高中物理實驗教學滲透科學方法的教育

論文關鍵詞：物理教學　科學方法

論文摘 要：科學方法教育在中學物理教學中具有重要意義，透過物理實驗教學可以滲透科學方法，藉助物理實驗方法和訓練等途徑可以實施科學方法教育。

《普通高中物理課程標準》明確指出：高中物理課程旨在進一步提高學生的科學素養，從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面培養學生，爲學生終身發展和應對未來發展的挑戰奠定基礎。
在物理實驗教學中應把科學方法的教育作爲課堂教學的重要目標，重視對學生科學方法的培養，讓學生掌握科學的方法比單純地傳授知識更爲重要。在實驗教學中滲透科學研究方法是科學方法教育的一個重要途徑，很多的科學研究方法在實驗教學中都有所體現。下面是我在高中物理實驗教學過程中滲透科學方法教育的一些體會，敬請同行斧正。
一、高中物理實驗教學滲透科學方法的教育意義
1.科學方法教育比知識教學更具有長遠意義。
2.科學方法教育能使物理教學達到更高的境界。
3.科學方法教育使知識教學和能力培養的結合具有可操作性。
4.科學方法教育具有德育功能，有助於學生樹立辯證唯物主義的世界觀。
二、高中物理實驗教學中常見的科學方法
觀察和實驗方法側重觀察實驗法和實驗數據處理等；分析和綜合方法側重定性分析、定量分析和因果分析；比較和分類方法側重異中求同、同中求異的研究；歸納和演繹方法側重簡單枚舉歸納和演繹；數學方法主要用比值定義物理量和物理規律，也經常運用圖像描述物理現象和規律；理想化方法主要包括理想實驗和理想模型等；另外，還有類比方法、等效方法和非邏輯思維方法等。這些方法在科學認識過程中起着不同的作用，他們相得益彰，共同構成了物理學科科學方法教育的內容體系。
三、高中物理實驗教學滲透科學方法的途徑
1.在實驗教學中培養理論聯繫實踐的科學研究方法
物理學常遵循着實踐、理論、再實踐的途徑來研究和解決問題：觀察實驗——猜想假設——
實驗驗證——實踐驗證理論，不斷循環上升。例如在研究自由落體的運動中，讓學生先猜想實驗結果然後觀察實驗現象：一個重物和一張張開的紙同時從同一高度下落，哪一個先落地；然後把剛纔的紙團成一團，再讓它與重物同時下落，再觀察哪一個先落地。實驗現象引發了學生思考：同樣重的紙張爲什麼有不同的現象？比較兩個實驗的不同點可以知道，這是空氣阻力作用的原因。這時自然地提出假設和猜想，如果物體只受重力作用做自由落體運動，下落的速度是不是可能與物體的重力無關呢？接着用牛頓管實驗來驗證假設，並建立起自由落體運動的規律。
2.在實驗教學中培養科學的觀察方法
觀察在物理學的發展中起到了很重要的作用，如牛頓定律是從天體運動的觀察開始的，觀察宇宙射線是研究高能粒子的重要方法。學生透過學習使觀察的方法更加科學，培養良好的觀察習慣。因此，培養學生學會觀察、勤於觀察的習慣，對學習物理會有較大的幫助，平時，在教學中教師還要重視教給學生研究物理問題的.實驗思想和方法。另外，實驗教學還經常採用“放大法”“替代法”和“比較法”等科學方法，以培養學生科學的思想、方法、嚴謹的科學態度和求實精神。
3.在實驗教學中滲透控制變量的科學研究方法
控制變量的方法是指有多個因素同時作用、共同影響某一物理量時，分別獨立地研究其中某一因素的影響，這時暫時保持其他因素不變，以便排除其他因素的干擾，更好地研究這一因素與研究量之間的關係，最後再透過綜合分析得出規律。例如：牛頓第二定律、歐姆定律、電阻定律等，都採用了控制變量法設計實驗而研究出來的。科學方法的教學既能使學生產生興趣，又能使學生摸清學習物理的科學方法，使學生由“學會”變爲“會學”，提高了學生的學習能力，達到素質教育的目的。
4.在實驗教學中滲透理想化的科學研究方法
理想化的方法是在已有的實踐基礎上，根據邏輯法則，經過推論、判斷得出的理想條件下的物理規律和“理想模型”；重點考慮主要的因素、性質或條件，而常常忽略其他次要的性質和條件，理想化的方法能使問題得到簡化處理，它能更深刻地反映現象的本質。伽利略的斜面實驗是物理學史上著名的理想化實驗。再例如，彈簧振子、單擺等是理想化模型；
總之，領會科學方法重在“潛移默化”和“滲透”，讓學生透過物理實驗學到研究問題和解決問題的方法，將科學方法遷移到其他領域，促進學生終身發展，使學生終身受益。因此，不斷探索科學方法教育的內容和方式是素質教育的一個重要課題。
參考文獻：
［１］張憲魁，王欣.物理學方法論.西安：陝西人民教育出版社，1995.
［２］張憲魁.物理科學方法教育.青島：青島海洋大學出版社.
［３］宋樹傑.高中物理新課程理念與教學實踐.北京：商務印書館，2003.

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