淺議物理教學中的幾種主要方法

物理教學中實施素質教育的目標是培養具有較高科學素養的人才，它主要體現在培養多方面的能力，比如觀察和操作能力，歸納和演繹能力，類比和推理能力，使用工具查閱資料能力等，在諸多能力的培養中，創造能力是核心。

本文要說的方法是從物理學中歸納出來的一般方法，我們不是單純地研究物理方法的理論體系，而是要討論物理方法的教學，在物理教學中應用物理方法，指導學生掌握物理知識，使學生愛學物理，會學物理，學好物理。根據多年的教學實踐，結合物理學科的特點和學生的實際情況，談談物理教學。

一、實驗是物理教學的基礎

物理學體系是由物理實驗、概念、規律等組成的，其中概念和規律都是建立在實踐的基礎上的，學生經過初步學習，對物理實驗的地位比較了解，也知道物理實驗在物理學科研究中的重要作用，但是他們對物理實驗的本質了解還很模糊，他們認為物理實驗最重要的是觀察，沒有觀察就談不上實驗;也有人認為物理實驗最重要的是動手做，不動手做就不是實驗，還有人認為實驗的目的是要證明或驗證什么，產生這些想法是有一定道理的，但是這些并不是實驗的精髓。

對客觀世界進行科學研究時會發現，影響物質運動規律的變量是非常多的，人們必須用簡化情景的方法，通過控制變量，從簡單的現象開始研究，才能逐步地認識客觀規律，人們通過實驗現象歸納抽象出物理概念，探索出物理規律，這些規律還要受實驗的檢驗，這就是說物理科學理論是在實驗的基礎建立起來的。從本質上說，實驗是人為地創造一個環境，人為地控制物質變化的過程。在一個理想的環境下排除干擾，突出主要因素進行的操作。

古希臘哲學家亞里士多德，在物理學中犯了個錯誤，他提出自由落體運動中，重物體比輕物體下落得快，他還提出力是物體運動的原因，這些都是錯誤的，為什么呢?這里就有個研究物理學的方法問題，他用的是觀察法，也動手做了，展示了一些生活現象，得到了生活經驗，他的做法只能叫做動手做，這不是完整意義上的實驗，實驗是要控制變量進行分析研究的。

伽利略的方法和亞里士多德的方法不同，他證明了自由落體運動速度與質量無關，方法的不同導致了不同的結論。由此可見，物理學作為一門科學，它的基礎是實驗。

二、物理教學中的五種主要方法

1.理想化方法是物理科學研究中最廣泛的方法

由于客觀世界十分復雜，在研究問題的過程中就應該忽略次要因素或無關因素，它使我們得到理想化的模型去代替客觀原型，這就是理想化方法，理想化方法使我們能夠近似地在理想的條件下方便地研究客觀世界，得到物理規律。

2.等效方法是物理學研究中的普遍方法

物理科學研究中有眾多的物理量，在分析、處理一些較復雜的實際問題時，特別要注意運用等效法，抽象出物理模型。兩個互成角度的共點力合成實驗、平拋運動等，都可用等效的思想來處理的。由于學生學到的等效方法都是通過具體的規律或公式來體驗的，所以他們對于等效方法的認識是割裂的、分散的，他們往往有一種錯誤觀念，這種認識上的錯誤妨礙了他們對等效方法的普遍性的認識。

實際上，等效法的實質是保持效果相等。不同性質的力可以合成，為的是得到一個等效的力，等效法在物理學史上曾經起過重要的作用。

3.對稱方法是物理學中最深刻，最能體現美學的方法

在客觀世界復雜的事物中普遍存在著一類現象，那就是對稱，對稱使紛繁復雜的客觀世界變得相對簡單，顯示了某種勻稱和協調。對稱現象是非常普遍的，每個人從童年時候就開始觀察對稱，在進入初中、高中的時候，已經感受到大量的對稱現象了，但他們對于對稱的理解是不完整的，把對稱局限在幾何對稱上，即使是用在物理上，他們也是從物體放置方式、物體運動的軌跡形狀去觀察對稱。在物理科學中，我們要從空間的對稱變換等角度認識，運用對稱解決問題。

4.微元法是物理學中最具有數學化，又能體現辨證思維的方法

客觀世界的物質是運動和變化著的，而這種變化往往是不均勻的，對不均勻的變化的研究是十分困難的，在這種情況下，可以從總體中分割出一個微元，也可以從總體中取出一個微元過程，從分析微元達到分析整體。在學習微元法時，學生可能會產生一些誤解，認為微元法純粹就是數學方法，而忽略了它的物理思想，微元法雖然要用到較多的數學方法，但是它首先是物理方法，它是從極小部分著手來達到解決整體的目的。微元法是中學物理教學中比較難掌握的方法，但是，微元法不僅是一個方法技巧，更是一個物理思想，只有在物理思想上，在辨證的邏輯上掌握了微元法，才可以說是掌握了微元法的本質。

(責任編輯 易志毅)