力的特點(diǎn) 是要求人們不要受傳統(tǒng)看法、傳統(tǒng)觀念的束縛，不 要迷信已有的知識，轉(zhuǎn)而探求一種新的途徑。創(chuàng)新 創(chuàng)造過程是難以在現(xiàn)有的知識中找到現(xiàn)成答案的。 有了知識，還得會合理運(yùn)用知識，做到理論與實(shí)踐 緊密有機(jī)地聯(lián)系。知識與實(shí)

9、際脫節(jié)，就不可能有創(chuàng) 新創(chuàng)造。創(chuàng)新、創(chuàng)造與創(chuàng)新主體中四類人的關(guān)系？答：創(chuàng)新的主體人可以分為四類：第一類，既有豐 富的知識又有強(qiáng)大的創(chuàng)新能力，古今中外杰出的人 物大多數(shù)屬于此類；第二類，知識較少，算不上淵 博，但創(chuàng)新創(chuàng)造能力卻較強(qiáng)，許多發(fā)明家、技術(shù)革 新能手屬于此類，但這類人務(wù)必努力積累有關(guān)知 識，否則創(chuàng)新創(chuàng)造后勁不足；第三類，知識貧乏， 又缺少創(chuàng)新創(chuàng)造能力，這類人很難為社會做出大的 貢獻(xiàn)；第四類，知識淵博，但是創(chuàng)新創(chuàng)造能力稍差， 雖很勤奮，但是成績并不理想。由此可見，知識并 不是決定創(chuàng)新創(chuàng)造能力的唯一因素。發(fā)散思維是如何運(yùn)用的？答：發(fā)散思維作為一種極具創(chuàng)造力的思維活動，被 人們廣泛地使用。利用

10、發(fā)散思維法，人們可以對發(fā) 散出來的新信息、新解釋一條一條地進(jìn)行分析研 究，進(jìn)行比較鑒別，從而去偽存真，去粗取精，找 到正確的思維結(jié)果，從而達(dá)到正確而又迅速地解決 問題的目的。聯(lián)想思維應(yīng)遵循的原則？答：（1）知識信息的大量儲備：知識月豐富，信息 積累得越多，呈現(xiàn)在腦海中可供聯(lián)想的物象就越 多，起形象性、具體性、真實(shí)性往往會隨時點(diǎn)亮創(chuàng) 造性思維，使各個知識點(diǎn)觸類旁通，閃耀出智慧的 火光。（2）系統(tǒng)思維：是在考慮解決某一問題時， 不是把它當(dāng)作一個孤立、分割的問題來處理，而是 當(dāng)作一個有機(jī)關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)來處理。創(chuàng)新思維、創(chuàng)造思維與常規(guī)思維的關(guān)系？ 答：常規(guī)思維是相對于創(chuàng)造思維和創(chuàng)新思維而言 的。所謂常規(guī)思

11、維是指人們運(yùn)用已獲得的知識經(jīng)驗(yàn) 按照現(xiàn)成的方案和程序直接解決問題的思維活動。 這種思維創(chuàng)造性水平低，對原有知識不需要進(jìn)行明 顯的改組，也沒有創(chuàng)造出新的思維成果，因而稱之 為常規(guī)思維或再造性思維。它的特點(diǎn)是常規(guī)性、單 向性、邏輯性、單一性。相對于常規(guī)思維而言，創(chuàng) 造思維和創(chuàng)新思維這兩種思維活動都具有一定的 創(chuàng)造水平，都強(qiáng)調(diào)靈活運(yùn)用各種思維方式方法，得 到新的有價值的思維成果。創(chuàng)造思維是創(chuàng)造活動中 的思維，是人們將已有的知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行改組和重 建，以新穎獨(dú)創(chuàng)的方法解決問題，并且獲得新穎的、 獨(dú)創(chuàng)的、有價值的思維成果的思維活動。創(chuàng)新思維 是在創(chuàng)新活動中進(jìn)行的靈活運(yùn)用各種思維方法，產(chǎn) 生新的具有社會價值

12、或個人價值的成果并獲得效 益的思維活動。創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新思維的關(guān)系？答：創(chuàng)造思維和創(chuàng)新思維都強(qiáng)調(diào)在已有的知識經(jīng)驗(yàn) 的基礎(chǔ)上，突破舊的思維模式，以新穎、獨(dú)創(chuàng)的方 式解決問題，并產(chǎn)生具有價值的思維成果。但創(chuàng)造 思維所獲得的思維成果都是觀念成果，而創(chuàng)新思維 則更加側(cè)重于觀念成果的成功實(shí)施和再造成果的 獲得。創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的關(guān)系？答：創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力有著密切的關(guān)系，創(chuàng)新能 力是包括發(fā)現(xiàn)能力、籌劃能力、協(xié)作能力、評價能 力及實(shí)施能力等的一種綜合能力。創(chuàng)新思維是創(chuàng)新 能力的核心，如果沒有創(chuàng)新思維的話，創(chuàng)新能力就 無從談起，一個人的創(chuàng)新思維水平的高低將直接決 定他的創(chuàng)新能力如何。物理學(xué)思想方法與創(chuàng)新思

13、維方法之間的關(guān)系？ 答：物理學(xué)思維方法是創(chuàng)新思維的重要方法。在創(chuàng) 新思維過程中采用最多的是物理學(xué)思維方法。物理 學(xué)思維方法擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，就可能產(chǎn)生創(chuàng)造性的 結(jié)果。物理學(xué)中的美是如何體現(xiàn)的？答：由于物理學(xué)是一門自然學(xué)科，因此物理沒反映 了自然界內(nèi)在的、本質(zhì)的美，屬于自然美的范疇。 物理學(xué)蘊(yùn)含著美的本質(zhì)，本質(zhì)要通過形式來反映。 雖然物理學(xué)研究的范圍極為廣泛，物理規(guī)律極為復(fù) 雜，但物理學(xué)家們普遍認(rèn)為，物理學(xué)中蘊(yùn)含的美主 要有“對稱美、簡潔美、和諧美、多樣統(tǒng)一美”。物理學(xué)中的對稱美是什么？答：由于物理學(xué)揭示了自然界的存在、構(gòu)成、運(yùn)動 及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律的對稱而產(chǎn)生的美感，稱為物理學(xué) 的對稱美。物理學(xué)中的

14、對稱主要表現(xiàn)為時空對稱、 數(shù)學(xué)對稱和抽象對稱。時空對稱表示物理現(xiàn)象（或 系統(tǒng)）在時空變換下的不變性。數(shù)學(xué)對稱表示物理 內(nèi)容在數(shù)學(xué)形式（圖形與公式）上的對稱性。抽象 對稱表示以抽象方式所反映的出的物理內(nèi)容的對 稱。物理學(xué)中的對稱是客觀存在的，但隨著物理學(xué) 的發(fā)展，人們認(rèn)識的對稱性越來越多，同時認(rèn)識到 各種對稱在一定條件下會遭到破壞，此即對稱性破 缺。對稱給人們以一種圓滿、勻稱、均衡的美感。 對稱破缺則體現(xiàn)了物理世界的多彩多姿，有時還可 能意味著新的更高層次的對稱性的建立，同時導(dǎo)致 物理理論的重大突破。物理學(xué)中的簡潔美是什么？ 答：由于物理學(xué)揭示了自然界物質(zhì)的存在、構(gòu)成、 運(yùn)動及其轉(zhuǎn)化等規(guī)律的簡潔性而 產(chǎn)生的美感，稱 為物理學(xué)的簡潔美。它主要體現(xiàn)在物理學(xué)的理論和 方法兩個方面。從物理理論的整體來看，各種物理 現(xiàn)象和過程千差萬別，但在本質(zhì)上卻可邏輯地歸結(jié) 為為數(shù)不多的若干基本概念和原理。物理學(xué)理論的 簡潔美還表現(xiàn)在組成物理理論的物理概念和物理 規(guī)律的表達(dá)方面。物理方法的簡潔美是指物理學(xué)研 究方法和思維方法所展現(xiàn)的物理學(xué)簡潔美。作為一 門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理學(xué)在研究過程中，常常根據(jù)有限 個實(shí)驗(yàn)歸納出一般的結(jié)論，有時甚至從一個或幾個 實(shí)驗(yàn)事實(shí)提出假說，再直接或間接地經(jīng)有限個實(shí)驗(yàn) 個實(shí)驗(yàn)證實(shí)后，便納入物理學(xué)理論體系。物理學(xué)中 的理想化方法是從多維的具體形象中，抓住最具有 本質(zhì)特征