初中物理教學(xué)如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析問題的能力

吳天春

【摘要】

初中物理學(xué)科作為一門重要的初中課程，在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法分析物理問題的能力，這種能力的具備將使學(xué)生受用終身。教會(huì)學(xué)生應(yīng)用物理科學(xué)的基本方法分析問題，既是開發(fā)了學(xué)生的思維智慧，又是學(xué)生認(rèn)識自然世界、獲取物理知識的重要途徑。初中物理新課標(biāo)著重要求通過物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)分析問題的能力，教師要在深鉆研究新課程特點(diǎn)的同時(shí)，更要注重在物理課教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法分析問題的濃厚興趣。

【關(guān)鍵詞】初中物理培養(yǎng)學(xué)生分析能力

科學(xué)方法在初中物理教學(xué)中廣泛應(yīng)用，教學(xué)中應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分折問題的能力。初中人教版新課程的“義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理》教材”的使用，徹底更新了教育理念，改變了那種只注重知識傳授的傾向，著重強(qiáng)調(diào)形成主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度，使獲得知識與基本技能的過程同時(shí)成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成正確價(jià)值觀的過程。教師從單純注重傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，學(xué)會(huì)分析問題，學(xué)會(huì)交流合作。新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)在教學(xué)中要著力培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，更重要的是在探究過程中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的方法去探究。初中物理教學(xué)的關(guān)鍵是幫助學(xué)生提高科學(xué)素養(yǎng)和注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用科學(xué)方法分析問題的培養(yǎng)。近年來的物理中考中，科學(xué)方法的考察已成為熱點(diǎn)內(nèi)容之一。而在初中物理課本中，并沒有提及到科學(xué)方法的知識，物理教師在上課時(shí)也很少講到，但是，既然是物理課程的教學(xué)者，那就要善于研究物理科學(xué)的方法運(yùn)用于教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識。所以，教師引導(dǎo)學(xué)生自探究物理，那就得學(xué)會(huì)分析物理問題，分析物理問題就離不開研究物理的科學(xué)方法，而在教學(xué)中經(jīng)常用到物理問題的科學(xué)方法有很多，例如：對比法（比較法）、假設(shè)法、觀察法、實(shí)驗(yàn)法、類比法、控制變量法、等效替換法、轉(zhuǎn)換法、模型法、科學(xué)推理法、理想化法、圖象法、演繹法、歸納法等。本文就結(jié)合我在具體的實(shí)際教學(xué)過程中簡要總結(jié)闡述對比法（比較法）、科學(xué)推理法、控制變量法的運(yùn)用來培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析問題能力的。

1.初中物理的對比法（比較法）

對比法亦稱比較法。對比法是一種用于找出事物之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)的思維方法，也就是通過事物間相同特征和相異特征之處進(jìn)行對比，從事物和物理量的不同或有聯(lián)系的兩個(gè)對象中進(jìn)行比較，主要是尋找出其中它們的不同點(diǎn)和相同點(diǎn)，從而進(jìn)一步揭示事物的本質(zhì)屬性區(qū)別。人在認(rèn)識事物中往往是從區(qū)別事物的本質(zhì)特征開始的。而要區(qū)別就要有對比，因?yàn)橛斜容^才有鑒別。事物之間在現(xiàn)象上和本質(zhì)上都存在著同一性和差異性?，F(xiàn)象上的同一和差異一般來說是容易識別的，而本質(zhì)上的同一和差異就不是那么容易識別的。物理學(xué)中有許多物理思維和物理規(guī)律具有可比性，運(yùn)用對比法既可幫助學(xué)生接受新概念并加深對概念的理解，又可在復(fù)習(xí)課上運(yùn)用，使知識融會(huì)貫通，開發(fā)學(xué)生思維，還能培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。在初中物理教學(xué)中，既要求學(xué)生找出差異性極大的物理現(xiàn)象或物理概念之間本質(zhì)上的共同點(diǎn)，又要求學(xué)生找出表面上極為相似的物理現(xiàn)象和物理概念之間本質(zhì)上的差異。

例如：對比蒸發(fā)和沸騰的異同點(diǎn)。

又如：比較汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點(diǎn)

例如：電動(dòng)機(jī)和熱機(jī)

又如：電壓表和電流表的使用

運(yùn)用對比方法不僅加深了對它們的理解和區(qū)別，使同學(xué)們很快地記住它們，還能發(fā)現(xiàn)一些有趣的東西。更進(jìn)一步在深化和區(qū)分概念上例如：

平衡力和相互作用力（作用力與反作用力）。

通過這樣的對比和思考探究，學(xué)生就會(huì)豁然開朗，較快的接受了物理新概念。由此可見運(yùn)用“對比法教學(xué)”既解決了教學(xué)難點(diǎn)，又培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)分析了問題。

2.初中物理的科學(xué)推理法

當(dāng)你在對觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋的時(shí)候就是在進(jìn)行推理，或說是在做出推論，比如：當(dāng)你家的狗在叫的時(shí)，你可能會(huì)推想有人在你家的門外，要做出這一推論，你就需要把現(xiàn)象（狗的叫聲）與以往的知識經(jīng)驗(yàn)，即有陌生人來時(shí)狗會(huì)叫結(jié)合起來。這樣就能得出符合邏輯的答案來了。

如：在學(xué)習(xí)進(jìn)行牛頓第一定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)我們把物體在越光滑的平面運(yùn)動(dòng)的就越遠(yuǎn)的知識結(jié)合起來我們就推理出，如果平面絕對光滑的物體將永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

例如：在學(xué)習(xí)做真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)空氣越少，傳出的聲音就越小時(shí)，我們就推理出，真空是不能傳聲的。

3.初中物理的控制變量法

“控制變量法”是初中物理教與學(xué)中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一。自然界中發(fā)生的各種物理現(xiàn)象往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的，因此影響物理學(xué)研究對象的因素在許多情況下并不是單一的，而是多種因素相互交錯(cuò)、共同起作用的。比如說某段導(dǎo)體中通過電流的大小不僅和其兩端電壓有關(guān)，還和這段導(dǎo)體的長度、橫截面積的大小及材料種類等因素有關(guān)。所以要想精確地把握研究對象的各種特性，弄清事物變化的原因和規(guī)律，單靠自然條件下整體觀察研究對象是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須對研究對象施加人為的影響，造成特定的便于觀察的條件，這就是“控制變量”的方法。例如為了研究某物理量同影響它的三個(gè)因素中的一個(gè)因素之間的關(guān)系，可將另外兩個(gè)因素人為地控制起來，使它們保持不變，以便觀察和研究該物理量與這一因素之間的關(guān)系。

首先，在教與學(xué)物理實(shí)驗(yàn)過程中，具體應(yīng)用控制變量這種非常有效探索客觀物理規(guī)律的科學(xué)方法。其實(shí)際做法是根據(jù)研究的目的，采取一定的手段（控制實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等）主動(dòng)干預(yù)或控制自然事物、自然現(xiàn)象發(fā)生發(fā)展的過程，在特定的觀察條件下去探索客觀規(guī)律。比如：在引導(dǎo)學(xué)生探索、研究導(dǎo)電體電阻的大小同導(dǎo)電體的哪些特性有關(guān)時(shí)，可先故意將橫截面積、長度都不同的一根鎳鉻合金絲和一根銅絲分別串入接有小燈泡的直流電路中，讓學(xué)生分別觀察燈泡發(fā)光的亮度，并問學(xué)生：剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能否說明電阻大小與導(dǎo)電體的某個(gè)特性有關(guān)？學(xué)生經(jīng)過思考與討論，得到的結(jié)論當(dāng)然是否定的。再用橫截面積和長度都不同的兩根鎳鉻合金絲分別串入上述電路中，觀察小燈泡的亮度，并讓學(xué)生思考這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明電阻大小同導(dǎo)電體的某種特性有關(guān)，結(jié)論同樣是不能。這時(shí)就可不失時(shí)機(jī)地問學(xué)生：那么，我們應(yīng)該采用怎樣的兩根金屬絲串入上述電路來做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以研究導(dǎo)電體的電阻大小到底與哪些因素有關(guān)呢？同時(shí)向?qū)W生出示課前準(zhǔn)備好的幾根金屬絲讓他們選擇。學(xué)生經(jīng)過思考并相互討論后，有的回答：應(yīng)取兩根橫截面積相同、但長度不同的鎳鉻合金絲進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)；有的同學(xué)說：應(yīng)取兩根長度相同、但橫截面積不同的鎳鉻合金絲進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)；還有的說應(yīng)取長度、橫截面積均相同的一根銅絲和一根鎳鉻合金絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較。這時(shí)，教師要適當(dāng)指出上述幾種方法都可以，同時(shí)要指出研究電阻的大小同導(dǎo)電物質(zhì)的長度、橫截面積、材料種類這三個(gè)因素任何一個(gè)因素間的有關(guān)系，就要人為地控制另外兩個(gè)因素，使它們相等，并指出這種實(shí)驗(yàn)的方法就是“控制變量法”，再讓學(xué)生運(yùn)用這一方法系統(tǒng)地進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在實(shí)際操作過程中去體驗(yàn)這一科學(xué)方法。

在初中物理教學(xué)中還有許多概念或規(guī)律探索和推導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)過程中，都采用了“控制變量法”這一科學(xué)方法，比如：在引導(dǎo)學(xué)生探索“導(dǎo)電體中電流大小同其兩端電壓大小和其電阻大小之間的定性關(guān)系，最終得出歐姆定律”和探索“力的作用效果同力的哪些因素有關(guān)，最終得出力的三要素”等實(shí)驗(yàn)過程中都用到了這一科學(xué)方法，使學(xué)生對“控制變量法”不斷加深理解，并逐步達(dá)到有意識地去應(yīng)用的目的。

其次，在利用初中物理知識去分析和解決一些實(shí)際問題時(shí)，例如：靈活運(yùn)用“控制變量法”進(jìn)行分析，有時(shí)可起到事半功倍的效果。比如有這樣一道題：已知甲導(dǎo)體的電阻比乙導(dǎo)體的電阻大，把它們并聯(lián)在電路中，比較甲的電功率和乙的電功率。

4.結(jié)語

物理作為一門自然科學(xué)的現(xiàn)代初中學(xué)科，在教學(xué)中著重要培養(yǎng)學(xué)生的物理科學(xué)素質(zhì)。而物理科學(xué)素質(zhì)則由物理科學(xué)知識、物理科學(xué)能力、物理科學(xué)方法，物理科學(xué)意識和物理科學(xué)品質(zhì)等諸要素構(gòu)成。其中物理科學(xué)方法是科學(xué)素質(zhì)的翅膀，是獲取科學(xué)知識的重要手段。學(xué)生只有掌握了物理科學(xué)方法，才能更深入地分析理解和牢固掌握科學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)效率，起到事半功倍的效用。因此，科學(xué)方法對人一生的學(xué)習(xí)和工作起著重要的決定作用。所以，掌握科學(xué)方法比掌握知識更重要。物理教師在教學(xué)中一定要培養(yǎng)學(xué)生自主探究，啟發(fā)學(xué)生思維與創(chuàng)新意識，讓每個(gè)學(xué)生都得到充分的發(fā)展。教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，掌握學(xué)習(xí)知識的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)和善于分析問題的能力。