初中物理教學中科學方法的教育

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）08-0166-01

現在的學生靠什么適應將來的社會，那就是“能力”。能力是順利完成某種活動所需的那些個體的心理特征，是探索與運用知識的本領，是決定人的活動成效的決定性因素。物理教學不但要讓學生掌握必要的科學知識，還要為他們的素質發展奠定必需的科學方法、科學能力、科學品質的基礎。為此，我們教育工作者要重視能力形成的支撐，即“過程與方法”。其中科學方法的教育至關重要。重視科學方法的教育就能使單純的“學科教育”轉向“科學的教育”。

一、科學方法教育的重要性

傳統的教學中，人們重視知識教學，其原因是認為“知識是能力的基礎”。人們忽略了“結果要靠過程支撐”，有一個科學的過程，才能有一個良好的結果。應試教育評價教學成敗的標準，就是看學生能否獲得正確的答案。而事實上，在解決實際問題的過程中，重要的并不是運用數據，而是確定什么數據是有用的。當前世界各國，特別是美國、德國、日本、英國等發達國家十分重視科學方法的教育，普遍強調要讓學生懂得“研究方法”，要掌握“獲得知識的程序和手段”，要學會進行“科學思維”。我國現行全日制義務教育物理課程標準的目標，也明確提出了“要重視科學方法的學習和運用”。

一個人的素質是寓于他顯示出來的以發展著的社會適應能力和促進社會發展的創造力之中，現代社會高速發展，不斷出現新產品、新技術、新概念。單純的知識傳授將使學生無法適應社會的進步，更談不上促進社會的發展。所以素質教育是時代的要求。素質教育包括科學知識、科學方法、科學態度和科學精神四個層次，而科學方法是其中的核心，科學方法教育對于培養學生優良的科學品質，培養學生的創造性思維和探索能力是其他方面教育所不可替代的。

進行科學方法教育說到底就是為學生的自主性發展奠基。

二、科學方法在初中物理教材中的滲透

科學方法是解決科學問題的手段，是溝通知識和能力的橋梁，基本方法的掌握有利于學生獨立獲取知識、利用知識和創造知識。方法可分為兩種，即程序化方法和具體化方法。初中物理用到的程序化方法主要有：觀察法、實驗法、控制變量法、比值定義法等；具體化方法主要有：理想化方法（理想模型、理想實驗）、類比法、等效法、猜想與假設、對稱、守恒、圖示與圖象、歸納與演繹、分析與綜合、數學物理方法等等。初中物理教材的內容，是根據課程標準編寫的，它的主體當然是物理學科的知識體系，教材對知識點邏輯聯系采用顯性處理；而對物理知識的內在聯系和科學方法，則采用隱性處理，即不在詳文中寫明，但卻融貫在對知識的分析之中，讓學生在學習過程中逐漸地去領會掌握。由于考慮到初中學生的接受能力，如物理模型，在初中物理教學中是不提出的，而只是把客觀復雜事物、過程進行簡化后讓學生研究，所以初中物理教學中出現的問題都是經過處理的、極其簡單的。而理想化方法在教學中一般不提出名稱，但其內涵通過教師可以滲透給學生。再如控制變量法、比值定義法是物理學研究最普遍，表達最簡潔的方法，在初中教材中的體現也是最多，這些方法都是學生能夠接受的。我們根據初中物理教材的教學順序，以及學生能力的發展，把初中物理科學方法的教學目標分成三類：A級：感受 學生能意識到使用這種方法的好處，但不一定要記住這種方法的名稱及相關知識；B級：了解 學生知道采用什么方法，并了解研究過程，理解為什么要用這種方法；C級：掌握 學生初步掌握了怎樣運用這種方法，能在教師指導下，在新情景中能運用這一方法研究、解決有關的問題。

三、科學方法教育的實施

1.科學地分析教材

物理教學的普遍規律是先建立物理概念，然后建立物理規律，再用物理規律解決物理問題。

建立物理概念，給物理量下定義實質是指出概念的本質屬性，密度、速度、壓強、功率、熱值、比熱容、電流等無一不是用到比值定義法。在得到這些物理概念的過程中又用到了分析、比較、抽象和概括的思維方法。比如：“壓強”這一概念，是通過分析比較木塊陷入海綿的深度抽象概括而來；“電流”這一概念類比水流抽象概括而來；“密度”這一概念通過實驗數據作圖用圖象法概括而來。建立物理規律，也是一個抽象思維過程，像牛頓第一定律是通過理想實驗得出的。合力與分力、合運動與分運動、總電阻與分電阻、總電容與分電容、平均值、交流電的有效值等物理規律都是根據等效概念引入的。運用物理規律解決物理問題，是一個從一般到個別的演繹過程。例如：運用“比較法”可區分易于混淆的物理概念，如：平衡力和相互作用力、壓力與壓強、實像與虛像等。

2.根據學生年齡特征循序漸進

初中學生的觀察能力和動手能力逐步形成，但抽象思維能力還未充分發展，他們對方法也不太感興趣，因此初中階段應著重進行觀察、實驗方法的教育。例如：觀察溫度計的結構用到順序觀察法（從里到外、從上到下）、讀出示數用到重點觀察法；對于科學思維方法，只能隱性滲透，即在教師的指導下接受分析、比較、概括等思維方法的訓練。例如：在學習磁場的基本性質時，由于磁場看不見、摸不著。學生不知如何認識它、研究它。這時，老師可引導學生把研究電流的方法類比運用在磁場的研究上：空氣看不見、摸不著，我們可以根據空氣流動（風）所產生的作用來認識它；電流看不見、摸不著，我們可以根據電流所產生的效應（熱效應、磁效應）來認識它；磁場看不見、摸不著，我們也可以根據磁場所產生的作用來認識它。

3.從隱性向顯性過渡

對同一種科學方法，教育中可能多次用到，應注意教學要求應按層次展開，逐次遞進。如控制變量法，教材中多次用到，初二探究摩擦力大小因素時，一般不作介紹和強調這一方法；探究壓力作用效果與哪些因素有關時可適度介紹這一方法；初三在講影響蒸發快慢的因素時，應具體講解怎樣應用這一方法，講歐姆定律時，可讓學生自己運用這一方法來解決問題了。類似這種教材中出現多次的方法，如此值定義法等也可按層次從隱性向顯性過渡。

4.各種方法有機結合

在物理教學教程中，各種科學方法交叉在一起，不可能在一種科學方法的教育完成以后再進行另一種科學方法的教育。因此，必須充分利用物理教材中的科學方法教育因素，把各種方法有機地結合在一起進行教育。如牛頓第一定律推導，就綜合了多種科學方法；讓小球從同一斜面的同一高度靜止滾下——控制變量法；平面越光滑，運動距離越大，如無摩擦小球一直勻速運動下去——合理外推；而平面無摩擦——理想化方法。又如：探究電流大小與哪些因素有關的實驗中用到猜想與假設、控制變量法、圖示法、數學物理方法等。

四、科學方法教育的注意點

物理學科學方法教育離不開學生實際和物理學實際，在實施時應注意：

1.貫徹的長期性

科學方法學習比物理知識學習要難，它不是一次教學就能讓學生理解和掌握。特別是初中物理科學方法大多是隱性的，只有在長期的熏陶下學生才能潛移默化地、自覺不自覺地學到一些科學方法。

2.不能離開物理知識的傳授

科學方法教育的目的，是為了更好地獲取知識，教學應突出獲得知識的過程而不是輕視知識的傳授。方法是獲得知識的橋梁，離開了物理知識傳授，方法教育是空泛的。

總之，無論是程序化方法還是具體化方法，都要學生在探究的過程中漸進獲得，我們要采用多種形式引導學生應用這些方法，增強他們自主學習的能力，為終身學習奠基。