曹軍
摘 要:中學(xué)物理教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育可以促進(jìn)學(xué)生的智力發(fā)展和能力提高,從而達(dá)到提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的目的。在物理教學(xué)中,有意識、有目的的進(jìn)行科學(xué)方法教育和指導(dǎo),有利于促進(jìn)學(xué)生智能的發(fā)展,培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中不僅掌握了物理知識本身,而且掌握了研究和學(xué)習(xí)物理的方法,以及探索物理的精神。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);科學(xué)方法;滲透教育;途徑與方法
素質(zhì)教育包括科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神四個(gè)層次,而科學(xué)方法是其中的核心,科學(xué)方法教育對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)品質(zhì)、創(chuàng)造性思維和探索能力是其他方面的教育所不可替代的。因此,在物理教學(xué)中,教師在完成傳授知識的同時(shí),有意識、有目的的進(jìn)行科學(xué)方法教育和指導(dǎo),有利于促進(jìn)學(xué)生智能的發(fā)展,培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中不僅掌握了物理知識本身,而且掌握了研究和學(xué)習(xí)物理的方法,以及探索物理的精神。
一、物理教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育的途徑
(一)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育??茖W(xué)方法的真正掌握,要求學(xué)習(xí)者必須親身經(jīng)歷運(yùn)用科學(xué)方法探索的過程。教師可在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育,培養(yǎng)學(xué)生的觀察方法、儀器操作方法、數(shù)據(jù)處理方法、歸納方法等多種具體或邏輯的科學(xué)方法。如在講自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),先要求學(xué)生進(jìn)行兩個(gè)實(shí)驗(yàn):一個(gè)重物和一張張開的紙同時(shí)從同一高度下落,觀察哪一個(gè)先落地;把剛才的紙團(tuán)成一團(tuán),再讓它與重物同時(shí)下落,觀察哪一個(gè)先落地。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生的思考,同樣重的紙張為什么有不同的現(xiàn)象?比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的不同點(diǎn)可以引導(dǎo)學(xué)生理解,這是空氣阻力的問題。這時(shí)提出假設(shè),如果物體只受重力,下落的速度是不是可能與物體的重力無關(guān)呢?接著用牛頓管實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這個(gè)假設(shè),并建立起自由落體運(yùn)動(dòng)的概念。
(二)在物理規(guī)律教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育。物理規(guī)律反映了物理現(xiàn)象、物理過程的內(nèi)在聯(lián)系,提示了事物的物理運(yùn)動(dòng)在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化所遵循的過程。如果將物理定律提出的背景及過程融入到物理教學(xué)之中循序漸進(jìn)地引出定律、定理等內(nèi)容,將有利于培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,促進(jìn)學(xué)生對物理規(guī)律的理解和掌握。例如,在進(jìn)行牛頓第一定律教學(xué)時(shí),可以設(shè)計(jì)如下程序:1.提出問題:只有力作用物體才運(yùn)動(dòng),沒有力作用物體就不運(yùn)動(dòng)嗎?2.演示實(shí)驗(yàn):讓小車斜面頂端滑下,分別滑到鋪有毛巾、棉布和木板的平面上,觀察小車運(yùn)動(dòng)的距離。3.分析推論:從實(shí)驗(yàn)看出,運(yùn)動(dòng)小車受到的阻力越小,它的速度減小就越慢,它的運(yùn)動(dòng)時(shí)間就越長。進(jìn)一步推理得出,如水平面絕對光滑,物體受到的阻力為零,它的速度將保持不變,將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。從而概括得出牛頓第一定律。
(三)用物理學(xué)史進(jìn)行科學(xué)方法教育。在物理教學(xué)中利用介紹物理學(xué)史或物理學(xué)家成果是實(shí)施科學(xué)方法滲透教育的重要途徑。比如,伽利略巧妙地應(yīng)用了科學(xué)推理的方法,揭露了維持兩千多年的古希臘哲學(xué)家亞里士多德闡述的“重物比輕物落得快”的論斷所包含的矛盾;德布羅意應(yīng)用了類比法、假設(shè)法提出了物質(zhì)波的概念;愛因斯坦應(yīng)用了直覺思維和理想實(shí)驗(yàn)的方法創(chuàng)立了相對論等等。這些史實(shí)無不說明了物理學(xué)史中既有物理學(xué)知識,又蘊(yùn)藏著研究問題的科學(xué)方法。對學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)史的教育,不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的熱情,而且可以促使學(xué)生領(lǐng)悟其中包含的科學(xué)思維和科學(xué)方法。
(四)在解題中時(shí)進(jìn)行科學(xué)方法教育。在習(xí)題教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育,教師要站在科學(xué)方法論的高度,認(rèn)真研究題型、分析歸類、精選典型例題和習(xí)題,充分利用一些習(xí)題明顯要運(yùn)用科學(xué)方法來求解的特點(diǎn),讓學(xué)生學(xué)會(huì)這種科學(xué)方法的應(yīng)用。如習(xí)題:一半徑為R的光滑豎直圓軌道固定在水平地面上,并與水平地面相切,小球從軌道上距離桌面h(h《R)高處由靜止釋放,求小球經(jīng)過多長時(shí)間到達(dá)軌道的底端。這個(gè)題要和單擺相類比,用單擺知識來求解時(shí)間。在教學(xué)中要點(diǎn)明此題用類比方法,讓學(xué)生在解題中體會(huì)到方法的重要性。
二、物理教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育的方法
(一)適時(shí)滲透。在平時(shí)的教學(xué)中,要根據(jù)教材內(nèi)容需要進(jìn)行科學(xué)方法滲透教育,切忌脫離教學(xué)內(nèi)容需要而無目的的強(qiáng)加或多此一舉的空談。這就要求教師在備課時(shí)深入研究教材、精心設(shè)計(jì)科學(xué)方法滲透教育的具體內(nèi)容,做到恰當(dāng)、有效。例如,在原子模型教學(xué)中,從實(shí)驗(yàn)觀察到現(xiàn)象,經(jīng)過推測、假設(shè)、推理、演繹提出原子模型,用新的理論推翻舊的學(xué)說,將人們對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識又深入一層。
(二)適度滲透??茖W(xué)方法的重要性是不言而喻的,但對中學(xué)生而言也不能因此無限制的擴(kuò)大其作用,科學(xué)方法滲透教育必須以高中學(xué)生的思維發(fā)展水平和認(rèn)知能力相適應(yīng),要制定切實(shí)有效的滲透目標(biāo),切忌拔苗助長。否則,很容易造成學(xué)生無法接受,進(jìn)而產(chǎn)生畏懼情緒,對本來就比較難學(xué)的物理學(xué)科增加更大的負(fù)擔(dān)。
(三)隱含滲透。在進(jìn)行科學(xué)方法教育時(shí),要做到“潤物細(xì)無聲”的效果,讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)知識的同時(shí)不知不覺地接受物理方法的感染和培養(yǎng),進(jìn)而主動(dòng)探究和應(yīng)用科學(xué)方法,并以此用來解決實(shí)際問題。如:學(xué)習(xí)了單擺的振動(dòng)周期公式后讓學(xué)生用“時(shí)間測量法”測繩長,讓學(xué)生利用逆向思維從中掌握間接測量長度的科學(xué)方法。
(四)綜合滲透。知識、方法和能力在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中是密切關(guān)聯(lián)的,科學(xué)方法滲透教育不是一個(gè)獨(dú)立的體系。因此,在物理教學(xué)中,要找準(zhǔn)方法教學(xué)與知識和能力培養(yǎng)的結(jié)合點(diǎn),力求達(dá)到知識、方法、能力的相互促進(jìn),共同發(fā)展。其次,綜合滲透還要注重多種科學(xué)方法的綜合運(yùn)用,這就要求教學(xué)中有意識地滲透運(yùn)用多種科學(xué)方法有機(jī)結(jié)合解決問題的思想,有效提高學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法解決問題的能力。
綜上所述,在物理教學(xué)中有意識地加強(qiáng)科學(xué)方法教育,是實(shí)現(xiàn)學(xué)生增長知識、發(fā)展能力、提高素質(zhì)的一個(gè)有效途徑。