在高中物理教學中對學生進行科學方法教育

摘 要： 在物理教學中既要教給學生現代科學技術所必須的系統的物理知識，又要重視對學生的科學態度和科學方法的教育。在物理教學中，要對學生進行科學方法教育。因此，學生要學習理解科學知識的內容，就離不開科學方法的。那么如何在物理教學中，對學生進行科學方法教育呢？作者通過多年的教學，總結了幾點，供大家參考。

關鍵詞： 高中物理教學 科學方法 教育

當前的中學物理教學研究中，較多的注意力集中在題型研究、題類研究和解題方法的研究上，其實是一種“應試”方法的研究，而很少涉及物理教學的本質，即我們在物理教學中，到底應該給學生哪些最基本的東西，筆者在這方面作了一些探討。

一、關于中學物理的教學目標

縱觀世界各國，物理都作為一門必不可少的基礎課，出現在中學的教學之中。這不僅僅在于物理這門學科所包含的知識內容作為現代人所必須掌握的，更重要的是物理這門學科所包含的“思想方法”作為人類智慧文明的結晶、辯證唯物主義的源泉，必須繼承和發揚。科學方法，作為一種思想方法在學生今后的生活、學習和工作中是可以不斷地得到遷移和強化的。同時，也只有把握了“物理思想方法”，才能使學生真正地學好物理這門學科。因此，在中學物理教學中，對學生進行科學方法教育，是我們教師義不容辭的責任，必須將其貫穿于整個教學過程。

二、關于物理概念教學

物理思維的一個顯著特點是“理想化”，是關于具體的抽象，是抓住帶有本質屬性的矛盾的主要方面而忽略次要方面的一種抽象。于是出現了我們現在都熟悉的物理模型，出現了物理概念，它們源于客觀的運動著的事物，又不同于事物的原型。這一點與其他科學（如化學、生物學）有顯著的差異。這是物理思想方法的精髓，又是學生把握的難點。

學生對接踵而來的物理概念缺乏心理準備，已有的生活經驗又往往對物理學習產生了遷移，導致學生對物理概念的把握經常是膚淺的而不是深刻的，平面的而不是立體的。因此，在物理概念教學中必須使學生明確為什么要引入新概念——它是解決什么問題的；新概念的內涵和外延——它是說明什么的；它與以前老概念和我們生活經驗的聯系和區別——只有比較才有鑒別，才能建立新概念。概念的形成是一個漸進的過程，問題是教師要在整個教學過程中自覺地把它放到不同的物理環境中去比較、去完善、去充實。從而使學生對概念的認識逐漸深刻、逐漸趨于立體。例如，以電動勢這一概念的教學為例，學生首先了解電源是在電路中產生一定電壓的裝置，然后更進一步了解電源的本質屬性是把其他形式的能量轉化為電能的裝置。正是為了反映電源的這種屬性，才提出了“電動勢”這一概念，這一概念是用來反映電源的能量轉換本領大小的，在數值上等于不接入電路時，電源兩端的電壓。電動勢概念的教學，不能到此完結，否則學生不可能真正地把握這一概念。在教學中，我們揭示了電源中的能量轉化機制，使學生認識到電源的作用，有點類似于水環流系統中的抽水機，而電動勢的數值恰好就等于電源內部移送單位電荷所做的功，電動勢越大，移送同樣的電荷做的功越多，轉變成的電能也就越多。再進一步揭示電動勢與電源兩端電壓的區別，以此逐漸豐富電動勢概念的教學，使學生真正地把握電動勢的意義，達到立體化認識的目的。

三、重視實驗教學

定律和定理都是用以反映在理想狀態下（控制無關變量），物理過程中各物理量（有關變量）之間變化規律的公式。前者通過實驗得出，后者通過推倒得出。學生在定律和定理的學習中往往只關注它的最后結果（即數學表達式），忽略定律、定理的研究對象、物理過程、適用范圍、使用條件；忽視定律的實驗過程、定理的推導過程；忽視實驗及推導過程的物理思想方法，從而出現了物理學習中的最大敗筆——亂套公式。

英國數學家羅在回答數學與物理學家的區別時說過：“數學家就是不知道自己在說什么的人，物理學家則是必須知道自己在說什么的人。”定律和物理正因為是在“理想狀態”下得出的結論，因此就必然是有條件、適用范圍的；它反映“物理過程”中各物理量之間的變化規律，因此就必須是有對象、動態的。抓住“究對象的確定”、“物理過程的分析”、“適用條件的討論”也就抓住了定律定理教學的本質，同時它又是最基本的物理思維方法。我們必須把它滲透在整個物理教學中，徹底改變學生在解決物理問題時，把“求什么”作為第一思維熱點的傾向，引導學生遇到問題先仔細研究物理過程，確定研究對象，分析過程的重要特點以判斷適用什么原理，用這一套最規范的思想方法去解決一般的問題以至于最困難的問題，唯有這樣才能面對難題有思路，逐漸形成“物理思想方法”。至于“一題多解”、“解題技巧”則不是刻意追求的目標，而是掌握了物理思想方法之后的必然結果。再如，在解決氣體狀態變化問題的時候，總是遵循下面一套分析、思維的方法；問題中有幾個研究對象（幾部分獨立氣體），每一個對象有幾個關鍵的狀態，每一個狀態下，對象的各個狀態量怎樣（可以是確定的值，也可以是某些關系式，或者是未知量），再分析從一個狀態變到另一個狀態的過程中，是否保持質量不變，最后，用氣態方程將每一個研究對象的幾個狀態之間建立起等量關系。

四、關于科學方法的科學教育的幾點建議

1.寓科學方法教育于物理知識教學之中。物理課程以物理知識為主要內容，科學方法教育應該滲透在物理知識教學之中。方法教育既需要潛移默化的熏陶，也需要著意進行的訓練。脫離物理知識對中學生大講物理科學方法，則猶如空中樓閣；埋頭講物理知識而不注意方法教育，則猶如給學生一堆磚瓦。植根于物理知識之中的科學方法教育，才能結出燦爛的智慧之果。

2.創設情景，解決問題。從廣意上說，方法也是一種知識。學生對于知識只能達到理解（領會）的水平，而要達到運用的水平，就非要經過學生本人參與的解決新問題的實踐不可。因此，我們要創設情景，引導學生運用科學方法解決具體的物理問題，才能使學生實現知識向能力的轉化。

總之，教師在傳授物理知識的同時，有意識地、適當地進行方法、態度、思想情感等方面的教育，那么，學生所收獲的就不僅僅是物理知識，而且學習了科學研究的方法，鍛煉了探索科學的能力和探索科學的意志，從而樹立將來能獻身科學的價值觀。