如何在職業(yè)院校中開展物理科學方法教育

黑龍江 王平

如何在職業(yè)院校中開展物理科學方法教育

黑龍江 王平

在職業(yè)院校中開展物理科學方法教育，不僅需要教師本身具有較高的綜合素質(zhì)，還需要教師根據(jù)教學實際與職業(yè)院校的教學特點科學開展，本文就如何在職業(yè)院校中開展物理科學方法教育進行了論述。

物理；方法教學；綜合素質(zhì)

根據(jù)科學方法教育特點和教學實踐，在職業(yè)院校中開展物理科學方法教育的要求是：按物理知識的特點進行科學方法教育，在實驗教學中進行科學方法教育，在習題教學中進行科學方法教育。

一、按物理知識的特點進行科學方法教育

物理概念、規(guī)律是物理知識教學的基礎(chǔ)和核心，概念、規(guī)律的形成過程就是應用科學方法的過程，因此，概念、規(guī)律教學是進行科學方法教育的重要途徑。

1.抓住知識和方法的結(jié)合點安排教學

物理知識和科學方法是密不可分的，在教學中，要挖掘教材中的科學方法教育素材，以物理知識教學為背景，抓住知識和方法的結(jié)合點是通過知識教學滲透科學方法教育的關(guān)鍵。例如，在講“質(zhì)點”概念的過程中，要使學生明確建立理想化模型是一種科學的研究方法，其目的是使實際問題簡化便于研究，簡化的原則是突出主要因素，忽略次要因素，同時指出任何理想化模型的確立都要從實際出發(fā)，又要有嚴格的科學依據(jù)。這樣既進行了質(zhì)點要領(lǐng)的知識教學，又使學生理解了理想化方法的特點和作用。

2.按照認知規(guī)律，教給學生形成概念、規(guī)律的科學方法

物理概念是客觀事物的共同性質(zhì)和本質(zhì)特征，它是在大量同類物理現(xiàn)象和物理過程中應用科學方法抽象出來的?！靶纬筛拍畹倪^程就是應用科學方法思維的過程?！敝袑W物理形成概念的科學方法是：提出問題→觀察實驗→分析比較、抽象、概括、演繹→形成物理概念。這樣不僅調(diào)動了學生學習的積極性，更重要的是讓學生掌握了科學方法。舉電磁感應定律中引入磁通量這個概念為例。從奧斯特實驗證實，電流能產(chǎn)生磁場。先做一個前人探索過程中失敗的實驗，如，將一根絕緣導線繞在永久磁鐵上，導線兩端接電流表的兩柱，發(fā)現(xiàn)沒有電流。再做閉合回路的一部分作切割磁力線運動的實驗，以及線圈面積不變而此磁場強弱改變，或通、斷引起感生電流的磁場的電流的實驗。在實驗的基礎(chǔ)上，分析比較這幾個實驗的異同：（一）它們都有回路，回路都圍成面積。（二）實驗中磁場和面積都不變，這種閉合回路中沒有感生電流。（三）實驗中磁場強弱不變而回路面積改變，（四）實驗中磁場強弱改變而回路面積不變。其中（三）、（四）兩種情形都有感生電流。為了揭示產(chǎn)生感生電流的規(guī)律，需要找出這些實驗共同的、本質(zhì)的特征；或者回路面積變，或者磁場強弱變，或者兩者都變。再進行抽象：把回路抽象成面積，把磁場強弱抽象成磁力線疏密，進而概括成“穿過某一面積的磁力線條數(shù)”，從而形成了判斷能否產(chǎn)生感生電流這個物理概念——磁通量。此實驗證明，如果不用科學方法讓學生形成概念，學生往往不能正確理解概念，難以用概念進行判斷、推理，難以形成思維能力。

二、在實驗教學中進行科學方法教育

物理學是一門以實驗教學為基礎(chǔ)的科學。物理學史上每一重大突破都是以實驗的重要發(fā)現(xiàn)為前奏?！皩嶒灧椒ㄊ侨藗兺ㄟ^科學儀器和設(shè)備，在有目的地干預、控制或模擬客觀對象的條件下獲取科學事實的一種研究方法，是提出研究課題、構(gòu)思科學假說、建立科學理論的重要途徑和基本手段?！睂嶒灧椒ǖ慕逃龖獜奈锢韺嶒灥幕境绦蛉胧?，在實驗方法的基本特點上做文章，具體抓好以下四個方面的教育。

1.在實驗教學中，要從“教、練、用、考”四個環(huán)節(jié)中有目的、有重點地進行方法教育的滲透。

即演示實驗時教師著重教方法，通過言傳身教，從科學方法上給予啟發(fā)、引導、示范；分組實驗時學生著重練方法，練習運用儀器觀察、實驗的方法，數(shù)據(jù)處理的方法，誤差分析的方法以及總結(jié)評價的方法；課外實驗時學生著重用方法，要求學生依據(jù)物理知識，用科學方法去解決問題；實驗考核中考方法，則是通過對學生基礎(chǔ)知識、實驗能力、思維和表達能力的檢測，考察學生運用科學方法的水平。

2.實驗設(shè)計構(gòu)思方法的教育

實驗原理設(shè)計中的方法教育是實驗方法教育的重點。強化實驗構(gòu)思方面的教學和訓練，對培養(yǎng)學生能力起重要的作用。我們做這一工作分三步走：第一，重視理解課本中的每一個演示實驗、分組實驗和小實驗的設(shè)計原理。許多物理規(guī)律都是從著名的實驗中得出或得到證實的，這些實驗的巧妙構(gòu)思和精確設(shè)計對學生是極好的科學方法教育的素材。第二，教師典型分析帶路。學生剛進入高中，要掌握實驗設(shè)計的原理有一定的困難，教師要典型帶路，特別是要以實驗的條件控制為突破口，使學生掌握控制變量是實驗中常用的方法。第三，根據(jù)一定的實驗目的，要求學生獨立地對實驗原理進行設(shè)計。由最佳方案的設(shè)計者進行實驗操作，完成后寫出實驗報告公布于眾。

3.觀察方法的教育

物理研究始于觀察，沒有觀察就沒有科學。在物理實驗中進行觀察，要掌握好觀察的四個具體要求：（一）注意觀察的全面性。（二）觀察要精細。（三）觀察要善于抓住事物的特點。（四）觀察要變化角度。物理實驗按其作用要求，有不同的觀察方法。如：全面觀察、重點觀察、選擇觀察、重復觀察、精細觀察等。在實驗教學中還要注意培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的觀察能力及過程演繹推理能力，培養(yǎng)學生正確的觀察方法和良好的觀察習慣，不斷提高觀察的目的性、敏銳性、深刻性、準確性，形成較強的觀察能力。

4.實驗的分析和綜合教育

在實驗整理階段通過對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析、綜合、抽象等概括邏輯思維、數(shù)學、圖像等一系列手段，才能驗證或得出物理規(guī)律（提出假說）。實驗數(shù)據(jù)處理方法教育是實驗方法教育中的一個難點，其重點應放在圖線法。通過教育使學生掌握用圖線法處理實驗數(shù)據(jù)的基本方法，特別要在分析處理誤差的過程中，培養(yǎng)學生的分析、歸納、推理能力。

三、在習題教學中進行科學方法教育

習題教學是學生運用科學方法的重要環(huán)節(jié)。學生學習知識要達到運用的水平，就非要經(jīng)過本人參與解決新問題的實踐不可。這正如只教給學生游泳的方法，卻不給學生下水游泳的機會，學生就不能形成游泳的技能技巧一樣。因此，教師要創(chuàng)設(shè)情境，提供機會，強化習題教學和訓練，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(xiàn)知識向能力的轉(zhuǎn)化。所以，只有通過實際運用和操作，才能深刻理解科學方法，靈活而準確地運用科學方法。

在習題教學中進行科學方法教育，主要是進行思維方式和物理方法的訓練，提高學生的思維能力。這是習題教學的重點，教師要站在科學方法論的高度，研究題型，精選典型例題和習題，對學生進行邏輯思維與非邏輯思維、集中思維與發(fā)散思維、正向思維與逆向思維、局部思維與整體思維、類比思維與聯(lián)想思維和物理方法的訓練。

總之,在物理教學中實施科學方法教育是一個艱巨、漫長的過程。這就不僅要求作為一線教育工作者的我們，應不斷加強學習，努力嘗試，大膽實踐，為實現(xiàn)以學生為主體，以學生全面發(fā)展為本的素質(zhì)教育的最終目標而盡自己的一份微薄之力。同時，也要求全社會的共同支持與努力，只有這樣，我們才能培育出更多優(yōu)秀的學生。

（編輯 劉麗娜）

（作者單位：伊春技師學院）