高中物理教學中滲透“科學方法”教育的途徑與方法

曹軍

摘 要：中學物理教學中滲透科學方法教育可以促進學生的智力發展和能力提高，從而達到提高全體學生的科學素養的目的。在物理教學中，有意識、有目的的進行科學方法教育和指導，有利于促進學生智能的發展，培養科學的態度，使學生在學習中不僅掌握了物理知識本身，而且掌握了研究和學習物理的方法，以及探索物理的精神。

關鍵詞：物理教學；科學方法；滲透教育；途徑與方法

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，科學方法教育對培養學生的科學品質、創造性思維和探索能力是其他方面的教育所不可替代的。因此，在物理教學中，教師在完成傳授知識的同時，有意識、有目的的進行科學方法教育和指導，有利于促進學生智能的發展，培養科學的態度，使學生在學習中不僅掌握了物理知識本身，而且掌握了研究和學習物理的方法，以及探索物理的精神。

一、物理教學中滲透科學方法教育的途徑

（一）在實驗教學中進行科學方法教育。科學方法的真正掌握，要求學習者必須親身經歷運用科學方法探索的過程。教師可在實驗教學中進行科學方法教育，培養學生的觀察方法、儀器操作方法、數據處理方法、歸納方法等多種具體或邏輯的科學方法。如在講自由落體運動時，先要求學生進行兩個實驗：一個重物和一張張開的紙同時從同一高度下落，觀察哪一個先落地；把剛才的紙團成一團，再讓它與重物同時下落，觀察哪一個先落地。實驗現象引發學生的思考，同樣重的紙張為什么有不同的現象？比較兩個實驗的不同點可以引導學生理解，這是空氣阻力的問題。這時提出假設，如果物體只受重力，下落的速度是不是可能與物體的重力無關呢？接著用牛頓管實驗來驗證這個假設，并建立起自由落體運動的概念。

（二）在物理規律教學中滲透科學方法教育。物理規律反映了物理現象、物理過程的內在聯系，提示了事物的物理運動在一定條件下必然發生、發展和變化所遵循的過程。如果將物理定律提出的背景及過程融入到物理教學之中循序漸進地引出定律、定理等內容，將有利于培養學生求實的科學態度，促進學生對物理規律的理解和掌握。例如，在進行牛頓第一定律教學時，可以設計如下程序：1.提出問題：只有力作用物體才運動，沒有力作用物體就不運動嗎？2.演示實驗：讓小車斜面頂端滑下，分別滑到鋪有毛巾、棉布和木板的平面上，觀察小車運動的距離。3.分析推論：從實驗看出，運動小車受到的阻力越小，它的速度減小就越慢，它的運動時間就越長。進一步推理得出，如水平面絕對光滑，物體受到的阻力為零，它的速度將保持不變，將永遠運動下去。從而概括得出牛頓第一定律。

（三）用物理學史進行科學方法教育。在物理教學中利用介紹物理學史或物理學家成果是實施科學方法滲透教育的重要途徑。比如，伽利略巧妙地應用了科學推理的方法，揭露了維持兩千多年的古希臘哲學家亞里士多德闡述的“重物比輕物落得快”的論斷所包含的矛盾；德布羅意應用了類比法、假設法提出了物質波的概念；愛因斯坦應用了直覺思維和理想實驗的方法創立了相對論等等。這些史實無不說明了物理學史中既有物理學知識，又蘊藏著研究問題的科學方法。對學生進行物理學史的教育，不僅可以激發學生學習物理知識的熱情，而且可以促使學生領悟其中包含的科學思維和科學方法。

（四）在解題中時進行科學方法教育。在習題教學中進行科學方法教育，教師要站在科學方法論的高度，認真研究題型、分析歸類、精選典型例題和習題，充分利用一些習題明顯要運用科學方法來求解的特點，讓學生學會這種科學方法的應用。如習題：一半徑為R的光滑豎直圓軌道固定在水平地面上，并與水平地面相切，小球從軌道上距離桌面h（h《R）高處由靜止釋放，求小球經過多長時間到達軌道的底端。這個題要和單擺相類比，用單擺知識來求解時間。在教學中要點明此題用類比方法，讓學生在解題中體會到方法的重要性。

二、物理教學中滲透科學方法教育的方法

（一）適時滲透。在平時的教學中，要根據教材內容需要進行科學方法滲透教育，切忌脫離教學內容需要而無目的的強加或多此一舉的空談。這就要求教師在備課時深入研究教材、精心設計科學方法滲透教育的具體內容，做到恰當、有效。例如，在原子模型教學中，從實驗觀察到現象，經過推測、假設、推理、演繹提出原子模型，用新的理論推翻舊的學說，將人們對原子結構的認識又深入一層。

（二）適度滲透。科學方法的重要性是不言而喻的，但對中學生而言也不能因此無限制的擴大其作用，科學方法滲透教育必須以高中學生的思維發展水平和認知能力相適應，要制定切實有效的滲透目標，切忌拔苗助長。否則，很容易造成學生無法接受，進而產生畏懼情緒，對本來就比較難學的物理學科增加更大的負擔。

（三）隱含滲透。在進行科學方法教育時，要做到“潤物細無聲”的效果，讓學生能夠在學習知識的同時不知不覺地接受物理方法的感染和培養，進而主動探究和應用科學方法，并以此用來解決實際問題。如：學習了單擺的振動周期公式后讓學生用“時間測量法”測繩長，讓學生利用逆向思維從中掌握間接測量長度的科學方法。

（四）綜合滲透。知識、方法和能力在學生的學習過程中是密切關聯的，科學方法滲透教育不是一個獨立的體系。因此，在物理教學中，要找準方法教學與知識和能力培養的結合點，力求達到知識、方法、能力的相互促進，共同發展。其次，綜合滲透還要注重多種科學方法的綜合運用，這就要求教學中有意識地滲透運用多種科學方法有機結合解決問題的思想，有效提高學生應用科學方法解決問題的能力。

綜上所述，在物理教學中有意識地加強科學方法教育，是實現學生增長知識、發展能力、提高素質的一個有效途徑。