论文关键词:教学 科学方法

论文摘 要:科学方法在中学物理教学中具有重要意义,通过物理实验教学可以渗透科学方法,借助物理实验方法和训练等途径可以实施科学方法教育。

《普通高中物理课程标准》明确指出:高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生,为学生终身发展和应对未来发展的挑战奠定基础。

在物理实验教学中应把科学方法的教育作为课堂教学的重要目标,重视对学生科学方法的培养,让学生掌握科学的方法比单纯地传授知识更为重要。在实验教学中渗透科学研究方法是科学方法教育的一个重要途径,很多的科学研究方法在实验教学中都有所体现。下面是我在高中物理实验教学过程中渗透科学方法教育的一些体会,敬请同行斧正。

一、高中物理实验教学渗透科学方法的教育意义

1.科学方法教育比知识教学更具有长远意义。

2.科学方法教育能使物理教学达到更高的境界。

3.科学方法教育使知识教学和能力培养的结合具有可操作性。

4.科学方法教育具有德育功能,有助于学生树立辩证唯物主义的世界观。

二、高中物理实验教学中常见的科学方法

观察和实验方法侧重观察实验法和实验数据处理等;分析和综合方法侧重定性分析、定量分析和因果分析;比较和分类方法侧重异中求同、同中求异的研究;归纳和演绎方法侧重简单枚举归纳和演绎;方法主要用比值定义物理量和物理规律,也经常运用图像描述物理现象和规律;理想化方法主要包括理想实验和理想模型等;另外,还有类比方法、等效方法和非思维方法等。这些方法在科学认识过程中起着不同的作用,他们相得益彰,共同构成了物科科学方法教育的内容体系。

三、高中物理实验教学渗透科学方法的途径

1.在实验教学中培养理论联系实践的科学研究方法

物理学常遵循着实践、理论、再实践的途径来研究和解决问题:观察实验——猜想假设——

实验验证——实践验证理论,不断循环上升。例如在研究自由落体的运动中,让学生先猜想实验结果然后观察实验现象:一个重物和一张张开的纸同时从同一高度下落,哪一个先落地;然后把刚才的纸团成一团,再让它与重物同时下落,再观察哪一个先落地。实验现象引发了学生思考:同样重的纸张为什么有不同的现象?比较两个实验的不同点可以知道,这是空气阻力作用的原因。这时自然地提出假设和猜想,如果物体只受重力作用做自由落体运动,下落的速度是不是可能与物体的重力无关呢?接着用牛顿管实验来验证假设,并建立起自由落体运动的规律。

2.在实验教学中培养科学的观察方法

观察在物理学的发展中起到了很重要的作用,如牛顿定律是从天体运动的观察开始的,观察宇宙射线是研究高能粒子的重要方法。学生通过学习使观察的方法更加科学,培养良好的观察习惯。因此,培养学生学会观察、勤于观察的习惯,对学习物理会有较大的帮助,平时,在教学中教师还要重视教给学生研究物理问题的实验思想和方法。另外,实验教学还经常采用“放大法”“替代法”和“比较法”等科学方法,以培养学生科学的思想、方法、严谨的科学态度和求实精神。

3.在实验教学中渗透控制变量的科学研究方法

控制变量的方法是指有多个因素同时作用、共同影响某一物理量时,分别独立地研究其中某一因素的影响,这时暂时保持其他因素不变,以便排除其他因素的干扰,更好地研究这一因素与研究量之间的关系,最后再通过综合分析得出规律。例如:牛顿第二定律、欧姆定律、电阻定律等,都采用了控制变量法设计实验而研究出来的。科学方法的教学既能使学生产生兴趣,又能使学生摸清学习物理的科学方法,使学生由“学会”变为“会学”,提高了学生的学习能力,达到素质教育的目的。

4.在实验教学中渗透理想化的科学研究方法

理想化的方法是在已有的实践基础上,根据逻辑法则,经过推论、判断得出的理想条件下的物理规律和“理想模型”;重点考虑主要的因素、性质或条件,而常常忽略其他次要的性质和条件,理想化的方法能使问题得到简化处理,它能更深刻地反映现象的本质。伽利略的斜面实验是物理学史上着名的理想化实验。再例如,弹簧振子、单摆等是理想化模型;

总之,领会科学方法重在“潜移默化”和“渗透”,让学生通过物理实验学到研究问题和解决问题的方法,将科学方法迁移到其他领域,促进学生终身发展,使学生终身受益。因此,不断探索科学方法教育的内容和方式是素质教育的一个重要课题。

参考文献:

[1]张宪魁,王欣.物理学方法论.西安:陕西人民教育出版社,1995.

[2]张宪魁.物理科学方法教育.青岛:青岛海洋大学出版社.

[3]宋树杰.高中物理新课程理念与教学实践.北京:商务印书馆,2003.