物理教學中重視實施科學方法的教育

葉敏

摘 要：在中學物理教學中進行科學方法教育，可以提高學生對物理的學習興趣，加深對物理問題的理解，提高學生對問題分析和研究的能力，能夠培養學生的科學態度、科學的學習和研究方法。科學方法教育在中學物理教學中具有重要意義。

關鍵詞：物理教學;科學方法;教育意義

科學方法是指：人們在認識和改造世界中遵循或運用的、符合科學一般原則的各種途徑和手段，包括在理論研究、應用研究、開發推廣等科學活動過程中采用的思路、程序、規則、技巧和模式。簡單地說，科學方法就是人類在所有認識和實踐活動中所運用的全部正確方法。包括：觀察和實驗方法、分析和綜合方法、比較和分類方法、假說方法、歸納和演繹方法、數學方法、理想化方法、類比方法、推理方法、分析和解決問題的具體方法、非邏輯思維方法、直覺、靈感、想象、猜測等。其內容十分豐富、多樣，是自然科學與社會科學的交叉，是科學與人文的融合，是科學研究所遵循的重要規律。

在中學物理教學中進行科學方法教育的措施和途徑是比較多的。通過多年來的實踐和總結，我認為從以下四個方面進行較合理。

一、社會對教育的要求是通過教師來實現的

所有教育改革，教育觀念的更新，教育措施的執行都取決于教師的素質。實施素質教育、培養學生的科學觀念，要求教師有廣博的知識，堅實的專業基礎和謙虛好學的優良品質。

由于科學的日新月異，高新科技的迅猛發展，我們所掌握的知識正在陳舊化。為了跟上時代，做一個當代合格的教師，我們的知識體系要“廣”“博”“精”“新”“深”，由原來“單一型”“工匠型”的教師變為“全能型”“學者型”。正因為如此，當代教師必須具備謙虛好學的品質，保持先進的教育教學思想，只有這樣才能不斷地去學習、探索研究前人留下的珍貴科學方法思想，并把這些方法思想融合在日常教學中介紹給學生，不斷促進和影響學生的發展。

二、物理學發展過程中，每個概念的建立和規律的發現都包含著極其豐富的科學方法

在教學過程中，應從為什么要建立概念？怎樣建立概念和發現規律？結合科學家在建立概念和發現規律時使用的科學方法思想，在教學過程中把科學方法展示給學生。提倡學習的過程就是教師和學生共同建立概念和發現規律的研究過程。如在日常教學中出現的質點、理想氣體、絕熱過程、點電荷、玻爾原子模型等的建立都使用了模型化方法。對這些知識的教學要讓學生明白模型的概念，弄清為什么要建立模型，怎樣建立模型。力學中通過質點介紹實物模型;熱學中結合絕熱過程介紹過程模型和理想模型;電學中結合點電荷介紹相對模型;原子物理學中結合湯姆生的“棗糕模型”、盧瑟福的“有核模型”和玻爾的“氫原子能級模型”介紹模型具有隨認識發展的流動性。這樣可使學生對模型化方法有深刻、全面的體會和認識。對于物理規律的教學，應講清楚發現規律過程中出現的科學方法思想。如在已有定律基礎上運用數學化處理推證得出的動量定律、動量守恒定律、閉合回路的歐姆定律等，要強調怎樣把物理問題轉化成數學問題進行處理的方法。在物理教學中，對科學方法的介紹和研究，會使內容易于理解，還使學生體會到物理學家的思維方法。

三、教師要深入研究教材，找出教材中隱含的科學方法

教材是教師教和學生學習知識的主要來源，它不僅含有教學方法，也含有學生學習的基本需要。教材在編寫時既要考慮到知識體系的連貫和完整，又要考慮教師和學生心理需要，不可能把科學方法完整、系統地安排在教材中，故許多科學方法只能隱藏在教材中。教師必須對教材進行認真的方法論分析，找出和挖掘科學方法。如圖像分析法是很重要的一種科學方法，它貫穿在整個物理學始終，教材卻沒有專門的敘述討論。再如高二原子物理學中講述中子發現這一節是這樣編寫的：盧瑟福在氮核中發現質子，結合原子的質量數與核電荷數，猜測原子核中還有不帶電的中子，并預言了中子的存在。之后再講述伊麗芙·居里夫婦用α粒子轟擊鈹產生一種看不見的射線，這種射線可以從石蠟中打出質子，可是他倆卻簡單地認為這種看不見的中性射線是γ射線而不加重視。查德威克卻對這種射線進行研究，終于在1932年發現了中子、完善了原子核式結構理論。這一過程，運用了根據實際提出命題、推測答案、理論預言、實驗檢驗、得出結論的科學方法思想。這實際上就是物理學研究中的常用方法，也是假說法的基本結構。充分說明假說和預言是建立在科學理論及事實基礎上的，假說不是亂說。類似的情況在教材中還有許多，這需要教師去歸納、去挖掘。

四、在物理教學過程中要有意識進行方法論總結

科學方法是物理學發展的主要原因，整個物理學體系中都充滿了豐富的科學方法，甚至同一方法在教學中多次出現。這有必要把它們統一歸納起來，進行理論總結和完善，把科學方法的本質和精要所在剖析給學生，使他們明白這些科學方法的特點、意義、作用及局限性，從而更好地為學習服務。

在深化素質教育的今天，如果教師講課還把重點放在解題計算上，而忽略了物理思想方法教育，這不僅違背了素質教育的理念，也與教材的意圖背道而馳。在中學物理教學中進行科學方法教育是必要的，也是迫切的。值得一提的是，科學方法教育體現著素質教育的內涵，與傳統教育，特別是應試教育有著本質的區別。這就要求教師在教育思想、教學方法等方面敢于進行改革，大膽嘗試，忠實于教材而又不拘泥于教材，不是一絲不茍地去模仿，去照本宣科，而是以教學大綱和教學要求為指導核心，突破教材的束縛，不斷補充、豐富、完善教材，達到提高學生物理素質水平的目的。

實踐證明，在中學物理教學中實施科學方法教育，可以提高學生對物理的學習興趣，加深對物理問題的理解，體會到物理學家的思維方式，對怎樣建立概念、怎樣發現規律具有全面深刻的認識，既培養了學生抓住事物關鍵、找出問題突破口、理清事物發展脈絡的能力，又對提高學生的分析和研究問題的能力起著極大的推動作用。同時，使學生能自覺應用科學的方法去學習其它知識，這對學生終生的發展都是非常有益的。

參考書目：

云南大學物理系《近代物理學史》2003年

《物理科學方法教育》作者：張憲魁出版：青島海洋大學出版社2 ?出版日期：2010年03月