大學物理教學中的方法論教學思考

物理學的發展過程中蘊含著豐富的方法論思想，在就業形勢日益嚴峻的當前，大學物理教學應該結合方法論教學，在基礎課教學中培養學生的綜合素質。這樣既有利于學生的全面發展，也有助于提高大學物理課程的現實地位，促進教學效率的提高。

大學物理教學方法論思維方法近年來，隨著我國高等教育教學改革的發展和深入，作為理工類專業公共基礎課的大學物理課程也在發生著可喜的變化。教學內容和結構的改革和調整以及多媒體教材和教學手段的引入，為傳統的教學注入了新的活力。然而另一方面，隨著社會發展和科技進步，各專業學科的知識結構體系隨之在變，加上日益嚴峻的就業形勢的現實，也使得大學物理面臨種種困難和挑戰，如專業課的排擠、課時削減、學生厭學工科，等等。面對如此形勢，大學物理有必要從教學理念、教學要求和教學內容上進行調整，實現自身的正確定位，適應當前高等教育教學改革的步伐。

一、實施方法論教學的意義

物理學的發展歷史，充分體現了人類認識自然界由簡單到復雜、由表面到本質的認知過程。近代物理思想演變的歷史中蘊涵著極為豐富的方法論內容，包括思維方法、實踐方法乃至世界觀等，而這些方法充分地體現著物理學家敏銳的觀察力、豐富的想象力和獨特的創造力，因此有必要在大學物理教學中加入方法論教學的內容。同時，可能很多教師在講授大學物理時，無形之中已經進行了方法論教育，但這種無意識教育和有意識教育在深度上有著必然的差異。大學物理教學中應當將無意識的方法論教育變為有意識的方法論教育。

“授人以魚，不如授人以漁”。在就業形勢越來越嚴峻的今天，對于大學物理教學，講授知識僅僅是最基本的工作，更重要的是以物理知識為載體引導學生了解、領悟，最終掌握解決各種問題的方法。這些方法不僅有助于培養學生解決專業技術問題的能力，還可以延伸到社會生活，提升學生的綜合素質。

二、大學物理學中的方法

物理學中的方法，主要是指在研究和解決物理問題中所形成的方法，包含有觀察方法、思維方法和實踐方法等方面。

1.觀察與實驗方法

物理學中包含有大量的實驗，許多物理概念的建立、規律的發現都是從實驗開始，大學物理教材也包含了大量經典的演示實驗，如密立根油滴實驗、托馬斯·楊干涉實驗，等等。很多實驗都來自于生活中，并力求通過簡單的過程解決重大的物理問題。教學中對這些實驗展開講授，無論是對培養學生發現問題的能力，還是動手實踐能力，都有重要的指導作用。尤其是發現問題的能力培養，因為發現問題往往才是研究過程的開始和基礎。

2.科學抽象方法

科學抽象方法即為思維方法，如理想化方法、比較與類比方法、歸納與演繹方法、分析與綜合方法，等等。

（1）理想化方法。理想化方法包括理想實體或系統、理想過程以及理想輔助模型等，理想化方法在物理學中有重要的應用，如質點、點電荷、場線等，其核心就是忽略次要因素，抓住主要矛盾，從而得出規律。正如著名科學家錢學森所說：“模型就是通過對問題觀察的分解，利用我們考究得來的原理，吸收一切主要素，略去一切不主要因素所創造出來的一幅圖畫……”

（2）比較與類比方法，其核心在于“同中求異，異中求同”。類比法有具體和抽象之分。具體如電學中用水壓和電壓的比較來引入電壓，是用生活中常見現象和物理概念、規律作比較；抽象如量子力學中德布羅意將光的波粒二象性推廣到一切實物粒子，這些具有創造性的比較對于開拓學生的思維、想象大有裨益。

（3）歸納與演繹方法。德布羅意曾說：“是哲學、歸納法……”把他吸引到科學上來的。玻爾原子理論則是在兩個假設的前提下經過嚴密的邏輯推理而建立的，還有如狹義相對論的建立也體現著演繹的精妙。

（4）分析與綜合方法。如受力分析時用到的“整體”與“隔離”以及大量物理實驗中用到的控制變量，等等。

以上提到的方法顯然不僅僅只對于物理知識的學習有益，如果能夠引導學生去思考、領悟這些方法，對于提高他們的提出問題和解決問題的能力也會事半而功倍。

三、實施方法論教學的策略

大學物理教學實施方法論教育的核心在于通過有意識的方法論教學，培養學生發現和提出問題并解決問題的能力，提高學生綜合素質。

1.在教學中滲透方法論教育

首先，可從物理實驗、概念和規律的教學開始，基本的概念和規律構成了物理學大廈的基礎和框架，蘊含著豐富的物理思想和方法，如萬有引力、庫侖定律中的平方反比規律，伽利略的理想實驗，等等。在教學中，教師有意識地去揭示這些方法，引導學生去體會和模仿科學家們思考問題的方法，想象和模擬實驗設計，使他們不但知其然而且知其所以然，從而理解物理思想和方法的實質。

其次，是練習和例題講解。實施方法論教學要改革現有教材中的就事論事、側重理論的例題模式，增加閱讀、論述及應用型的習題，鼓勵和引導學生去發現物理學中的方法之巧、方法之美。如力學中“牛頓大炮”引出的宇宙速度的事例，波動光學中可以引導學生去了解人們對于“光的本性”的曲折認識過程，等等。

再次，教學中方法論教育還要從“新”處著眼，要善于將方法論與當前科技發展的前沿結合起來，讓學生體會到方法不僅僅存在于過去，還與現在和將來密切相關。

2.在考核方式中加入方法論因素

物理教學由知識教育轉向方法論教育，有必要與考核方式的改革相配套，可在考核內容和考核形式中體現出來。具體如減少試題中標準化部分（如選擇、填空等），增加開放類試題，加入能體現方法、思維等素質的考試內容等。例如，論述推理型試題能考查學生對知識的深層次理解能力、文字表述能力，學生通過自己的提煉來進行建模、說明、論證、分析和探討，有利于在提出自己見解的過程中去突破常規思維模式。應用型試題則有助于引導學生去觀察生活，從具體現象中提煉出物理模型，既能鍛煉學生綜合思維能力，也體現出理、工學科之間在知識上的滲透。

四、結束語

當前，在高校教學改革的新形勢下，大學物理學作為理工科專業的公共基礎課，有著天然的廣泛受眾，有責任擔負起引導學生主動思考，探究科學發展的重任。

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