基于科學方法的高中生物理能力的探討

摘 要：物理能力是高中生學習階段必須要培養的內容之一。了解傳統高中物理教學工作可知，受應試教育理念的影響，教師忽視了教學方法的重要性，致使整體教學工作單調乏味。本文以現階段高中物理教學工作情況為基礎，結合近年來物理能力展現出的特點，深層探索并提出基于科學方法的高中生物理能力培養和教學工作，以期為學生未來發展提供有效保障。

關鍵詞：科學方法；高中生；物理能力

在以往高中物理課堂教學中，教師過于注重理論知識的學習，忽視了方法教育的作用，導致大部分學生雖然學習和記憶了有關知識，但并不明確知識該如何應用、轉化，大腦里更沒有形成正確的認知結構，此時若是解決難度較大的問題，很容易出現“無從下手”的情況，在這一背景下的高中物理教學工作不符合新課改教學工作，且限制了學生物理能力的發展。而在現階段，隨著素質教育和科學教育等觀念的全面推廣，促使科學方法教育得到了教師和學校的關注。下面對以科學方法為基礎的高中生物理能力培養方案分析。

一、 分析科學方法

（一） 概念

其是指人們在認識和整改世界過程中遵守或應該用的、符合科學一般原則的各種方式和途徑，其中包含開發推廣、理論研究等科學活動過程中引用的程序、規則等內容。從心理學角度分析，科學方法是引用科學思維進行科學研究，最終明確研究目標的本質和規律。

（二） 過程

其一，在科學探究的過程中，要先明確問題的存在。以新人教版高中物理必修一第四節《物體運動的速度》為例，學生在學習前，教師要先組織學生觀察物體為什么會像它所發生的那樣運動，換句說話就是物體為什么在某種條件下運動的越來越快（加速運動），而在另一種條件下會運動的越來越慢（減速運動）。

其二，要發掘問題的非本質內容，并除掉。繼續以“物體運動的速度”為例，物體的味道是不會影響物體運動的。

其三，將你可以找到的、與這個問題相關的數據信息都加以整理和處理。在古代和中世紀，這種行為代表人們對自然環境有敏銳的觀察力。但到了近代后，情況發生改變。這是因為人們在發展的初期已經具有模仿能力，此時的他們可以結合自己的想法設計出不同條件，迫使物體一直按著一種方式運動，以此獲取更多與問題有關的信息數據。繼續以“物體運動的速度”為例，教師和學生在實踐操作時發現，若是讓球從斜面上滾下來，可以選擇不同質量的球體，亦或者是改變斜面的坡度等，這種多樣化的設計就是實驗，而實驗對近代科學發展具有積極作用，因此人們也稱之為“實驗科學”，這與古希臘時期的科學研究存在明顯差異。

其四，有了整理出來的數據信息，我們可以將其看成是某種初步概括，此時可以簡單地用語言加以說明，或是用某種言簡意賅的語言或數學關系式加以概括。這種形式也叫做假設或假說。

其五，有了假說后，你可以對你之前從沒有進行的實驗結果進行推測。下一步就可以實施操作，驗證提出的假設或假說是否正確。

其六，若是實驗與預期結果相符，那么就證明假說得到證明，具備一定的事實依據，并可能成為一種理論，甚至是一條“自然定律”。

二、 基于科學方法的高中生物理能力培育分析

（一） 從物理概念和規律推廣科學方法教育

物理概念和規律屬于物理現象、過程等內容的本質屬性，全面展現了相應的規律變化，其本身是沒有方法可以研究的，但在教學中引用這些知識并加以定義，或分析概念間的定性和定量關系構成規律的情況下，就需要引用相關工具，結合一定的思維操作去觀察和發掘，在這一背景下就展現出科學方法的價值和作用。通過在物理基礎理論教學工作中推廣科學方法，一方面有助于豐富教學內容，拓展學生視野范圍，改變傳統意義上枯燥乏味的課堂環境，促使學生產生學習興趣，另一方面可以培育學生研究、發掘及理解、判斷等能力，促使其全面發展。

（二） 從實際問題入手推廣科學方法教育

在高中物理教學中，練習、考試及競賽、實驗操作等活動不只要以課本基礎理論知識為基礎進行設計，還要提出相應的手段和思維操作方式。通過了解實踐案例可知，教師可以結合解決實際問題的需求，選擇和提煉符合他們學習能力的科學方法和教育因素，并在課堂教學中全面推廣，只有這樣才能幫助學生更快、更為完善的認識和理解科學方法，進而可以準確而靈活的應用科學方法。需要注意的是，教師要向學生解釋說明物理科學方法的價值和作用，及其使用的范圍和原理等，促使學生在模仿應用中有效深化，進而提升自身的物理能力。

（三） 從物理實驗入手推廣科學方法教育

物理實驗是人們以研究目標為基礎，自主引用科學儀器設施，人為操作物理現象，排除干擾，展現出主要因素，在有利條件下分析物理現象的本質和變化現象。因此，實驗也屬于研究物理學的基礎內容。從物理實驗的基礎程序來看，其中包含了實驗原理設計、實驗數據處理及實驗操作三部分的分析工作，每一個環節都包含豐富的科學方法教育因素。以人教版高中物理必修一4.3《牛頓第二定律》為例，在對其進行實驗操作時，實驗設計原理是引用控制變量的方法，明確a、F及M的定量關系。小車的加速度可以不直接測量，而是用相同時間內的位移來計算加速度。在實驗操作中，為了減少誤差，可以引用等效替代或平衡等思想方法，讓小車運動的軌道略微傾斜，以此平衡摩擦力。另外，在處理相關數據時，可以選擇圖像法，用橫縱軸表示物理量，促使其可以更為直觀的展現出物理現象，這對高中生物理能力的培養而言至關重要。

三、 結束語

綜上所述，以科學方法為基礎的高中生物理能力培育工作，不但可以循序漸進的優化學生學習意識和操作技能，而且有助于豐富學生視野范圍，優化課堂教學環境，符合新課改教學要求。因此，高中物理教師要加大對基于科學方法的高中生物理能力有關工作的研究與分析。

參考文獻：

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作者簡介：

龐建國，甘肅省白銀市，甘肅省會寧縣第一中學。