古往今來，人類在探索物質世界的過程中，總會遇到壹些內部結構尚不清楚的系統，在控制論中，把這樣的系統叫做黑箱。對某壹未知系統（即黑箱）通過實驗和推理來研究其內部結構的問題，壹般稱之為黑箱問題。
黑箱的作用
在物理教學中，黑箱及黑箱問題不僅能激發學生對物理學習的濃厚興趣，而且黑箱問題的分析和解決還能培養學生的邏輯判斷能力。推理能力、創造能力和應用物理知識解決實際問題的能力，所以在中學物理教學中應廣泛推廣這種黑箱及黑箱方法
黑箱的分類
黑箱的分類，
從物理學內容的角度來看，壹般可以把黑箱分為力學黑箱、光學黑箱和電學黑箱、聲學黑箱等幾種，其中又以光學黑箱和電學黑箱較為常見；從教學功能上來說，黑箱又可以分為導入新課類黑箱、幫助建立概念、規律類黑箱、鞏固復習類黑箱及實驗訓練類黑箱等。黑箱的分類不是絕對的，從不同的角度去看有著不同的分類方法。
黑箱問題的解決方法
黑箱是壹種未知系統，
在探索其內部結構時往往不能將其打開而成為“白箱”，因此，通常采用這樣的方法來解決：給黑箱輸人某壹或某幾個信號（如光學信號、電學信號、力學信號等），觀察其輸出信號，然後進行推理，最終得出黑箱的內部結構。由於是通過邏輯推理的，所以最終結果有可能並不是唯壹的，這就可以大大促進學生進行發散性思維，使思維得到發展。