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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