初探初中物理教学中的科学方法教育
摘要:在物理教学中进行科学方法的教育,教材是载体,教师是关键。
教师在
传授科学知识的过程中,要创设好物理情景,有计划地引导学生去探索、去发现、去总结,使学生在探究问题、掌握知识的同时,学习和领会物理科学方法,这是
物理教学过程中非常重要的一环。
重视科学方法的教学,培养学生的科学思维,
提高学生实事求是的科学态度,勇于创新的探索精神,有助于学生学习能力的发
展和实践活动的开展,以促成学生的全面发展和素质的提高。
关键词:初中物理;科学方法;教师;学生
《物理课程标准》倡导探究式的学习,注重学生自己动手、动脑探究科学规律,体验科学研究的方法,科学探究既是一种重要的教学方式,又是学生的学习
目标。
因此,在初中物理教学中,不仅要教给学生物理知识,更重要的是要引导
学生经历一次物理学知识的“再发现”的过程,从而培养学生获取新知识的能力,
收集和处理信息的能力,分析和解决问题的能力,体验科学探究的乐趣,学习科
学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。
如何使物理教学达到课程标准确定的目标,其中蕴含的大量的科学方法,我
们必须给予足够的重视,并且渗透到教学活动中,适时向学生介绍、点拨,让学
生在学习活动中去体验,逐步提高学生科学探究能力。
这就需要学生面对新的物
理情景,建立起物理模型,并把已知条件进行提取、加工、综合、迁移至问题部分,从而解决问题。
为了使学生提高解决这类问题的能力,物理科学方法教育就
显得十分重要。
只有让学生学习并熟练掌握物理学研究的方法,遇到这类问题时
才会有法可循,游刃有余。
在初中物理教学中进行科学方法的教育,教材是载体,教师是关键。
教师在
传授科学知识的过程中,要创设好物理情景,有计划地引导学生去探索、去发现、去总结,使学生在探究问题、掌握知识的同时,学习和领会物理科学方法,这是
物理教学过程中非常重要的一环。
本文就初中物理常用的科学方法谈一谈教师应
该如何在自己的教学中渗透。
一、控制变量法
控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起来得出规律的方法。
控制变量的方法是一种常用的有效的科学研究方法,当学生掌握了这一研究问
题的方法后,就可以迁移、运用于其他研究领域。
因为任何一个事物都不可能孤立
地存在着,与它发生联系,对它产生影响的因素很多,在这种情况下就可以考虑
使用控制变量的方法来研究问题。
二、图象法
图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关系,很直观。
由
于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物理量的变化情况,因此图象在物理
中有着广泛的应用。
在实验中,运用图象来处理实验数据,探究内在的物理规律,具有独特之处。
例如在探究串联电路中电流规律实验中,把各点作为横轴、电流
为纵轴,作出的图象为水平直线,很直观表示出串联电路中各点电流相等的规律。
这样学生非常容易理解和记忆。
在探究电阻上的电流跟电压的关系、同种物质的
质量与体积的关系、重力大小跟质量的关系等实验中都运用到图象法。
这样把数
形结合、图形与文字结合起来处理数据、描述物理规律,能很好地促进学生处理
数据能力和分析问题能力的提高。
三、物理概念的比值定义方法
这种比较方法是物理学中常用的科学方法,物理学中采取“相同时间比路程”
的方法从而引出速度概念“物体在单位时间里通过的路程”。
初中物理教材中利用
比值定义的概念还有:密度、压强、功率、电功率等。
四、类比法引入概念
类比法是一种推理方法。
对于初中学生,归纳直觉经验建立概念的方法是经
常使用的。
随着学生思维能力的提高,建立物理概念的方法也应逐步提高层次。
为了把要表达的物理问题说清楚明白,往往用具体的、有形的、人们所熟知的事
物来类比要说明的那些抽象的、无形的、陌生的事物,通过借助于一个比较熟悉
的对象的某些特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。
如:电流
概念的引入和建立则是借助类比的方法,利用学生对水流的感性认识,引入并抽
象出电流的概念。
在研究电压的作用时,借助于看得见而学生比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比,来揭示电压是形成电流的原因。
这样形象直观很容易被学生理解记忆牢固。
当然,这里还可以用其他方式来类比,充分发挥学生的主观能
动性,还可以找到更符合学生实际的类比方法。
五、假说——一种探究未知世界的重要方法
假说法是贯穿“分子和原子”这一章的一种物理学的研究方法,也是研究物质
结构的一种主要思维方法。
由推理得到的结果,在未被理论检验和实践检验证实
以前,还不能成为理论,只是一种科学研究中的假定性说明,称为“假说”,然后
通过大量的严格检验,假说得以证实,被大家所公认,才能转化为理论。
假说是理论的来源,提出假说和验证假说则是推动科学发展的重要科研工作。
在新《课程标准》中要求培养学生提出问题、进行假设与猜想、制定计划、设计
实验、收集证据、分析论证的探索能力,也就是这一科学研究方法的具体应用。
六、理想化的科学研究方法
理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实验的一种科学方法。
可分为理想化模型和理想化实验。
理想化模型就是指把复杂的问题简单化,把研究对象的一些次要因素舍去,
抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理去再现原形的本质的东西,构成理想
化的物理模型。
这是一种重要的物理研究方法。
例如探究杠杆平衡条件的实验,
杠杆就是一种理想化的模型。
杠杆在使用时,由于受到力的作用,都会引起或多
或少的形变,然而在研究中把此时的形变忽略不计,这里我们就把杠杆经过理想
化的处理,认为它无形变,视为一个硬棒,从而使学生在研究时不被细枝末节的
因素影响,顺利地得出杠杆平衡原理。
然而,科学的理想化不是无根据的幻想,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,理想实验的方法是一种重
要的科学研究方法。
客观存在的事物常常具有复杂的多方面的特性,处于多种条
件之下。
理想化就是突出起主要作用的性质或条件,而忽略了其他次要的性质或
条件,理想化的方法能使问题得到简化处理,更能深刻地反映现象的本质。
俗话说,“授之以鱼,不如授之以渔”,重视科学方法的教学,培养学生的科
学思维,提高学生实事求是的科学态度,勇于创新的探索精神,有助于学生学习
能力的发展和实践活动的开展,以促成学生的全面发展和素质的提高。
(作者单位:内蒙古鄂尔多斯市东胜区伊克昭中学017000)。