要重視研究方法的教育

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A文章編號：1008-925X(2011)12-0141-01

摘要：教師把握和應用好物理研究方法教育，就等于教給了學生一把開啟物理世界大門的金鑰匙。常用的物理研究方法有:觀察比較法，物理實驗法，建立理想模型法，類比法，控制變量法，復雜問題簡單法，比值法，等效代替法，理論推導法等等，讓學生了解常用的物理研究方法并理解其含義。這些研究方法的掌握對學生的終身發展有著不可估量的意義，所以在物理知識的教學中必須重視研究方法的教育。

關鍵詞：初中物理 研究方法 教育

1 在知識傳授中滲透

脫離物理知識對中學生大講研究方法，猶如建設空中樓閣;埋頭講物理知識而不注意方法教育，則猶如給學生一堆磚瓦。故物理研究方法教育要以知識傳授為載體。教師要善于挖掘教材中的素材，抓住知識和研究方法的結合點，在知識的傳遞中滲透物理研究方法教育。

物理研究方法的教育應該體現在具體科學知識的認知過程中，只有把認知過程充分而合理地展示出來，學生才能看到科學問題是怎樣提出來的，從什么角度，用什么方法去解決，從而學到科學的研究方法。這就要求我們在教學中注意物理概念和規律的形成過程，按照學生的認知過程，合理的設計教學過程和教學方案。例如:“等效代替法”又稱“轉換法”就是用一種已知的模型，過程或作用替代不便直接研究的對象，從而化整為零，降低思維活動的難度，加快解題速度。等效有結果等效和過程等效兩種。如研究平面鏡成像規律的實驗中，我們并不需要具體知道像的大小，只是要比較像和物的大小關系。讓學生思考能用刻度尺放到玻璃后方測量嗎而人卻要在玻璃前方觀察，顯然既不方便效果又不佳。武打演員無法獨立完成一些高難動作時，常請替身來完成，而對替身又有什么要求呢通過這樣的例子來類比，啟發學生，從而讓學生想到用另一根完全相同的蠟燭做替身，來代替鏡前的蠟燭，放到鏡后去與它的像進行比較，方便且準確地解決了像和物的大小問題。又如力是一個很抽象的量，如何測量力呢讓學生觀察手拉彈簧時，彈簧長度的變化，并回答原因是力作用的直接效果，且彈簧的長度變化是可以直接觀察，直接測量的。通過思考，點播，啟發，得出可以用彈簧長度的變化來量度力的大小。彈簧測力計隱含一個間接測量原理，把那些不便直接觀察，不便直接測量的量轉化成可直接觀察，可直接量度的量去間接表現。轉化也是一種等效，如把熔化過程轉化為圖像。此外，在總電阻，平均速度等概念的提出及長度的特殊測量等都應用了等效代替法。等效代替法也可以是其他相同效果上的替代。等效代替法的關鍵是不改變效果。

在教學中教師應有意識地創設教學活動情境，激發學生探究熱情，讓學生在探究活動中學習知識，在探究活動中掌握研究方法。例如:在研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關時，先讓學生思考:你能用什么事例證明給大家看滑動摩擦力是否存在再引導學生猜想:滑動摩擦力的大小與哪些因素有關呢然而教師將大部分同學的看法進行歸納:滑動摩擦力的大小可能與接觸面的粗糙程度，壓力的大小，接觸面積，物體的運動速度有關。這時教師再提出:你能用什么方法來證實你的“猜想”或是“經驗”是正確的呢如果滑動摩擦力的大小變化了，你如何確定是哪個或哪些因素引起的呢于是“控制變量法”將一顯身手。學生在合理地選擇了研究方法后下面的學習和探究過程就能順利進行了。在這個教學環節中，應該說前期的創設情景引導學生選擇探究方法是最重要的。像這種培養學生探究能力的契機在初中物理教學中是很多的，如果教師能有效地挖掘教材，不僅能順利完成物理知識的教學任務，更有利于學生對的物理研究方法的掌握和創新能力的培養。

2 在講解物理學史中滲透

物理發展學史既是記錄成果的歷史，也是記錄研究方法，學習方法的歷史。著名科學家對自己方法論的評價，遠比科學成果的評價高得多，巴甫洛夫認為“認識一個血液學家的方法遠比認識他們的成果價值更大”。科學家在科學發現的創造性勞動中所采用對比，類比，等效等物理研究方法的各種事例，應結合教材內容介紹給學生。我們對科學家的介紹應該突出科學家的思維方法，研究方法，在必要時結合重要的物理史料用模擬科學認識過程的方法進行物理教學，是培養創造型人才的一個有效途徑。模擬科學認識過程的方法，就是讓學生遵循前人科學發現和發明的思路來學習，學會科學研究的方法。具體地講就是善于把學生推到若干年前，讓他們從當時的科學背景出發去重溫科學家們在什么問題上，什么環節中，什么情況下，用什么方法和思路做出了科學發明和發現，從而把這些關鍵的步驟聯系起來。如在“牛頓第一定律”教學中，首先闡明早在2000年以前，亞里士多德針對力和運動關系就提出了這樣的觀點:要維持物體做勻速運動，就必須給物體施加一恒定的力，不受力而一直運動的物體是不存在的;然后讓學生觀察身邊常見現象得出物體運動似乎也需要力的作用;再指出伽利略對這種觀點提出了質疑，進而介紹伽利略的理想實驗推演過程。讓學生從這段物理學史中認識到伽利略之所以敢于批判亞里斯多德的學說，是因為他此前已進行過長期的實驗研究，伽利略認為自然界“總是習慣于運用某種最簡單最容易的手段”這一哲學思考，他的研究方法是“觀察——假設猜想——實驗驗證——合理外推”，開創了研究自然規律的科學方法，這就是“抽象思維，數學推導，科學實驗”相結合的方法，對科學研究起到了重大的啟蒙作用，極大地推動了物理學發展，是人類物理思想上最偉大的成就之一。然后引導學生體驗伽利略的斜面實驗，加深對研究方法的理解。還有在“電磁感應”教學中，先介紹安培坐失良機，科拉頓跑失良機的故事，再介紹法拉第的科學研究方法。這樣在傳授知識的同時，使學生感受科學方法在建立概念，發現規律中的作用，激發學生自覺地學習和運用科學方法解決實際問題的積極性。

當然，任何教學方法和策略的實施都要注意其有效性，物理學思維方法和研究方法的教育不能離開學生實際和物理教學實際，應關注學生的最近發展區。物理研究方法教育的目的是為了幫助學生更好地獲取知識，教學應突出獲得知識的過程，但又不能輕視知識的傳遞，更不能忽視結論的生成。研究方法的教育和學生能力的培養都不是一蹴而就的工作，教師在教學中要善于挖掘教材中資源，對學生進行全方位，多渠道且持之以恒的磨礪。