加强科学方法教育 提升学生物理素质

时间:2022-08-13 04:02:25

加强科学方法教育 提升学生物理素质

爱因斯坦指出:成功=艰苦的劳动+科学的方法+少说空话。可见,掌握科学的方法非常重要。事实上对方法的掌握是衡量一个人能力高低的重要因素,加强物理方法教育是素质教育的一项重要内容,是克服重知识传授、轻方法教育的重要措施,是提高学生科学素质的重要途径。我在初中物理教学中,在注重知识传授的同时,更关注物理方法的教育,收到了事半功倍的效果。本文就物理教学过程中科学方法教育的实施途径和策略,谈个人的体会,与同行们共讨。

一、在物理概念的引入和定义时渗透方法论教育

物理概念是反映物质的一般的、本质特征的理性知识,任何概念都必定建立在客观事物的基础上。因此应抓住不同概念间本质的联系,进行方法教育。例如速度、密度、压强等概念的引入都运用了比较的方法,它们的定义都采用了比值定义法。再如磁感线和光线等概念的建立采用了理想模型法。通过这些概念的讲授,对学生进行各种物理方法的教育,使他们体会这些方法的本质并体会其含义。

二、在讲授物理规律时,结合规律讲授方法

任何一个新规律的发现与总结,也都渗透着方法论思想,因此可结合规律的讲授来点明方法。例如牛顿第一定律的建立与阐述包含着一种重要的物理方法:理想实验法。“近代科学之父”伽利略创立了这种方法,利用这种方法否定了亚里士多德的错误观点,为牛顿第一定律的发现奠定了基础。讲授该定律时,适时恰当地点明理想实验法,初步简介该方法的含义和重要意义,从而使学生初步体会理想实验法。

三、以物理方法为“纲要”,组织教学内容,引导学生在学习知识的同时学习方法

初中物理教材的许多章节,都可以设计为以物理方法为“纲要”组织教学内容,使知识之间的联系和组织顺序按物理方法进行,则学习知识的过程,同时也是让学生领略物理方法的过程,使学生在不知不觉中受到方法论的教育。例如在学习决定导体电阻大小的因素时,以研究物理问题的一般方法和控制变量法为“纲要”组织教学:先引导学生猜想电阻的大小可能跟材料、长度、横截面积等因素有关,再引导他们用实验验证猜想。验证猜想时,又可以以“控制变量法”为“纲要”来组织实验,先引导学生分析要验证电阻的大小是否跟材料有关,应控制长度、横截面积都相同,进而选取适当器材进行实验,最后分析实验数据得出结论。类似的,要验证电阻的大小跟长度是否有关时,应控制材料、横截面积都相同,要验证电阻的大小跟横截面积是否有关,应控制材料、长度都相同。

四、利用物理学史进行方法教育

物理学的发展史本身就是科学方法的发展史。在物理教学中,适时恰当地插入物理学史,可以使学生领略到科学家的思维方法。例如在学完大气压强内容后,可向学生简介托里拆利实验的过程。在讲授牛顿第一定律的时候,可向学生简述历史上牛顿第一定律的产生过程,托里拆利实验的成功得益于逆向思维方法,牛顿第一定律的产生离不开理想实验法。这样将物理方法教育孕于生动的物理学史中,学生易于接受和理解,是行之有效的方法。

五、开设物理方法教育专题课,使学生较深层次地认识和掌握物理方法

越来越多的教育界仁人志士认识到:科学的物理思维方法和研究问题的方法是比物理知识和原理更为重要的知识,它是比金子更为重要的“点金术”。所以我在教学的过程中,根据需要每个学期都要拿出几个课时,给学生上好几堂专门的方法教育课,使他们较全面、较系统地掌握一些重要的常用物理科学方法,我在实践中开设了以下两种形式的方法教育专题课,收到了较好的效果。

1.开设有关物理科学方法一般性知识的专题课。课前广泛地收集资料,做好充分的准备,向学生介绍物理学方法的一般性知识。引导学生学习物理科学方法的含义、物理科学方法常见的形式、物理科学方法原理,使学生初步认识了物理科学方法。

2.开设方法总结专题课,使学生对某种特定的方法有较深层次的全面认识。同一物理方法在物理学的各个组成部分中,在许多具体的应用实例,通过剖析该方法在这些实例中的具体应用,使学生较全面地体会该方法的内涵、从而初步掌握该方法,达到初步应用的目的,使学生学习物理有一个质的飞跃。例如教材中,以控制变量法研究了影响摩擦力大小的因素,也用该方法研究了影响压力效果的因素、决定动能大小的因素、影响电阻大小的因素、影响感应电流方向的因素等。适时地总结这些感性材料,从而使学生对控制变量法的理解由感性认识上升到理性认识。

六、引导学生应用物理科学方法“发现”物理规律

在学生初步掌握了某种物理科学方法后,引导学生自主地应用该方法像物理学家研究物理问题那样去“发现”物理规律,从而更加深入地掌握这种方法。例如:引导学生利用控制变量法去“发现”阿基米德原理。学生做实验前,先引导他们分析浮力的大小可能跟液体的密度、排开液体的体积等因素有关,再启发他们用控制变量法做实验,去“发现”规律,学生在应用所学方法解决实际问题的同时,既提高了能力,又巩固了方法,实际上也使教学效果达到了升华。

诚然,对学生进行物理方法教育不是一朝一夕的事,各课任老师也不应奢求能起到立杆见影的效果。教师对物理方法的教育更应注意方法:可在物理概念和规律讲授后,自然地提出一个科学方法,先不要严格推敲方法的定义,也不要详细阐述方法的内涵,关键在于以后不断地增强学生的感性认识,适时点破、不断渗透,唤起学生的有意注意。另外,辅之以必要的“方法专题课”。

实践证明:加强物理科学方法教育,有利于学生理清知识的来龙去脉,提高学习兴趣,增强学习的自觉性,克服盲目性,它是提高学生科学素质的重要途径,也是我们教学中不可缺少的一环,更为学生日后的终身发展奠定了良好的基础。

作者单位:

江苏淮安市丁集中学

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