中學物理實驗教學中進行科學方法教育的研究

田志偉

摘 要：在中學物理實驗教學中，利用科學方法進行物理教學對學生的發展是大有裨益的，一方面能夠為學生理清物理概念，打下扎實基礎，有助于學生充分地了解并熟練運用物理知識；另一方面，科學方法中的探究精神和思辨方法，也能推動學生發展自主創新的學習能力，形成良好的思維模式。本文將從科學方法教育理論、在物理知識的教學中滲透方法教育、提高教師課程設計水平三個方面論述中學物理實驗教學中進行科學方法教育的研究。

關鍵詞：中學物理 實驗教學 科學方法

一、科學方法教育理論

科學教育一直是基礎教育的重點內容，包含科學方法、科學精神和科學知識。而科學方法，是指研究自然科學和社會科學的一般規律。在中學物理教學中，科學方法教育的內容，第一是物理學的知識內容教育，第二是學習方法和學習能力的拓展。

物理教學既應該讓學生掌握基礎知識，更應該促使學生養成良好的思維習慣，獲得優秀的學習能力。物理教師通過指導閱讀課本，在教學中不斷滲透科學方法的教育，也可以加強物理實驗，讓學生切身體驗科學方法，最后通過巧妙設計習題的訓練方法，達到發展學生分析和解決問題的目標。

因此物理老師在完成傳授知識的同時，應該有意識、有目的的進行科學方法教育和指導，這不僅有利于促進學生全方位發展，更能培養學生嚴謹求實的態度。

二、在物理知識的教學中滲透方法教育

科學方法教育不僅僅需要潛移默化的熏陶，更要進行針對性的訓練。如果脫離課本與基礎知識的框架，就好比縹緲的空中樓閣；如果一味埋頭講解內容而不注意方法教育，則猶如給學生一堆磚瓦。因此，科學方法教育應滲透在日常的物理知識教學之中，首先分析教材中的科學方法因素，其次根據科學方法指定教學目標[1]。

在物理知識的教學中科學方法無處不在。觀察與實驗是物理學研究的基本方法，物理學的所有規律都是通過實驗建立起來的，也是學生學好物理知識的基本方法。

比如在“電磁感應”教學中，先觀察閉合電路的部分導體做切割磁力線運動，發現回路中產生電流的現象，然后提出猜想，最后根據實驗結果論證猜想，在整個流程中，物理教學法中在重視培養學生的觀察實驗能力同時，更要加強實踐教學的環節。

分析類比法也是中學物理學習中常用的科學方法，如電流的形成和電壓的作用是通過以熟悉的水流的形成和水壓是水管中形成了水流進行類比，從而得出電壓是形成電流的原因的結論.通過類比的方式能有助于學生更好的建立物理概念[2]。

從縱向來看，控制變量法、理想模型法、隔離法、等效變換法、對稱法、合成與分解法、估算法、比值定義法等也都屬于科學方法。因此可將教學過程轉化為一般科學研究方法的過程，使學生受到科學方法的訓練。教育科學研究無法應用單一的方法解決所有的實際問題，這必將是個循序漸進不斷深化的過程。可以從以下兩個方面進行科學教育改革：

1.指導閱讀課本，培養自學方法，關注定律中適用條件。比如在楞次定律中：“感應電流具有這樣的方向，就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”，阻礙與阻止一字之遙卻已經是千差萬別。

2.指導學生看圖，親自動手畫圖制圖。如速度圖線、交流電的圖線、電力線、磁感線、電路圖、受力圖等，圖形可以直觀清晰地展示變化規律，這樣物理語言最為通俗易懂。通過深入分析了解圖像，可以提高學生的空間想象力和綜合分析處理能力[3]。

三、提高教師課程設計水平

1.樹立正確的教學觀念，重視方法培養

科學教育方法的核心是以學生為本，物理現象的背后反應了一定的物理知識，而物理知識的延伸則為物理理論的建立提供了保障，三者相輔相成，緊密相連。因此掌握科學方法是學生獲取專業知識的重要途徑之一。

俗話說“授人以魚不如授人以漁”，物理教師應當把科學教育方法的培養放在首要位置，科學教育法更具有廣闊的發展意義。在唯物主義辯證法中，方法論是普遍適用于各門具體社會科學并起指導作用的方法，而世界觀決定方法論。

為了使學生在潛移默化的過程中體會到科學教育法的優勢，教師需要精心安排設計實驗，吸引學生的注意力，而利用科學方法進行教學設計，是達到最優化的課程效果的重要途徑。

2.充分了解課程目標，強化習題教學

教師只有在全面了解課程具體目標的前提下，才能將科學教育法貫穿其中。（1） 與學生研究物理問題，無論大小，都爭取通過驗證物理規律。（2） 分析運用物理學的專業研究方法，并結合物理模型和數學工具，摸索學習規律。（3） 倡導學生遇到物理問題時，能夠通過自己的努力解決，養成良好的思考習慣，具備有一定的自主學習能力。（4）帶領學生多參加實驗實踐活動，鼓勵學生大膽發表看法，嘗試運用物理原理解決一些生活中的實際問題。（5）具備一定的數據分析處理能力，重視團隊間分工合作。

在課程標準中并沒有規定具體的科學教育法，也沒有具體的流程，因此教師需要對教材進行深層次的挖掘，梳理出清晰的教學思路，雙管齊下明確教學任務目標。

除了課堂教學，物理習題教學也是必不可少的環節，在設計學生習題時也可以巧妙地將科學分析法蘊藏其中。思維方法的訓練可以起到提高思維能力和分析解決問題能力的效果。因此，教師深度研究科學方法，一方面認真研究各類題型、主動做好分析歸類的工作；另一方面從龐大題海中精選典型例題和習題，專項訓練學生的邏輯思維和發散思維，特別是逆向思維的拓展，逆向思維可以讓學生有柳暗花明又一村的豁然開朗之感。這讓做題不單單是鞏固知識、了解學生的運用掌握的程度，更是提升學生科學思維能力的突破點。

3.培養學生能力，提高科學素質

當今社會知識更新換代極快，日新月異的知識體系讓學習能力的重要性遠遠高于知識。科學教育法的最終目標不再是以成績論英雄，而是提高學生的科學素質，促進全方位發展，并將分析解決問題的能力應用到今后的工作、學習和生活中，受益終生。

眾所周知，世界觀是人們對世界總體認知的體現，世界觀建立于一個人對自然、人生、社會和精神的科學的、系統的、豐富認識的基礎上。通過科學方法的教育能夠使學生逐步了解科學方法，培育出嚴謹求實的科學作風，提高認知程度，引導學生從具體到抽象、從現象到本質、從個別到一般，逐步建立起科學的世界觀。

參考文獻

[1] 盧麗楊.在物理教學中開展科學方法教育[J].中國教育學刊.2013：134.

[2] 曹璐璐.基于科學方法教育的中學物理教學設計研究[J].教育理論與實踐.2014：27.

[3] 寧蘊玉.中學物理教學中注重加強科學方法的教育[J].中學物理教學中注重加強科學方法的教育.2011：215.