Содержание и структура физического образования

В содержании и структуре физического образования имеется два уровня: эмпирический и теоретический. эмпирический включает данные опыта, эмпирические понятия, законы и закономерности. Изучая физические явления, формирует набор эксперимента, затем его анализирует, описывает, и на основе этого формируют законы и закономерности. Для количественной оценки физических явлений вводят числовые характеристики, меры их свойств, которые называют физическими величинами. Физическая величина — это числовая характеристика свойств физических объектов, полученная путем измерения. Каждая физическая величина характеризует физический объект не только количественно, но и качественно. Физическая величина — это не сама действительность — это принятый в физике способ описания физической реальности. Каждый физический объект обладает множеством свойств, которые используют метод идеализации: выделяют существенные стороны и отбрасывают несущественные, и тогда изучают упрощенную модель (мат точка, мат маятник, абсолютно твердое тело).

Теоретический уровень включает теории, идеи и гипотезы. Физическая теория — это теоретические законы, представленные в виде математических уравнений, которые описывают данные явления. Теоретические законы отличаются большей общностью, они включают теоретические понятия и эмпирические понятия. Теоретические понятия более отдаленные от опытных. Физическая теория выделяет структурные части: Основание, ядро, следствие. Основание включает эмпирический базис (набор опытных данных), идеализированный объект и физические величины. Идеализированный объект — модель материи на определенном структурном уровне. Каждая теория отличается одна от другой идеализированным объектом. Переходным мостом от эмпирического базиса к новой теории служит идеальный объект. Ядро физической теории составляет система общих законов выраженных в математических уравнениях, постулатах и принципах. Система уравнений представляет собой математическую модель данного вида взаимодействия материй, в котором идеализированный объект представлен в динамике и движении. Каждой физической теории соответствует набор принципов симметрии, которые проявляют себя в неизменности физических законов при определенных преобразованиях. Например, есть непрерывные преобразования: перенос или поворот системы, как целое; дискретные преобразования: замена частиц на античастицы.