科学方法渗透下的高中物理教学

黄国斌

摘 要：《物理教学大纲》明确提出高中物理的教学目的之一是对学生进行科学方法训练， 培养学生的科学思维能力。同时要培养学生初步的创新精神、实践能力、科学和人文素养以及环境意识。而科学的方法是进行创新活动所必需的工具， 更是思维、理论与客观事物之间的桥梁。

关键词：高中物理；科学方法

高中物理教学的目标在于以物理科学的知识体系为载体，通过强化物理知识的形成过程和实际应用，认识科学、技术、社会的联系体验、学会和运用科学研究的过程和方法，激励学生学习物理的兴趣，养成良好的科学态度，最终提高学生的科学素养和培养学生的创新精神和实践能力，达到全面提高素质、发展个性的目的。因此， 对学生进行科学方法的教育是非常重要的。

一、增强教师的创新意识

要培养有创新能力的学生，教师自身首先要有创造力，才能进行创造性教学。教师应参阅各种资料，博览群书，丰富自身知识，积累资料，建立自己的题库、书库、课件库。课余应多钻研教材，运用电教、多媒体等现代化教学手段，探索積极主动的教学方法。如在《交变电流电机》一章中，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电流、感应电动势有两个重要结论：

1.线圈平面垂直磁场线，磁通量最大，感应电动势为零，过此位置感应电流方向变一次。

2.线圈平面平行磁场线，磁通量为零，感应电动势最大，过此位置一次感应电流方向不变。

把这两个结论推广到《电磁感应》一章，许多难题就迎刃而解。学生学得轻松，教师教得也轻松。

二、激发学生的主动参与

要激发学生学习的主动性，需要一定的过程，在教学中可分为四个阶段：教师吸引-学生产生兴趣- 教师引导-学生主动。如何让学生对课堂学习产生真正的兴趣是教师的首要任务。虽然兴趣的培养不是朝夕之事，但是有个好的开头是挺重要的。

如《功》是高中物理的重要内容，它是一个非常抽象的概念，如果在课堂上一味地讲理论，就无法引起他们的兴趣。因此，在教学中可从日常生活的一些场景出发，引入功的概念，同时借助各种手段，如图例、多媒体等，做到直观、形象、易于理解、深入人心。此外，还应开展师生互动的实验、娱乐，在对现象的解释、分析中感悟物理与生活的密切联系。

在物理教学中有很多规律，这些规律大多是抽象的，难以理解的。因而在探究规律形成的过程中，注意引导学生参与、体验，对科学规律进行再认识。比如《曲线运动》一节，从日常生活中的一些曲线运动现象导入，先用小球做实验，及时指导学生们仔细观察，认真思考，鼓励学生从中发现问题，分析归纳，让学生自己去描述曲线运动的规律，对它进行再认识。这就调动学生学习的积极性和主动性，从而在实践中努力提高学生的科学素养，着力培养学生的创新精神和实践能力。

三、科学方法的实施途径

1.物理实验中渗透

在物理实验中，自始至终都离不开科学方法的应用。一般来说，物理实验的基本程序通常包括以下几点：实验课题的确定、过程设计、实验操作、实验的观察与现象数据记录、实验数据分析处理、实验结果的理论解释。这些基本程序进程中每一个都包含着科学方法的运用，例如，实验课题的确定需要我们根据课题需要、主客观条件和研究目的来确定，这就涉及到猜想等方法的使用：实验的构思与设计过程则需要我们深入分析研究对象，巧妙科学地进行构思，使实验方案设计合理：实验的观测与记录则用到了观察这一实验中最根本的科学方法；而对实验数据的处理包括技术处理和理论分析，是运用数据来揭示事物与现象之间本质联系的过程，涉及到多种科学方法（例如分析、综合、数学 方法、比较、分类、归纳、演绎、类比等）的综合运用，最终对假说得出验证结论或总结出物理规律。实验数据的处理是科学方法教育中的重点与难点所在，需要学生将数学方法与思维方法结合起来，对记录的实验数据进行整理分析，对实验结果进行误差分析及实验数据的处理，这些处理过程就是感悟与运用科学方法的良好途径，对培养学生的分析能力、思维推理能力等方面有很大的促进作用。因此，在物理实验教学中，教师应该重视教给学生如何利用科学方法去开展物理问题的研究。

2.探究活动中渗透

在科学方法教育实施中，教师不但要对教材进行深入钻研，挖掘教材中的科学方法， 而且还要不断总结积累有关科学方法， 并将其渗透于教学中， 使学生逐步掌握这些方法， 进而运用这些方法大胆地去解决实际问题， 提高创新能力。

如在“牛顿第一定律”这一节中， 伽利略所用的理想实验方法是一种非常重要的方法，爱因斯坦对这一方法的评价是： 伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法标志着物理学的真正开端， 伽利略最大的贡献并不仅仅是推翻了亚里士多德的观点， 而是他为物理学的发展指明了方向。教师在教学过程中应对诸如此类的方法介绍一下其历史背景和发现过程，并剖析一下科学家们的思维方式等，使学生真正了解其精髓，掌握这些方法，同时感受这些方法的美妙之处以及科学家们对科学事业的创新精神和情感态度。

再如控制变量法是物理学中常用的一种方法，这种方法的特点是： 当一个物理量与几个物理量有关系时，我们先研究这个物理量与某一个物理量的关系而把其他的物理量控制住。在教学中学生理解这个特点不难，而关键是让学生运用它解决实际问题。牛顿第二定律的推导过程我们采用的是控制变量法，而这方法学生在初中就已经学过，所以在此我们只是起个引导作用，让学生利用控制变量法自己去设计实验，充分体验科学探究的过程。当学生获得成功的喜悦后，再遇到类似的物理问题，如库仑定律的推导、向心力公式的推导、洛仑磁力公式的推导时，他们就能联想到用控制变量法去解决这些问题。此外，整体法、隔离法、类比法、等效法、模型化法、极值法、假设法等等都是物理学中非常重要的方法，用它们解决问题时， 都要给学生说明它们各自的特点、使用条件， 针对不同的方法设计一些实际问题，让学生自己去解决， 真正理解其中的奥妙， 逐步掌握这些方法， 把它们变成自己的东西。这样随着知识和方法的增多， 就能激活学生的思维， 提高他们的创新能力。

四、结语

总之，授之以渔重于授之以鱼， 教给学生方法比教给学生知识更重要，因为有了科学的方法， 学生就能建立起正确的思维过程， 而科学的方法则是学生进一步学习和研究的必备条件。因此， 在教学中要全面加强科学方法的渗透， 不断提高学生的创新能力。教师应加强学习，努力尝试，大胆实践，为实现以学生为主体，以学生全面发展为本的素质教育的最终目标，尽自己的一份微薄之力。

参考文献：

[1]陈万锋.高中物理教学中实施科学方法教育的途径研究[D].长春：东北师范大学，2015.

[2]周飞龙.高中物理教学中实施科学方法途径的探讨[J].科技信息.2014.

[2]张巨青.科学研究的艺术——科学方法导论[M].武汉：湖北人民出版社，2016.