〔關(guān)鍵詞〕 物理教學;科學方法教育;途徑
〔中圖分類號〕 G633.7〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2008)
10(B)—0045—01
物理學在其形成和發(fā)展過程中形成了許多科學方法,物理科學方法就是建立物理概念,得出物理規(guī)律的過程中所采取的程序和手段。物理學的發(fā)展史表明,物理學家之所以能在某一領(lǐng)域有重大貢獻,除當時的生產(chǎn)和科學技術(shù)發(fā)展水平外,與他們運用的正確科學方法是分不開的,所以,科學方法是科學成果獲得的重要條件。本文就物理教學中滲透科學方法教育的途徑做一些探索。
一、在實驗教學中進行科學方法教育
物理學是一門實驗科學,實驗本身就是一種科學方法。教師可在實驗教學中進行科學方法教育,讓學生掌握儀器操作方法、數(shù)據(jù)處理方法、歸納方法等多種具體或邏輯的科學方法。例如,在滑動變阻器改變電流的實驗中,可在使用滑動變阻器、觀察燈泡亮暗變化及觀察變阻器連入電路中電阻線的長度的教學過程中滲透分步觀察、比較觀察的科學方法,對現(xiàn)象的解釋滲透分析與推理的科學方法。
二、在概念和規(guī)律教學中滲透科學方法教育
科學方法寓于具體科學知識的認識過程中,只有把認識過程充分而又合理地展現(xiàn)出來,學生才能領(lǐng)會到科學方法是如何提出的,從什么角度用什么方法解決,從而掌握科學方法。這就要求我們在物理概念與規(guī)律的教學中,認真挖掘教材中的科學方法,按照學生的認識過程合理設(shè)計教學方案,滲透科學方法教育。例如,在力的概念教學中,提出“什么是力”的問題,引導學生列舉大量有力存在的事例,再逐個分析,使學生認識到:力是一個物體施加到另一個物體上的作用,即力不能脫離物體而獨立存在。通過歸納,從而抽象得出力的概念:力是物體之間的相互作用。又如,在進行牛頓第一定律教學時,可以設(shè)計如下程序:
1.提出問題:只有在力的作用下物體才運動,沒有力的作用物體就不運動嗎?2.演示實驗:讓小車沿斜面頂端滑下,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.分析推理: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:若水平面絕對光滑,物體受到阻力為零,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。使學生領(lǐng)悟到理想實驗這種重要的科學研究方法,是實驗和科學推理的完美結(jié)合,可以深刻地揭示自然規(guī)律。
三、在研究性學習中進行科學方法教育
在新課程理念的影響下,絕大多數(shù)學校都不同程度地開展了研究性學習。在物理研究性學習中,必然要用到物理研究的一些科學方法,有研究的程序方法,如提出問題、制定計劃、收集資料或?qū)嶒炋骄?、總結(jié)歸納、討論交流等;有研究的具體科學方法,如觀察法、實驗法、圖表法等;有研究用到的邏輯方法,如歸納推理、演繹推理、類比推理等。所以,研究性學習是滲透科學方法教育最直接、最有效的途徑。
四、用物理學史進行科學方法教育
物理學史蘊含著豐富的科學方法。我們可以在教學中利用介紹物理學史或物理學家成果進行科學方法教育。例如,在進行玻爾原子模型教學時,可利用介紹玻爾理論提出:玻爾不囿于傳統(tǒng)理論的束縛,敢于接收新的科學思想,他把普朗克的量子理論引人原子結(jié)構(gòu)中,提出了能量狀態(tài)量子化、電子運行軌道量子化和能級躍遷三條假設(shè)。從這三條假設(shè)出發(fā),他對氫原子模型作了理論上的定量計算,在氫原子光譜的解釋上獲得了巨大的成功,可見大膽提出假設(shè),是科學研究中的重要方法。又如,在電磁感應(yīng)教學中,介紹電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)史。奧斯特的實驗證明了電流的周圍存在磁場,在證明電能生磁的現(xiàn)象后,法拉第利用逆向思維方法提出磁能生電的猜想,經(jīng)過十年堅持不懈的努力,終于發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象。