淺談初中物理教學的科學方法教育

王世剛

摘 要：把物理科學方法教育作為教學活動的核心，按照學生的認知模式進行教學，把科學方法體現在知識的認知過程中，按照學生的認知模式進行教學，學生才能真正領略到科學方法和物理知識的內涵，能力才真正得到提高。學生應該掌握幾種常用的學習物理的科學方法，教師在物理教學中，必須創設良好的教學情境，從而使學生在不知不覺之中掌握其中所運用的科學方法。

關鍵詞：初中物理；科學方法；教育理論

中圖分類號：G622 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）10-378-01

物理規律反映了自然界的現象、過程在一定條件下必然發生、發展和變化的規律，反映了物質運動變化的各個因素之間的本質聯系，揭示了事物本質屬性之間的內在聯系。學習物理是對己有的物理規律的一個有組織的學習過程，它雖不像物理史上建立物理規律那樣曲折漫長，但也是極其復雜的，需要在一定的背景知識指導下，對感性認識進行思維加工。

一、學習初中物理常用的科學方法

1、實驗歸納法。初中物理建立規律最常用的方法是實驗歸納法，即在對物理現象和過程經過大量的觀察和實驗的基礎上，對取得的大量資料進行分析、綜合、概括和歸納，從中找出有關物理量之間的內在聯系，得出結論或建立假說，再通過觀察和實驗進一步驗證。這樣就可以建立與發現物理規律。如牛頓第三定律、焦耳定律等等。

2、演繹推理法。演繹推理法就是從己知的規律或理論出發，對某些特定的物理現象、過程進行演繹推理，從而得出在一定范圍內的新結論，最后通過實驗驗證形成規律。采用這種方法發現的規律，一般叫做定理或原理。如能量的轉化和守恒等。

3、假說方法。假說方法就是科學研究中的一種假定性的科學解釋，它是理論發展過程中的一種形式和研究方法。當研究過程中遇到一種新的事實，運用現有的理論無法解釋時，人們常常提出僅僅有限數量的事實和觀察實驗為基礎提出新的解釋，就是假說，假說被證明是對的就發展成為理論，假說方法是一種重要的研究方法，如分子動理論假說等等。

4、等效方法。等效方法是根據等效原理發展起來的一種科學的思維方法，在保證某些特定方法效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、簡單的事物代替實際的、陌生的、復雜的事物進行研究，使研究變得簡單。換句話說，是在保證物理效果相同的前提下，繞過解決復雜問題所遇到的障礙，對問題或問題的部分要素進行變換，通過變換，把相對不熟悉的、比較復雜的、現有知識難解決的問題，轉化成較熟悉的、更為簡單的用己有知識便于解決的問題的研究方法。

5、控制變量法?？刂谱兞糠ň褪窃跊Q定事物規律的多個因素中，先控制一些因素不變，只改變其中的一個因素，進行觀察實驗，如此多次進行，然后再綜合出多個因素之間的關系的方法。也叫單因子實驗法。如歐姆定律，焦耳定律等。

6、在初中階段物理中出現較多的其他幾種科學方法：直接定義法、實驗歸納法、比值定義法。在初中物理教材中出現最多的科學方法是直接定義法，像壓力、摩擦、大氣壓強都是直接定義的?？梢?，在初中階段物理概念和物理規律大多數都是直接定義的，初中生剛剛接觸物理，大量的物理概念都是剛剛接觸，這些物理概念是人們在生產生活中漫慢積累的，規定的名詞，慢慢的流傳下來，被大家所接受的。符合學生的年齡及認知思維特點。再就是實驗歸納法，像光的反射定律、平面鏡成像、杠桿的平衡條件等等都運用了實驗歸納的科學方法。在初中階段實驗歸納法比較多，這也符合初中階段的學生的思維水平以及物理學的特點，物理學是以實驗為基礎的學科，幾乎每一個知識點都是從觀察、實驗開始。在實驗的基礎上歸納出物理規律、物理概念是每個學生在初中階段要學會的基本技能，以及在此基礎上培養的基本能力。初中生學習物理的興趣主要是直接興趣，因此，他們對實驗大多數呈現較強烈的直接興趣，初中生還具有強烈的操作欲望，盡管他們的操作動作還很不協調，所以在初中階段大量的實驗歸納法的運用是符合初中學生的心理認知特點的。比值定義法也是出現頻度比較多的科學方法，初中階段的重要的概念有很多用到了比值定義法。比如說密度、速度、壓強等等。可見比值定義法是一個非常重要的需要學生掌握的方法。比值定義法前面己經做了詳細的闡述。

二、按照科學方法的邏輯來進行教學設計

我們目前的教學，往往是從傳授知識的角度來設計教學的程序。這樣做雖然也能使學生從中學到一些科學方法，但學生對科學方法的理解往往是表面的、膚淺的并且是零星的、不連續的，收效甚微。由于科學方法并不直接由學科的知識內容來表達，而是有它自己獨特的表達方式，它往往隱藏在知識的背后，支配著知識的獲取和應用。所以使得科學方法既不易學習，又不易掌握。如果按照科學方法所展示的路子去組織教材，安排教學進程，即把方法教育作為教學活動的核心，則情況就大不一樣。這樣來進行教學，把科學方法體現在知識的認知過程中，按照學生的認知模式進行教學，使學生清楚地了解到教學的過程，進而引導學生去經歷這一過程，從而使學生真正領略到科學方法和物理知識的內涵，并得到能力的提高。

物理課堂教學是實施科學方法教育的主要渠道。在當今教學模式飛速發展的時代，其它與教學相關的教育活動也是實施物理科學方法教育可利用的途徑。例如開放實驗室，讓學生自主地進行探索性實驗研究，在探索中體驗成功的樂趣，找到失敗的原因，感受科學方法在探索中的魅力；在研究性課程中對學生進行科學方法專題講座等。只要是有物理活動的地方就不失時機地提取其中的方法論教育因素，把科學方法教育貫穿于一切有關物理的教學活動去。條條道路通羅馬，開展物理科學方法教育的途徑也是多種多樣的，只要我們銳意進取，不但可以利用己有的渠道，而且還能不斷地開辟出新的道路。

在初中物理教學中進行科學方法教育，必須結合實際問題進行。這是因為，科學方法的真正掌握，必須要在探索和發現之中進行，這正是科學方法與物理知識的不同之處。例如，當學生學習了光學成像的知識后，可以向學生提出這樣一個問題。通常防盜門上都裝有“貓眼”，其特點是可以從室內向外觀察而不能從室外向室內觀察。怎樣解釋這一現象？這是一個看似簡單其實并不容易解釋的問題，它的解決不僅需要物理知識，而且需要科學方法的參與。因此，為了使學生掌握科學方法，在中學物理教學中，必須創設良好的教學情境，從而使學生在不知不覺之中掌握其中所運用的科學方法。