淺談初中物理教學(xué)的科學(xué)方法教育

王世剛

摘 要：把物理科學(xué)方法教育作為教學(xué)活動的核心，按照學(xué)生的認(rèn)知模式進(jìn)行教學(xué)，把科學(xué)方法體現(xiàn)在知識的認(rèn)知過程中，按照學(xué)生的認(rèn)知模式進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生才能真正領(lǐng)略到科學(xué)方法和物理知識的內(nèi)涵，能力才真正得到提高。學(xué)生應(yīng)該掌握幾種常用的學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法，教師在物理教學(xué)中，必須創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，從而使學(xué)生在不知不覺之中掌握其中所運用的科學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：初中物理；科學(xué)方法；教育理論

中圖分類號：G622 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）10-378-01

物理規(guī)律反映了自然界的現(xiàn)象、過程在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律，反映了物質(zhì)運動變化的各個因素之間的本質(zhì)聯(lián)系，揭示了事物本質(zhì)屬性之間的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)習(xí)物理是對己有的物理規(guī)律的一個有組織的學(xué)習(xí)過程，它雖不像物理史上建立物理規(guī)律那樣曲折漫長，但也是極其復(fù)雜的，需要在一定的背景知識指導(dǎo)下，對感性認(rèn)識進(jìn)行思維加工。

一、學(xué)習(xí)初中物理常用的科學(xué)方法

1、實驗歸納法。初中物理建立規(guī)律最常用的方法是實驗歸納法，即在對物理現(xiàn)象和過程經(jīng)過大量的觀察和實驗的基礎(chǔ)上，對取得的大量資料進(jìn)行分析、綜合、概括和歸納，從中找出有關(guān)物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，得出結(jié)論或建立假說，再通過觀察和實驗進(jìn)一步驗證。這樣就可以建立與發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。如牛頓第三定律、焦耳定律等等。

2、演繹推理法。演繹推理法就是從己知的規(guī)律或理論出發(fā)，對某些特定的物理現(xiàn)象、過程進(jìn)行演繹推理，從而得出在一定范圍內(nèi)的新結(jié)論，最后通過實驗驗證形成規(guī)律。采用這種方法發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，一般叫做定理或原理。如能量的轉(zhuǎn)化和守恒等。

3、假說方法。假說方法就是科學(xué)研究中的一種假定性的科學(xué)解釋，它是理論發(fā)展過程中的一種形式和研究方法。當(dāng)研究過程中遇到一種新的事實，運用現(xiàn)有的理論無法解釋時，人們常常提出僅僅有限數(shù)量的事實和觀察實驗為基礎(chǔ)提出新的解釋，就是假說，假說被證明是對的就發(fā)展成為理論，假說方法是一種重要的研究方法，如分子動理論假說等等。

4、等效方法。等效方法是根據(jù)等效原理發(fā)展起來的一種科學(xué)的思維方法，在保證某些特定方法效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、簡單的事物代替實際的、陌生的、復(fù)雜的事物進(jìn)行研究，使研究變得簡單。換句話說，是在保證物理效果相同的前提下，繞過解決復(fù)雜問題所遇到的障礙，對問題或問題的部分要素進(jìn)行變換，通過變換，把相對不熟悉的、比較復(fù)雜的、現(xiàn)有知識難解決的問題，轉(zhuǎn)化成較熟悉的、更為簡單的用己有知識便于解決的問題的研究方法。

5、控制變量法?？刂谱兞糠ň褪窃跊Q定事物規(guī)律的多個因素中，先控制一些因素不變，只改變其中的一個因素，進(jìn)行觀察實驗，如此多次進(jìn)行，然后再綜合出多個因素之間的關(guān)系的方法。也叫單因子實驗法。如歐姆定律，焦耳定律等。

6、在初中階段物理中出現(xiàn)較多的其他幾種科學(xué)方法：直接定義法、實驗歸納法、比值定義法。在初中物理教材中出現(xiàn)最多的科學(xué)方法是直接定義法，像壓力、摩擦、大氣壓強(qiáng)都是直接定義的?？梢?，在初中階段物理概念和物理規(guī)律大多數(shù)都是直接定義的，初中生剛剛接觸物理，大量的物理概念都是剛剛接觸，這些物理概念是人們在生產(chǎn)生活中漫慢積累的，規(guī)定的名詞，慢慢的流傳下來，被大家所接受的。符合學(xué)生的年齡及認(rèn)知思維特點。再就是實驗歸納法，像光的反射定律、平面鏡成像、杠桿的平衡條件等等都運用了實驗歸納的科學(xué)方法。在初中階段實驗歸納法比較多，這也符合初中階段的學(xué)生的思維水平以及物理學(xué)的特點，物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，幾乎每一個知識點都是從觀察、實驗開始。在實驗的基礎(chǔ)上歸納出物理規(guī)律、物理概念是每個學(xué)生在初中階段要學(xué)會的基本技能，以及在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)的基本能力。初中生學(xué)習(xí)物理的興趣主要是直接興趣，因此，他們對實驗大多數(shù)呈現(xiàn)較強(qiáng)烈的直接興趣，初中生還具有強(qiáng)烈的操作欲望，盡管他們的操作動作還很不協(xié)調(diào)，所以在初中階段大量的實驗歸納法的運用是符合初中學(xué)生的心理認(rèn)知特點的。比值定義法也是出現(xiàn)頻度比較多的科學(xué)方法，初中階段的重要的概念有很多用到了比值定義法。比如說密度、速度、壓強(qiáng)等等?？梢姳戎刀x法是一個非常重要的需要學(xué)生掌握的方法。比值定義法前面己經(jīng)做了詳細(xì)的闡述。

二、按照科學(xué)方法的邏輯來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計

我們目前的教學(xué)，往往是從傳授知識的角度來設(shè)計教學(xué)的程序。這樣做雖然也能使學(xué)生從中學(xué)到一些科學(xué)方法，但學(xué)生對科學(xué)方法的理解往往是表面的、膚淺的并且是零星的、不連續(xù)的，收效甚微。由于科學(xué)方法并不直接由學(xué)科的知識內(nèi)容來表達(dá)，而是有它自己獨特的表達(dá)方式，它往往隱藏在知識的背后，支配著知識的獲取和應(yīng)用。所以使得科學(xué)方法既不易學(xué)習(xí)，又不易掌握。如果按照科學(xué)方法所展示的路子去組織教材，安排教學(xué)進(jìn)程，即把方法教育作為教學(xué)活動的核心，則情況就大不一樣。這樣來進(jìn)行教學(xué)，把科學(xué)方法體現(xiàn)在知識的認(rèn)知過程中，按照學(xué)生的認(rèn)知模式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生清楚地了解到教學(xué)的過程，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生去經(jīng)歷這一過程，從而使學(xué)生真正領(lǐng)略到科學(xué)方法和物理知識的內(nèi)涵，并得到能力的提高。

物理課堂教學(xué)是實施科學(xué)方法教育的主要渠道。在當(dāng)今教學(xué)模式飛速發(fā)展的時代，其它與教學(xué)相關(guān)的教育活動也是實施物理科學(xué)方法教育可利用的途徑。例如開放實驗室，讓學(xué)生自主地進(jìn)行探索性實驗研究，在探索中體驗成功的樂趣，找到失敗的原因，感受科學(xué)方法在探索中的魅力；在研究性課程中對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法專題講座等。只要是有物理活動的地方就不失時機(jī)地提取其中的方法論教育因素，把科學(xué)方法教育貫穿于一切有關(guān)物理的教學(xué)活動去。條條道路通羅馬，開展物理科學(xué)方法教育的途徑也是多種多樣的，只要我們銳意進(jìn)取，不但可以利用己有的渠道，而且還能不斷地開辟出新的道路。

在初中物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育，必須結(jié)合實際問題進(jìn)行。這是因為，科學(xué)方法的真正掌握，必須要在探索和發(fā)現(xiàn)之中進(jìn)行，這正是科學(xué)方法與物理知識的不同之處。例如，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)了光學(xué)成像的知識后，可以向?qū)W生提出這樣一個問題。通常防盜門上都裝有“貓眼”，其特點是可以從室內(nèi)向外觀察而不能從室外向室內(nèi)觀察。怎樣解釋這一現(xiàn)象？這是一個看似簡單其實并不容易解釋的問題，它的解決不僅需要物理知識，而且需要科學(xué)方法的參與。因此，為了使學(xué)生掌握科學(xué)方法，在中學(xué)物理教學(xué)中，必須創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，從而使學(xué)生在不知不覺之中掌握其中所運用的科學(xué)方法。