什么是物理与物理的认知过程

付俊辞

摘 要：物理是锻炼思维能力与自主操作能力的学科。在物理课堂中，常常产生这样的思考，什么是物理，这些知识是如何被认知的。本文通过介绍什么是物理以及物理的认知过程，使我们认识到物理学的探索过程，以此提升自身的认知水平，增强学习自信，并激发对物理的学习兴趣。

关键词：物理学科 认知能力 认知过程

物理是一门重视认知过程与思维能力的学科，这门学科不仅能够丰富人对新物质的认知，还能拓宽人的思维逻辑推理能力。我们通过了解物理并深刻认知物理学习的过程，可以提升自身分析问题的能力，将自身所掌握的物理知识牢固掌握并能应用至实际生活中。

一、什么是物理

（一）物理的定义

物理是专家通过理论知识与实践操作相结合的方式对大自然中存在的事物以及物质的探索与认知的积累过程。

（二）物理的分类

按照研究的对象来划分物理，可以将其分为广义与狭义两种。广义物理主要指大自然中存在的一切事物与物质，即自然科学。狭义物理主要指大自然中所研究对象的具体组成成分以及其中相互作用的关系，如物理学科中的知识类别。

（三）物理的研究对象

事实上，物理学的研究对象并不能包含一切，这主要取决于研究者对物理学的认知和偏好。泛泛来讲，物理研究的对象主要是研究物质的基本结构、基本关系、基本原理。物质之间的相互作用以及它们的最普遍、最基本的运动形式和规律，进而认识物质世界的基本属性.如：光学研究光的基本规律，力学研究机械运动的基本规律，电磁学研究电磁作用的基本规律，热学研究热运动的基本规律，几何光學研究光的直线传播的基本规律，近代物理研究微观粒子的高速运动（和光速相比）规律。

二、物理的认知过程

在物理的定义中我们所需要关注的是人的作用，物理起源于人对自然的探索，它的核心就是要建立对自然的认知，是为人的生产生活服务的。要清晰地认知物理就需要从本质上去了解它。物理是一门自然科学，来源于生活，又高于生活，将本来存在于物质世界中的规律，从现象中提炼总结出来，再将其用科学的方法进行验证，得到验证的规律再用于生活生产实践，提升人类社会的文程度和科技水平，让世界到更加便利，更加美好。基于这一认识，物理认知过程应该有三步。

（一）观察实验

观察，就是运用研究者的各种感官，就是把大量的自然现象或事实作为对象，收集大量样本，记录海量数据，从其中梳理出规律性的现象，运用已有的知识、理论、经验，进行事物之间的联系、内在规律的归类、提炼、梳理。如对天文、星系的研究，主要就靠观察的手段，去认识。实验，就是创造特定的场景，控制各种无关因素或者变量，利用各种探测仪器、材料去了解研究对象所具有的物理性质，记录实验的各种数据，进行分析、对比、计算等操作，并探索各种性质之间的相互联系。我们在物理实验室进行的大量实验活动，就是物理认识的基础性活动。

（二）理论建模

在观察实验的基础上，为了总结梳理规律性的认识和表达事物之间内在联系的方面，就是建立一套独立、准确、易于表述的理论体系对发生的现象进行描述、解释。这是历代物理学家们的伟大贡献。无论今天我们的力学理论、电磁理论……任何一个物理学理论，都是这样一个诞生过程。而构建理论体系则是人用尽量简单的模型，和尽量简化的逻辑体系去解释对象所具有的性质和联系。这就是我们在物理学习中各种定理、符号、公式的来源，它又会成为下一阶段认知的基础，不断推进人们对物理认知的循环深入。如：著名的动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。最初它们是牛顿定律的推论，但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律，是比牛顿定律更基础的物理规律，是时空性质的反映。

（三）验证完善

就是将成型的新理论推广到同类、相近、相反的现象中，观察是否矛盾，是否合理、是否完善，常常是学者是从理论推导出一个预言，通过实验检验是否矛盾。也就是证伪的过程、验证的过程、拓展的过程、修改的过程、补充的过程。关于物理理论的验证，无论是证实，抑或是证伪，都是一个十分漫长，曲折的过程。经典力学体系中天体运行理论的建立就是这样的过程，古时起世界各地的人们就在观察天体这一研究对象，后来开普勒提出了可以解释这些现象的开普勒三定律，牛顿在深化了这些定律后，提出了牛顿三定律和万有引力，在后人通过计算发现海王星后，更坚定了对牛顿理论的信心。所以，牛顿才有著名“我并没有什么方法，只是对于一件事情很长时间很热心地去考虑罢了。”的议论，客观地讲，这并不是什么名言或客套之辞，而是物理认知规律的一种表达。

根据物理的定义，可以得出物理是探索一切物质的基础，该学科与数学不同，在注重逻辑能力的同时，更加注重对大自然中事物的认知能力。在认知物理的过程中，不断地揭示自然规律，推动学术进步，这不仅是一种研究方式和规律，也是我们高中生学习各科知识，进行各种实践所需要的态度和方法。这是我在思考中的一点感受。

参考文献

[1]穆良柱.什么是物理与物理的认知过程[J].大学物理，2018，37（01）：21-24.