摘 要: 在物理教學(xué)中既要教給學(xué)生現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所必須的系統(tǒng)的物理知識,又要重視對學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育。在物理教學(xué)中,要對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育。因此,學(xué)生要學(xué)習(xí)理解科學(xué)知識的內(nèi)容,就離不開科學(xué)方法的。那么如何在物理教學(xué)中,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育呢?作者通過多年的教學(xué),總結(jié)了幾點(diǎn),供大家參考。
關(guān)鍵詞: 高中物理教學(xué) 科學(xué)方法 教育
當(dāng)前的中學(xué)物理教學(xué)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(yīng)試”方法的研究,而很少涉及物理教學(xué)的本質(zhì),即我們在物理教學(xué)中,到底應(yīng)該給學(xué)生哪些最基本的東西,筆者在這方面作了一些探討。
一、關(guān)于中學(xué)物理的教學(xué)目標(biāo)
縱觀世界各國,物理都作為一門必不可少的基礎(chǔ)課,出現(xiàn)在中學(xué)的教學(xué)之中。這不僅僅在于物理這門學(xué)科所包含的知識內(nèi)容作為現(xiàn)代人所必須掌握的,更重要的是物理這門學(xué)科所包含的“思想方法”作為人類智慧文明的結(jié)晶、辯證唯物主義的源泉,必須繼承和發(fā)揚(yáng)。科學(xué)方法,作為一種思想方法在學(xué)生今后的生活、學(xué)習(xí)和工作中是可以不斷地得到遷移和強(qiáng)化的。同時,也只有把握了“物理思想方法”,才能使學(xué)生真正地學(xué)好物理這門學(xué)科。因此,在中學(xué)物理教學(xué)中,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育,是我們教師義不容辭的責(zé)任,必須將其貫穿于整個教學(xué)過程。
二、關(guān)于物理概念教學(xué)
物理思維的一個顯著特點(diǎn)是“理想化”,是關(guān)于具體的抽象,是抓住帶有本質(zhì)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(xiàn)了我們現(xiàn)在都熟悉的物理模型,出現(xiàn)了物理概念,它們源于客觀的運(yùn)動著的事物,又不同于事物的原型。這一點(diǎn)與其他科學(xué)(如化學(xué)、生物學(xué))有顯著的差異。這是物理思想方法的精髓,又是學(xué)生把握的難點(diǎn)。
學(xué)生對接踵而來的物理概念缺乏心理準(zhǔn)備,已有的生活經(jīng)驗又往往對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生了遷移,導(dǎo)致學(xué)生對物理概念的把握經(jīng)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(xué)中必須使學(xué)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(nèi)涵和外延——它是說明什么的;它與以前老概念和我們生活經(jīng)驗的聯(lián)系和區(qū)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(jìn)的過程,問題是教師要在整個教學(xué)過程中自覺地把它放到不同的物理環(huán)境中去比較、去完善、去充實。從而使學(xué)生對概念的認(rèn)識逐漸深刻、逐漸趨于立體。例如,以電動勢這一概念的教學(xué)為例,學(xué)生首先了解電源是在電路中產(chǎn)生一定電壓的裝置,然后更進(jìn)一步了解電源的本質(zhì)屬性是把其他形式的能量轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換本領(lǐng)大小的,在數(shù)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(xué),不能到此完結(jié),否則學(xué)生不可能真正地把握這一概念。在教學(xué)中,我們揭示了電源中的能量轉(zhuǎn)化機(jī)制,使學(xué)生認(rèn)識到電源的作用,有點(diǎn)類似于水環(huán)流系統(tǒng)中的抽水機(jī),而電動勢的數(shù)值恰好就等于電源內(nèi)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(zhuǎn)變成的電能也就越多。再進(jìn)一步揭示電動勢與電源兩端電壓的區(qū)別,以此逐漸豐富電動勢概念的教學(xué),使學(xué)生真正地把握電動勢的意義,達(dá)到立體化認(rèn)識的目的。
三、重視實驗教學(xué)
定律和定理都是用以反映在理想狀態(tài)下(控制無關(guān)變量),物理過程中各物理量(有關(guān)變量)之間變化規(guī)律的公式。前者通過實驗得出,后者通過推倒得出。學(xué)生在定律和定理的學(xué)習(xí)中往往只關(guān)注它的最后結(jié)果(即數(shù)學(xué)表達(dá)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(dǎo)過程;忽視實驗及推導(dǎo)過程的物理思想方法,從而出現(xiàn)了物理學(xué)習(xí)中的最大敗筆——亂套公式。
英國數(shù)學(xué)家羅在回答數(shù)學(xué)與物理學(xué)家的區(qū)別時說過:“數(shù)學(xué)家就是不知道自己在說什么的人,物理學(xué)家則是必須知道自己在說什么的人?!倍珊臀锢碚驗槭窃凇袄硐霠顟B(tài)”下得出的結(jié)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(guī)律,因此就必須是有對象、動態(tài)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(xué)的本質(zhì),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(xué)中,徹底改變學(xué)生在解決物理問題時,把“求什么”作為第一思維熱點(diǎn)的傾向,引導(dǎo)學(xué)生遇到問題先仔細(xì)研究物理過程,確定研究對象,分析過程的重要特點(diǎn)以判斷適用什么原理,用這一套最規(guī)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(biāo),而是掌握了物理思想方法之后的必然結(jié)果。再如,在解決氣體狀態(tài)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(dú)立氣體),每一個對象有幾個關(guān)鍵的狀態(tài),每一個狀態(tài)下,對象的各個狀態(tài)量怎樣(可以是確定的值,也可以是某些關(guān)系式,或者是未知量),再分析從一個狀態(tài)變到另一個狀態(tài)的過程中,是否保持質(zhì)量不變,最后,用氣態(tài)方程將每一個研究對象的幾個狀態(tài)之間建立起等量關(guān)系。
四、關(guān)于科學(xué)方法的科學(xué)教育的幾點(diǎn)建議
1.寓科學(xué)方法教育于物理知識教學(xué)之中。物理課程以物理知識為主要內(nèi)容,科學(xué)方法教育應(yīng)該滲透在物理知識教學(xué)之中。方法教育既需要潛移默化的熏陶,也需要著意進(jìn)行的訓(xùn)練。脫離物理知識對中學(xué)生大講物理科學(xué)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(xué)生一堆磚瓦。植根于物理知識之中的科學(xué)方法教育,才能結(jié)出燦爛的智慧之果。
2.創(chuàng)設(shè)情景,解決問題。從廣意上說,方法也是一種知識。學(xué)生對于知識只能達(dá)到理解(領(lǐng)會)的水平,而要達(dá)到運(yùn)用的水平,就非要經(jīng)過學(xué)生本人參與的解決新問題的實踐不可。因此,我們要創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決具體的物理問題,才能使學(xué)生實現(xiàn)知識向能力的轉(zhuǎn)化。
總之,教師在傳授物理知識的同時,有意識地、適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行方法、態(tài)度、思想情感等方面的教育,那么,學(xué)生所收獲的就不僅僅是物理知識,而且學(xué)習(xí)了科學(xué)研究的方法,鍛煉了探索科學(xué)的能力和探索科學(xué)的意志,從而樹立將來能獻(xiàn)身科學(xué)的價值觀。