初中物理課堂教學應注重學生能力的培養,課堂教學不僅要傳授科學知識,也應該滲透科學方法的教育。我們的物理教師都在進行科學方法教育的研究和實踐,以期對學生進行科學方法的訓練,提高學生的綜合能力。那么科學方法的教育在物理教學過程中到底處于怎樣的地位,如何在教學過程中滲透方法教育呢?
一、科學方法教育的重要性
《新課程標準》明確指出物理教學的目的之一是對學生進行科學方法的訓練,培養學生的科學思維能力。應把對科學方法的學習放到與概念、規律的學習同等重要的地位。
事實上,教給學生方法應比教給學生知識更重要,正所謂:“授之以魚,不如授之以漁。”因為有了科學的方法,學生就能建立起正確的思維過程,而科學的方法則是學生進一步學習和研究的必備條件。所以在物理教學過程中應注意對學生進行科學方法的教育,引導學生利用科學的方法思考問題,從而活化學生的思維,提高他們的能力,使學生學會學習、學會應用、學會探究、學會創新。
二、科學方法在物理教學過程中的具體體現
現行的中學物理教材中蘊藏著豐富的物理思維方法及科學研究方法,現舉例如下:
1.累積法的思想
有些微小的物理量難以直接測量,或直接測量誤差較大。這時,就需要用到累積法的思想。例:測一張紙的厚度、一枚硬幣的厚度以及測一枚郵票的質量等,都用到了累積法的思想。
2.替代法
有的物理量,不便直接測量,通過替代可得到與其相等的量。測出替代后的量,也就得到要測的量。例:測硬幣的直徑、曲線段的 長度等均可用替代法測出。
3.數形結合法
數形結合法是利用圖像描述物理現象、物理過程的方法,其直觀性為問題的解決提供了很大的方便性。在物理問題研究過程中經常使用,如:路程問題中的行程圖、光學中的光路圖、力的圖示及力的示意圖、杠桿示意圖、電路圖等。數形結合法在物理中具有重要作用,能幫助我們認清物理過程,解決物理問題。
4.假設法
為了順利地解決物理問題,人為地引入某些虛擬假定的內容,以便形象、準確、簡潔的表述物理情景和事實。例:光線及連通器原理中的假象液片等。
5.控制變量法
控制變量法是科學研究的一種重要的思想方法。在物理教學過程中多次用到了控制變量的方法,例:研究影響蒸發快慢的因素,研究滑動摩擦力與壓力和接觸面之間的關系,研究壓力的作用效果與壓力和接觸面積大小的關系,研究電流與電壓、電阻的關系等等。
6.類比法
類比法是人們用具體的,有形的,人們所熟知的事物來說明那些抽象的、無形的、陌生的事物,使人們對所要揭示的事物有一個深刻地認識,例:用水流類比電流,由水壓類比電壓,就運用了類比的方法。
另外在物理教學過程中還經常用到極值法、整體法、比例法、隔離法等其他方法。
三、如何在物理教學過程中滲透科學方法的教育
1.利用物理學史對學生進行科學方法論的教育
物理學是一門和人類關系極為密切的學科。物理規律的形成都經歷了一個復雜、長期的演變過程,物理規律的形成過程中蘊藏著豐富的思想方法,例如:伏打電池的發明過程中就是科學家進行科學探究的過程,在教學過程中可以結合伏打電池發明過程對學生進行科學探究方法的教育,讓學生明確科學探究的一般過程,讓學生學會科學的學習方法,提高學生的學習能力。
2.結合知識點的教學對學生進行科學方法的教育
物理教材中蘊藏著豐富的物理方法,教師在教授知識的過程中應滲透科學方法的教育,例如:在研究影響蒸發快慢的因素時,先引導學生對可能影響的因素作出猜想,再讓學生自行設計實驗進行驗證。在學生提出多種影響因素之后,引導學生討論,如果要驗證液體表面積大小對蒸發快慢的影響時,其他幾個因素也在變化,那能否說明液體表面積的大小對蒸發快慢的影響。從而在教學過程中滲透控制變量法的思想,從而提高學生的研究能力。
3.通過典型習題的講解,滲透科學方法的教育
物理習題的講解應避開以題論題,而應借題發揮,以題論法。例如:在講解速度計算時,未來使學生明確物理過程,可利用圖形把物理過程直觀的展現在學生面前,幫助學生更好地解決問題。
例:一列長為60m的火車勻速穿過一條長1800m的隧道,測的火車完全通過隧道需時108s,求火車的運行速度。
分析:有些學生會把火車過橋問題與人過橋問題等同起來,為了便于學生明確火車過橋的全過程,可通過圖形(如下)讓學生清楚地看出火車過橋行駛的路程為:S=S車+S橋=2160m,從而順利解題。
通過例題的講解使學生學會分析、解決同類問題的方法,從而提高學生的解題能力。
總之,物理思維方法是物理知識的精髓,是知識轉化為能力的橋梁,但同時也應該看到思維方法不是教出來的,而是通過“滲透—積累—重復—內化”這樣一個漫長的過程才能內化為學生自己經驗的一部分。因此,在教學中,教師要有意識、有目的地結合物理知識,逐步滲透,反復訓練,層層推進,才能使物理思維方法的教學結出碩果。
(作者單位:南京市江寧區東善橋初級中學)