第一编 绪论 3
第1章 物理学方法论概述 3
1 物理学方法论的基本概念——方法·内涵·分类 3
2 物理学方法论研究的对象和内容——探讨·总结·移植 7
3 方法存在的基本形式和判定原理——因素·存在·判定 11
4 物理科学方法教育——弘扬·掌握·倡导 13
第2章 研究始于问题——课题的确定方法 20
1 确定研究课题的意义和程序——调研·确定·论证 20
2 确定研究课题的基本原则——需要·可行·创新 22
3 物理学研究课题的形成模式——假设·互补·交叉 25
第二编 常规的物理科学方法 33
第3章 探索世界的窗口——观察方法 33
1 科学观察概论——概念·特点·作用 33
2 科学观察法及其原则——观察·方法·原则 35
3 观察对物理学研究的作用——认识·发现·能力 38
第4章 “撬开”奥秘的杠杆——实验方法 44
1 物理实验概论——概念·特征·类型 44
2 物理实验的基本过程——选题·设计·实施 49
3 物理实验的设计与数据处理——设计·数据·处理 52
4 实验对物理学研究的作用——创建·验证·完善 57
第5章 科学思维的第一步——比较与分类 61
1 比较方法——对象·异同·确定 61
2 分类方法——异同·区分·类别 68
第6章 无限而复杂的对策——分析与综合 72
1 分析法——整体·部分·分解 72
2 第一种综合法——部分·整体·联合 77
3 第二种综合法——归并·融会·升华 81
第7章 个别与一般的互推——归纳与演绎 87
1 归纳法——个别·一般·概括 87
2 演绎法——一般·个别·推理 93
3 归纳与演绎的关系——基础·指导·渗透 98
第8章 突出本质的抽象——理想化方法 101
1 理想化方法概论——概念·特征·作用 101
2 理想化模型——特征·分类·作用 104
3 理想化实验——特征·对比·作用 107
第9章 通向创新的桥梁——类比方法 112
1 类比方法概论——概念·特征·类型 112
2 类比对物理学研究的作用——解释事物·启发思维·模拟实验 116
3 类比方法的运用——科研·教学·解疑 120
第10章 科学理论的先导——物理假说 125
1 物理假说概论——概念·形成·特征 125
2 假说在物理学研究中的作用——桥梁·先导·巨变 131
3 物理假说的验证与发展——实践·理论·转化 133
第11章 物理研究的定量比——数学方法 136
1 数学方法概论——概念·特征·分类 136
2 数学模型方法——综述·建立·应用 138
3 数学方法对物理学研究的作用——计算·分析·推理 146
第12章 现代物理科学方法——创造思维与系统科学 154
1 现代科学中的创造思维方法——逻辑·思维·模型 154
2 系统科学方法——系统·控制·信息 169
第三编 非常规的物理科学方法 179
第13章 物理理论的设计师——科学想象 179
1 科学想象——储备·形象·创造 179
2 科学想象对物理学研究的作用——创造·迁移·激励 184
3 科学想象的运用——基础·技巧·批判 191
第14章 奇特而罕见的方法——灵感、直觉和机遇 196
1 灵感——突发·顿悟·创造 196
2 直觉——直接·跳跃·感悟 201
3 机遇——偶然·机会·收获 205
4 三种方法的对比研究——比较·求异·认识 208
第15章 简洁、和谐、对称——物理美学思想 210
1 物理科学之美——领悟公式·欣赏乐曲 210
2 物理科学美的特点——真理·奇异·深刻 213
3 美学思想在物理学研究中的方法论意义——美感·直觉·指向 216
4 物理美学与物理教学——兴趣·创新·高效 218
第16章 失败、启发、成功——失败反思法 222
1 研究的失败失败的研究——失败·成功·相伴 222
2 真理与错误成功与失败——真误·成败·转化 223
3 物理学家失败的原因及其方法论意义——必然·偶然·人为 227
第17章 引起风暴的乌云——物理学悖论 234
1 悖论的产生——命题·反常·矛盾 234
2 悖论的作用及其方法论意义——惊讶·思考·突破 239
3 导致悖论教学法——前提·推演·范围 243
第四编 物理科学理论体系的形成 251
第18章 概念、同化、顺应——物理概念的建立 251
1 物理概念——内涵·外延·结构 251
2 物理概念的形成与分类——逻辑·描述·体系 253
3 物理概念的建立与定义——简单·可测·合理 257
第19章 归纳、推理、假设——物理规律的总结 264
1 物理规律——类型·表达·范围 264
2 总结物理规律常用的基本方法——归纳·推理·假说 266
第20章 研究的集成——物理学理论体系的形成与发展模式 277
1 哥尼斯堡七桥问题——假设·命题·论证 277
2 物理学理论体系的结构特征和功能——纵横·指导·预见 279
3 物理学理论体系的表述方法——逻辑·认识·历史 285
4 物理学理论体系的形成与发展模式——积累·证伪·纲领 286
附录 291
诺贝尔物理学奖获奖年表 291
主要参考文献 299