《物理教学中渗透科学方法教育的途径》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理教学中渗透科学方法教育的途径（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理教学中渗透科学方法教育的途径 物理学研究物质运动最一般的规律、物质的基本结构及其相互作用。物理学在其形成和发展过程中形成了许多科学方法，什么是科学方法呢？物理科学方法就是建立物理概念、得出物理规律的过程中所采取的程序和手段。物理学的发展史表明，物理学家们之所以能在某一领域做出重大贡献，除当时的生产和科学技术发展水平外，与他们所运用的正确科学方法是分不开的，所以科学方法是科学成果获得的重要条件。 一、科学方法教育的意义 我国九年义务教育的目标，明确提出了“要重视科学态度和科学方法的教育”。我们不但“使学生掌握必要的科学知识”，还要为他们的素质发展“奠定必要的科学方法、科学能力和科学品质基础。
2、” 传统教学中，在科学知识的传授方面结果甚于过程，重知识轻方法。应试教育评价教学成败的标准，就是学生能否获得正确的答案。而事实上，在解决问题的过程中，重要的不是运用数据，而是确定什么数据是有用的，既用什么方法。当前教育，普遍强调要让学生懂得“研究方法” , 掌握“获得知识的程序和手段”，要学会进行科学思维。 人的素质是寓于他显示出来的对发展着的社会的适应能力和促进社会发展的创造能力之中。单纯的知识传授使学生无法适应社会的进步，更谈不上促进社会的发展。由此把发展人的素质作为教育目标是必然的。爱因斯坦指出：“有时人们把学校简单地看成一种工具，靠它来把大量的知识传给成长的一代，这种看法是不正确的。”
3、“发展独立思考和独立判断的能力，应当始终放在首位。如果一个人掌握了学科的基础理论，并且学会了独立思考和工作，他必定会找到自己的道路，而且比那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来，他一定会更好地适应进步和变化。”所以目前提出素质教育的目标是时代的要求。素质教育包括科学知识、科学方法、科学态度和科学精神四个层次，而科学方法是其中的核心，科学方法教育对培养学生的科学品质、创造思维和探索能力是其他方面的教育所不可替代的。巴甫洛夫认为：“重要的是科学思想的总结，认识一个科学家的方法，远比认识他的成果价值更大。”在物理教学中有意识地渗透科学方法的教育，是提高学生科学素质，促进学生发展的重要途径。 二、物
4、理教学中的科学方法 物理学主要有哪些科学方法呢？阎金铎教授指出，物理教学中的科学方法可以分为三个层次。 第一层次叫具体方法。比如观察的方法，实验仪器的使用方法或某个实验的具体操作方法等。 第二层次叫逻辑方法。在上述具体方法基础上，运用逻辑方法进行思考，通过分析、综合、抽象、概括等过程，最后上升到思维的三个形式，即概念、判断和推理。 第三个层次是分析解决问题的科学方法。如理想化方法、等效法、模型法、假设法等。 在教学中使学生领悟科学方法存在一定的困难。一方面，物理教材通常对知识点的逻辑联系采用显处理，而对物理知识的内在联系和物理方法，特别是对物理方法采用隐处理，即不在课文中写明，而使学生在学习过
5、程中自己去领悟。所以，必须强调教师对教材要深入钻研，要对教材中的科学方法甄别、显化，这是引导学生领悟的前提。在目前的情况下，并不是所有的物理教师都能有意识地从教材中归纳总结出物理方法并向学生加以介绍，这就与教材编写初衷相去甚远。另一方面，即使教师向学生介绍了教材中的科学方法，也并不能使学生真正掌握。这是因为，科学方法虽有相对独立性，但它往往又与科学知识难以分割，两者相辅相成，构成了物理学特有的知识体系。科学方法的真正掌握，要求学习者必须亲身经历运用科学方法探索的过程。否则，就难以发现科学方法的关键所在，更无法体会只可意会不可言传的奥妙之处。 三、物理教学中渗透科学方法教育的方法 如何在物理教学
6、中渗透科学方法教育呢？其实答案已经在问题中了，科学方法的教育重在“潜移默化”和“渗透”。教师可在教学中，把科学知识和科学方法有机结合起来采用隐性和显性的原则，根据教材、学生等因素，选择合适的方式展开。 1 采用循序渐进的方法 初中学生有很强的求知欲和上进心，对“新鲜”的物理现象很感兴趣，所以应该着重对他们进行观察和实验方法教育；对部分科学思维方法只能隐性渗透，即在教师的指导下进行分析、比较、归纳、概括等思维方法进行训练。而在高中阶段则应着重对学生进行科学思维方法训练。 2 从隐性向显性过渡的方法 对于同一种科学方法教学中可能多次用到，应有层次地从隐性到显性逐步展开。如控制变量法，教材中多次用到
7、，在讲影响蒸发快慢的因素时，一般不作介绍和强调；在讲决定动能大小的因素时，可适度介绍这一方法；在讲决定电阻大小因素时，让学生初步应用这一方法选择合适电阻丝研究，得出结论后反观这一方法，使学生理解这一方法；在学欧姆定律时，可先启发学生认识到导体中的电流跟电压和电阻有关，再问电流跟电压和电阻究竟有什么关系？如何研究呢？学生自觉运用这一方法设计研究方法和实验过程，进而通过实验得出结论。比值法定义物理量的科学方法也可按层次从隐性向显性过渡。 3 由单一到综合应用的方法 在解决物理问题时往往用到多种科学方法，这就要求教学中有意识地渗透运用多种科学方法有机结合解决问题的思想。牛顿第一定律的推导，就运用了多
8、种科学方法，从总体上来讲是实验方法和科学推理的有机结合。具体分析，每次让小球从同一高度滚下是控制变量法；而平面越光滑小球运动距离越大，速度减小越慢，当平面绝对光滑时小球将做匀速直线运动，这是合理外推的方法；而平面绝色光滑则是理想化方法。又如，在学习串联电路的电阻时，我改演示实验为学生实验，让学生运用不同层次的多种科学方法探究问题。先是引导学生猜想，串联电阻比每个电阻都大，总电阻可能等于各串联电阻之和；然后根据伏安法测电阻的实验方法进行实验，其中用到观察、数据记录与处理等具体的科学方法，归纳得出结论；最后用数学方法加以推导。几乎经历了科学研究的整个过程，使学生深刻体会了运用科学方法进行研究的重要
9、性。 四、物理教学中渗透科学方法教育的途径 1 在实验教学中进行科学方法教育 物理学是一门实验科学，实验本身就是一种科学方法。教师可在实验教学中进行科学方法教育，培养学生的观察方法、仪器操作方法、数据处理方法、归纳方法等多种具体或逻辑的科学方法。例如在用滑动变阻器改变电流的实验中，在使用滑动变阻器，观察灯泡亮暗变化，观察阻器连入电路中电阻线的长度的过程中渗透了分步观察、比较观察的科学方法，对现象的解释渗透了分析与推理的科学方法。 2 在概念和规律教学中渗透科学方法教育 科学方法寓于具体的科学知识的认识过程中，只有把认识过程充分而又合理地展现出来，学生才能领会到科学方法是如何提出的，从什么角度用
10、什么方法解决，从而学到科学方法。这就要求我们在物理概念与规律的教学中，认真挖掘教材的科学方法，按照学生的认识过程合理设计教学方案，渗透科学方法教育。例如在力的概念教学中，提出什么是力？引导学生列举大量有力存在的事例，再逐个分析，学生认识到，力都是一个物体施加到另一个物体上的作用，即力不能脱离物体而独立存在。通过归纳，从而抽象出力的概念：力是物体对物体的作用。又如，在进行牛顿第一定律教学时，可以设计如下程序：提出问题：只有力作用物体才运动，没有力作用物体就不运动吗？演示实验：让小车斜面顶端滑下，分别滑到铺有毛巾、棉布和木板的平面上，观察小车运动的距离。分析推论：从实验看出，运动小车受到的阻力越小
11、，它的速度减小就越慢，它的运动时间就越长。进一步推理得出，如水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，它的速度将保持不变，将永远运动下去。从而概括得出牛顿第一定律。这里将使学生领悟到实验加科学推理的方法。 3 用物理学史进行科学方法教育物理学史蕴含着丰富的科学方法。我们可以在教学中利用介绍物理学史或物理学家成果进行科学方法教育。例如在进行玻尔原子模型教学时，可利用介绍玻尔理论提出：玻尔不囿于传统理论的束缚，敢于接受新的科学思想，他把普朗克的量子理论引入原子结构中，提出了能量状态量子化，电子运行轨道量子化和能级跃迁三条假设。从这三条假设出发，他对氢原子模型作了理论上的定量计算，在氢原子光谱的解释上获得
12、了巨大的成功。可见大胆提出假设，是科学研究中的重要方法。又如，在电磁感应教学中，介绍电磁感应发现史：在 1820 年奥斯特的实验证明电流的周围存在磁场，既电能生磁的事实后，法拉第利用逆向思维方法提出磁能生电的猜想，经过十年坚持不懈的努力，终于发现电磁感应现象。再如，富兰克林在做静电实验研究“地电时”，他的夫人不小心碰到莱顿瓶，意外地发生了闪电，这使他与天空中的闪电现象进行类比联想，从而对自然界中电的本质认识有了重大进展，进而证实并建立了电荷守恒定律。这就是科学联想引导的灵感与创见。 4 在解题中时进行科学方法教育 运用所学物理知识解题是物理教学中不可缺少的环节。在解题中主要训练学生的科学思维方法演绎法。例如初中物理功率一节中：一台抽水机向 20m 高处容积是 30m3 的水塔抽水， 2h 可抽满。问抽水机的功率至少是多大？由 P=w/t 可知，欲求 P 须知 W ，又 W=Gh ，可知须知道 G ，由 G=mg 可知须知道 m ，由 m= v 可知此问题可解，这就是演绎思维方法。解题中通过对题目的变通训练，可培养学生的求异思维，形象思维等科学思维方法。 综上所述，在物理教学中，教师在传授物理知识的同时必须渗透科学方法的教育，努力把我们的学生培养成有一定科学素养的新一代。
