物理教學(xué)中重視實(shí)施科學(xué)方法的教育

葉敏

摘 要：在中學(xué)物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育，可以提高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，加深對物理問題的理解，提高學(xué)生對問題分析和研究的能力，能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)的學(xué)習(xí)和研究方法?？茖W(xué)方法教育在中學(xué)物理教學(xué)中具有重要意義。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué);科學(xué)方法;教育意義

科學(xué)方法是指：人們在認(rèn)識和改造世界中遵循或運(yùn)用的、符合科學(xué)一般原則的各種途徑和手段，包括在理論研究、應(yīng)用研究、開發(fā)推廣等科學(xué)活動(dòng)過程中采用的思路、程序、規(guī)則、技巧和模式。簡單地說，科學(xué)方法就是人類在所有認(rèn)識和實(shí)踐活動(dòng)中所運(yùn)用的全部正確方法。包括：觀察和實(shí)驗(yàn)方法、分析和綜合方法、比較和分類方法、假說方法、歸納和演繹方法、數(shù)學(xué)方法、理想化方法、類比方法、推理方法、分析和解決問題的具體方法、非邏輯思維方法、直覺、靈感、想象、猜測等。其內(nèi)容十分豐富、多樣，是自然科學(xué)與社會科學(xué)的交叉，是科學(xué)與人文的融合，是科學(xué)研究所遵循的重要規(guī)律。

在中學(xué)物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育的措施和途徑是比較多的。通過多年來的實(shí)踐和總結(jié)，我認(rèn)為從以下四個(gè)方面進(jìn)行較合理。

一、社會對教育的要求是通過教師來實(shí)現(xiàn)的

所有教育改革，教育觀念的更新，教育措施的執(zhí)行都取決于教師的素質(zhì)。實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀念，要求教師有廣博的知識，堅(jiān)實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和謙虛好學(xué)的優(yōu)良品質(zhì)。

由于科學(xué)的日新月異，高新科技的迅猛發(fā)展，我們所掌握的知識正在陳舊化。為了跟上時(shí)代，做一個(gè)當(dāng)代合格的教師，我們的知識體系要“廣”“博”“精”“新”“深”，由原來“單一型”“工匠型”的教師變?yōu)椤叭苄汀薄皩W(xué)者型”。正因?yàn)槿绱?，?dāng)代教師必須具備謙虛好學(xué)的品質(zhì)，保持先進(jìn)的教育教學(xué)思想，只有這樣才能不斷地去學(xué)習(xí)、探索研究前人留下的珍貴科學(xué)方法思想，并把這些方法思想融合在日常教學(xué)中介紹給學(xué)生，不斷促進(jìn)和影響學(xué)生的發(fā)展。

二、物理學(xué)發(fā)展過程中，每個(gè)概念的建立和規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都包含著極其豐富的科學(xué)方法

在教學(xué)過程中，應(yīng)從為什么要建立概念？怎樣建立概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律？結(jié)合科學(xué)家在建立概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律時(shí)使用的科學(xué)方法思想，在教學(xué)過程中把科學(xué)方法展示給學(xué)生。提倡學(xué)習(xí)的過程就是教師和學(xué)生共同建立概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的研究過程。如在日常教學(xué)中出現(xiàn)的質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、絕熱過程、點(diǎn)電荷、玻爾原子模型等的建立都使用了模型化方法。對這些知識的教學(xué)要讓學(xué)生明白模型的概念，弄清為什么要建立模型，怎樣建立模型。力學(xué)中通過質(zhì)點(diǎn)介紹實(shí)物模型;熱學(xué)中結(jié)合絕熱過程介紹過程模型和理想模型;電學(xué)中結(jié)合點(diǎn)電荷介紹相對模型;原子物理學(xué)中結(jié)合湯姆生的“棗糕模型”、盧瑟福的“有核模型”和玻爾的“氫原子能級模型”介紹模型具有隨認(rèn)識發(fā)展的流動(dòng)性。這樣可使學(xué)生對模型化方法有深刻、全面的體會和認(rèn)識。對于物理規(guī)律的教學(xué)，應(yīng)講清楚發(fā)現(xiàn)規(guī)律過程中出現(xiàn)的科學(xué)方法思想。如在已有定律基礎(chǔ)上運(yùn)用數(shù)學(xué)化處理推證得出的動(dòng)量定律、動(dòng)量守恒定律、閉合回路的歐姆定律等，要強(qiáng)調(diào)怎樣把物理問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題進(jìn)行處理的方法。在物理教學(xué)中，對科學(xué)方法的介紹和研究，會使內(nèi)容易于理解，還使學(xué)生體會到物理學(xué)家的思維方法。

三、教師要深入研究教材，找出教材中隱含的科學(xué)方法

教材是教師教和學(xué)生學(xué)習(xí)知識的主要來源，它不僅含有教學(xué)方法，也含有學(xué)生學(xué)習(xí)的基本需要。教材在編寫時(shí)既要考慮到知識體系的連貫和完整，又要考慮教師和學(xué)生心理需要，不可能把科學(xué)方法完整、系統(tǒng)地安排在教材中，故許多科學(xué)方法只能隱藏在教材中。教師必須對教材進(jìn)行認(rèn)真的方法論分析，找出和挖掘科學(xué)方法。如圖像分析法是很重要的一種科學(xué)方法，它貫穿在整個(gè)物理學(xué)始終，教材卻沒有專門的敘述討論。再如高二原子物理學(xué)中講述中子發(fā)現(xiàn)這一節(jié)是這樣編寫的：盧瑟福在氮核中發(fā)現(xiàn)質(zhì)子，結(jié)合原子的質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)，猜測原子核中還有不帶電的中子，并預(yù)言了中子的存在。之后再講述伊麗芙·居里夫婦用α粒子轟擊鈹產(chǎn)生一種看不見的射線，這種射線可以從石蠟中打出質(zhì)子，可是他倆卻簡單地認(rèn)為這種看不見的中性射線是γ射線而不加重視。查德威克卻對這種射線進(jìn)行研究，終于在1932年發(fā)現(xiàn)了中子、完善了原子核式結(jié)構(gòu)理論。這一過程，運(yùn)用了根據(jù)實(shí)際提出命題、推測答案、理論預(yù)言、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、得出結(jié)論的科學(xué)方法思想。這實(shí)際上就是物理學(xué)研究中的常用方法，也是假說法的基本結(jié)構(gòu)。充分說明假說和預(yù)言是建立在科學(xué)理論及事實(shí)基礎(chǔ)上的，假說不是亂說。類似的情況在教材中還有許多，這需要教師去歸納、去挖掘。

四、在物理教學(xué)過程中要有意識進(jìn)行方法論總結(jié)

科學(xué)方法是物理學(xué)發(fā)展的主要原因，整個(gè)物理學(xué)體系中都充滿了豐富的科學(xué)方法，甚至同一方法在教學(xué)中多次出現(xiàn)。這有必要把它們統(tǒng)一歸納起來，進(jìn)行理論總結(jié)和完善，把科學(xué)方法的本質(zhì)和精要所在剖析給學(xué)生，使他們明白這些科學(xué)方法的特點(diǎn)、意義、作用及局限性，從而更好地為學(xué)習(xí)服務(wù)。

在深化素質(zhì)教育的今天，如果教師講課還把重點(diǎn)放在解題計(jì)算上，而忽略了物理思想方法教育，這不僅違背了素質(zhì)教育的理念，也與教材的意圖背道而馳。在中學(xué)物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育是必要的，也是迫切的。值得一提的是，科學(xué)方法教育體現(xiàn)著素質(zhì)教育的內(nèi)涵，與傳統(tǒng)教育，特別是應(yīng)試教育有著本質(zhì)的區(qū)別。這就要求教師在教育思想、教學(xué)方法等方面敢于進(jìn)行改革，大膽嘗試，忠實(shí)于教材而又不拘泥于教材，不是一絲不茍地去模仿，去照本宣科，而是以教學(xué)大綱和教學(xué)要求為指導(dǎo)核心，突破教材的束縛，不斷補(bǔ)充、豐富、完善教材，達(dá)到提高學(xué)生物理素質(zhì)水平的目的。

實(shí)踐證明，在中學(xué)物理教學(xué)中實(shí)施科學(xué)方法教育，可以提高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，加深對物理問題的理解，體會到物理學(xué)家的思維方式，對怎樣建立概念、怎樣發(fā)現(xiàn)規(guī)律具有全面深刻的認(rèn)識，既培養(yǎng)了學(xué)生抓住事物關(guān)鍵、找出問題突破口、理清事物發(fā)展脈絡(luò)的能力，又對提高學(xué)生的分析和研究問題的能力起著極大的推動(dòng)作用。同時(shí)，使學(xué)生能自覺應(yīng)用科學(xué)的方法去學(xué)習(xí)其它知識，這對學(xué)生終生的發(fā)展都是非常有益的。

參考書目：

云南大學(xué)物理系《近代物理學(xué)史》2003年

《物理科學(xué)方法教育》作者：張憲魁出版：青島海洋大學(xué)出版社2 ?出版日期：2010年03月