淺談高職物理教學中如何對學生進行科學方法教育

黃紅亞

（江蘇省徐州醫藥高等職業學校，江蘇 徐州 221116）

淺談高職物理教學中如何對學生進行科學方法教育

黃紅亞

（江蘇省徐州醫藥高等職業學校，江蘇 徐州 221116）

高職物理課程教學的任務是將知識教育、能力培養和方法教育有機地結合起來。在課堂教學的各個環節對學生進行科學方法教育，提高學生的科學素質，促進物理的學習，為以后成為實用型人才打下良好的基礎。

物理教學；科學方法

隨著物理學的發展和科學實踐的需要，物理的研究方法也逐漸豐富和提高：觀察實驗、分析歸納、數學推理、抽象概括、類比等效、理想實驗等。這些方法，對于學生來講也是學好物理的基本方法。

在科學技術發展很快的今天，高職物理課程教學的任務是將知識教育、能力培養和方法教育有機地結合起來，提高學生的科學素養，使學生更好適應科學技術進步和可持續發展的需求。

一、在物理知識教學過程中滲透方法教育

物理學的發展是物理知識和物理方法同時發展的過程，而方法比知識更有相對的歷史穩定性，方法是物理知識轉化為能力的有效橋梁和紐帶。正確的方法可以使學生更好地去掌握知識，所以在教學中我們要善于把蘊含在知識內容中的科學方法向學生揭示出來，把教學過程變為模擬的科研過程。 比如在《牛頓第二定律》的教學中，應該向學生揭示出這樣的科學方法。

（一）建立物理模型的方法。物理模型方法是物理學研究的一種重要方法。物理概念、公式和規律都是根據物理模型來建立的。物理模型可分為模擬式物理模型和理想化物理模型。在牛頓第二定律的建立過程中，對研究對象建立了質點模型，對研究對象的運動狀態建立了勻變速直線運動模型。

（二）觀察實驗的方法。物理研究的實驗方法有許多種，在此處用到了科學觀察的方法、多因素問題實驗分析方法、用圖象分析實驗數據的方法、誤差分析及減少誤差的方法等。

（三）等效的方法。等效法是從等同效果出發研究物理現象和規律的一種方法，可使復雜問題簡化。在牛頓第二定律的推廣中應用了矢量等效法：當物體受到幾個共點力的作用時，可等效為受到一個合外力的作用。

（四）數學方法。在物理知識的學習中，物理概念和規律的表達、推理、計算均離不開一定的數學方法。牛頓第二定律公式的確立就是在實驗的基礎上，用數學知識來進行定量分析、判斷、推導的結果。而其后大量動力學問題的解決更離不開數學的計算。

二、運用物理學史進行科學方法教育

在高職物理教學中，滲透物理學史，可以開闊學生的眼界，啟發學生的思維，消除對物理知識來源的神秘感，提高其掌握知識應用知識的信心。例如科學家應用類比法：歐姆仿照水流理論建成了部分電路歐姆定律；德布羅意從光的波粒二象性得到啟迪，提出實物粒子的二象性理論。猜測法：牛頓根據蘋果落地，提出萬有引力的存在；安培根據環形電流的磁性與磁鐵的相似，提出安培分子電流假說。反證法：伽利略根據“重物比輕物下落的快”得出“重物下落更慢”的矛盾推論，推證了自由落體運動的規律。理想實驗法：愛因斯坦因此創立了相對論。

三、加強實驗教學，培養學生實驗分析的方法

物理知識的來源，均來自于實驗結論或實驗驗證。在物理教學中加強實驗教學，不僅可以使抽象的物理概念和規律鮮明而生動地呈現在學生面前，加強對物理知識的理解，還可以培養學生的動手能力并掌握實驗分析的方法和技巧，為以后成為實用型人才打下良好的基礎。物理實驗涉及到各種方法及數據處理方法。設計方法大致有以下四種。

（一）放大法。如測一張紙的厚度、測細鐵絲的直徑、測一粒大米的質量等常用疊加放大法；測金屬絲的轉動角度、桌面的形變用到的光放大的方法；測扁玻璃瓶的形變用到的機械放大法。

（二）轉換法。伏安法測電阻把測電阻轉換成測電流和電壓；等勢線的描繪實驗中用直流電場模擬靜電場；布朗運動中借助液體中小微粒的無規則運動想象液體分子的無規則運動等。

（三）比較法。將未知量與已知量進行比較，從而確定未知量的方法。比如光譜分析中將未知物質的譜線與已知元素的特征譜線進行比較，從而確定未知物質的結構等。

（四）平衡法。天平的原理是力矩平衡。物理實驗的數據處理方法有：公式計算法和圖象分析法。比如測物體的加速度、電源的電動勢和內電阻等實驗中均可以用這兩種方法。

四、在基本技能的訓練中，培養學生的科學思維方法

解答物理習題，是高職物理教學過程中基本技能訓練的重要手段。在習題教學中可以培養學生掌握分析、歸納、類比、等效、假設、數學等方法，養成良好的物理思想和方法，鞏固學過的物理知識，提高解題能力。比如解選擇題時常用到直接判斷法、排除法、估算法、定值試探法、量綱法等。在計算題的解答中可以用隔離法、整體法、窮舉法、等效法、類比法、圖象法、巧用數學定理的方法等。

五、改革考試方法，促進學生學習科學方法

在升學壓力下，許多學生學習的過程僅僅是學習知識、鞏固知識的過程，從而產生大量的“高分低能”現象。要改變這種狀況，就要進行教法改革，最根本的就是考試改革。結合高職教學特點，首先要變知識考試為知能結合考試。筆者曾經與同組教師一起在期末考試中進行過一次“閉卷、開卷、實驗操作三結合考試方法”的綜合考試法改革，簡介如下：閉卷部分：采用選擇和填充形式，占期末總成績的60%。開卷部分：撰寫物理小論文，教師推薦10個題目，學生任選一題也可以自選題目，字數在1000字左右，一周內完成。占期末總成績的20%。實驗操作考查：實驗題目為本學期的分組實驗、課外小實驗，考前抽簽、現場操作、當堂評分。占期末總成績的20%。

考后調查表明有82%的學生認為綜合考試法好，有16%的學生認為兩法差不多，有1.5%的學生認為傳統舊法好，有70%的學生支持以后繼續采用綜合考試法。在撰寫的論文中許多同學總結了測重力加速度的多種方法、運用小孔成像原理測量太陽直徑等。在進行實驗操作前，許多同學在家中想辦法做課外小實驗，并主動向教師借實驗器材，熟悉其使用方法，實驗操作時獨立完成。這些，激發了學生學習物理的興趣，發揮了學生的創造才能，提高了學生的科學素質，對物理的學習促進很大。

G633.7

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1671-864X（2016）08-0163-01