中学物理思想方法教育探讨

(江苏省连云港市赣榆区教育局教研室,江苏 连云港 222100)

从一定层面上看，中学物理课程包括课程标准、教材和教学实践，这三个方面都蕴含着大量且丰富的对学生终身有益的物理思想方法.在中学物理教学中进行思想方法教育，已经成为落实物理课程功能，体现物理课程文化，提升物理教学品质的必需.爱因斯坦曾指出：“在建立一个物理学理论时，基本观念起了最主要的作用.物理书上充满了复杂的数学公式，但是所有的物理学理论都是起源于思维与观念，而不是公式.”可见，在中学物理课程中进行思想方法教育是多么的重要.

1 基本概念

1.1 物理思想方法

物理思想是指人们对物理理论与内容本质的认识，是学习物理过程而形成的符合物理体系、规律、逻辑和方法的结果.物理思想直接支配着物理实践活动.而物理方法是指在某一物理活动过程中运用的方式、途径、程序、手段或办法.物理方法是沟通物理思想、知识和能力的桥梁，也是物理思想的具体表现.因此，人们把它们统称为物理思想方法.

物理思想方法是从方法论的角度探索论证所形成的科学发展的物理思想，它对物理思维起到统摄、组织的作用.物理思想是物理方法的灵魂，物理方法是物理思想的表现形式和得以实现的手段；物理思想侧重于物理科学的宏观指导，物理方法侧重于解决物理问题的操作过程，而物理思想方法侧重于物理科学的哲学论辩.例如，从宏观上看，有时空观、物质观、运动观与守恒观等物理思想；从微观上看，有控制变量、等效替代、理想简化、假设演绎等物理方法.

1.2 中学物理思想方法教育

在中学物理课程中进行思想方法教育，就是要通过中学物理课程的标准制定、教材编写以及教学实践等落实物理思想方法，增进学生的物理知识与技能，提高学生的科学探究能力和科学品德水平.

2 两个观点

2.1 物理思想方法教育是中学物理课程的重要内容

2.1.1 物理思想方法教育是课程标准的要求

按照国家基础教育课程改革纲要(试行)的精神，教育部分别制定了初、高中物理课程标准，其中的《全日制义务教育物理课程标准(2011年版)》的课程目标中提出：“义务教育物理课程旨在提高学生的科学素养，让学生学习终身发展必须的物理基础知识和方法，养成良好的思维习惯，在分析问题和解决问题时尝试运用科学知识和科学研究方法”.《普通高中物理课程标准(实验)》的课程目标中提出：“通过物理概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识到物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用.”由此可见，中学物理课程的目标和要求是：使学生学会物理知识与技能，领会物理思想和方法，即培养和提高中学生的科学素养.

2.1.2 物理思想方法教育是中学教育的必需

学生在物理学习过程中发现问题、分析问题和解决问题，必将产生一定的体验和认识.在后续的学习、生活及工作中，他们虽然已经记不清具体的物理概念和规律，但物理思想方法却仍然能指导他们，使他们善于分析问题、归纳总结、分类评价、综合比较、概括判断，自觉地运用内化了的物理思想方法去思考问题和解决问题.

巴甫洛夫曾说过：有了良好的思想方法，即使是没有多大才干的人也能做出许多成就.如果思想方法不好，即使有天才的人也将一事无成.所以说，在中学物理教学中，要教给学生发现、分析和解决问题的思想方法，这是学生离开学校后学习和工作的最有力的“工具”.这也说明，在物理学习中，掌握具有普遍价值的物理思想方法，要比掌握具体的物理知识更具有长远的意义.

2.2 物理思想方法教育是中学物理课程文化的体现

有学者指出：物理文化是由历代物理学家在创造物理学理论的过程中，发现、创造和形成的物理思想、物理方法、物理概念、物理定律、物理语言符号、价值标准、科学精神、物理仪器设备以及约定俗成的工作方法的总和.物理教学的文化品性具体体现在知识产生的社会文化背景，以及蕴含的思想、观念和方法等.物理学家玻恩指出：每一个现代科学家，特别是理论物理学家都深刻地意识到自己的工作是同哲学思维错综地交织在一起的，要是对哲学文献没有充分的认识，他的工作就会是无效的.在我自己的一生中，这是一个最重要的思想.

就中学物理学习过程而言，这个过程既是掌握知识和技能、学习物理思想方法、形成情感态度价值观的过程，也是一种生命活动或文化活动过程.可以说，物理课程文化的终极目标和意义是对人的塑造，是在知识传承、技能培养的过程中，追求人的全面发展和完善.

3 教育原则

在中学物理课程中进行物理思想方法教育，应遵循下列三个原则.

3.1 以生为本的原则

教学过程是教师和学生共同活动的过程，教师在制订思想方法教学目标和方案时，应根据学生的实际认识水平、思维水平及理解能力，因材施教，严格遵循对应年龄阶段学生的认知规律，不能拔苗助长.如解决相互作用的物体间受力或相对运动的物体运动时，常常要用到“隔离”的方法，尽管初中、高中都有这样内容的习题，但是若在初中介绍这种方法，那就超出了学生的理解水平.

3.2 循序渐进的原则

思想方法的教育，应按层次展开，逐渐递进.如控制变量方法，在初中教材中多次用到.在进行“探究影响蒸发快慢的因素”时，一般不作介绍和强调；在“探究导体电阻的大小与哪些因素有关”时，可适度介绍这一方法；在学习“欧姆定律”时，应具体讲解怎样应用这一方法；在“探究液体内部压强与哪些因素有关”时，可让学生自己运用这一方法来解决问题.再如比值定义法，也可按层次从隐性向显性过渡.

3.3 内容优化的原则

中学物理课程中包含了丰富的思想方法，在有的教学内容中，各种思想方法交叉在一起，不可能在一种思想方法的教育完成以后再进行另一种，教学实践中需要优化处理.如在“牛顿第一定律”的教学中就综合了多种思想方法：让小球从同一斜面的同一高度由静止滚下——控制变量方法；平面越光滑，运动距离越大，若无摩擦小球将永远匀速运动下去——合理外推的思想；平面无摩擦——理想化方法等.进行该定律教学时，就要适时点明理想实验方法，初步简介该方法的含义和重要意义，从而使学生体会理想化方法.

4 教育策略

在中学物理课程中进行物理思想方法教育，可采用如下策略.

4.1 以课程标准为基础，“学史”教育为主

在教学实践中，进行物理思想方法教育，要以中学物理课程标准的内容或实例为基础，结合知识介绍一些相关的物理学史.这样，一可以激发学生的学习兴趣、产生学习物理的热情，二可以了解物理学家发现、提出和解决物理问题的过程，逐步养成良好的物理思维品质.

物理学史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地.在物理学发展进程中，物理思想方法是在物理学各个发展阶段中逐渐萌发出来，并成长为这个阶段物理学最重要的、对促进和发展以后物理学认识有突出影响的主流思想以及科学的方法.这些思想和方法，既体现在物理学家对他们研究领域和研究工作的思考、理解和认识以及创造性发展的过程中，也体现在与不同学派和不同观点的比较、切磋和争论以及逐渐为同行所认可的过程中.因此，以“学史”为主的物理思想方法教育，内容丰富，内涵深邃.

4.2 以课标教材为载体，“显性”教育为主

现行课标教材中的物理思想方法，大部分是显性的，即随着物理学家们对物理新知识的发现和研究，在教材中直接描述.少部分是隐性的，由于思想方法的复杂性而没有直接编写在教材中，这需要教师通过自己对教学内容的理解进行再“加工”.当然，无论是显性的还是隐性的物理思想方法，都需要通过具体的物理学内容去揭示.

由于显性内容比较直观、容易理解，在进行思想方法教育时，应以显性为主，可以在学生已经理解概念和规律的基础上，以总结物理规律发现过程的方式，指明其中渗透的物理思想方法.也可以要求学生以课外写作小论文的方式，查找有关文献，梳理物理学定律中体现的物理思想方法.

4.3 以课堂教学为阵地，“感悟”教育为主

在课堂教学中进行物理思想方法教育，既有助于吸引学生学习的注意力，激发学生的求知欲望，还有助于充分调动学生进行物理学习时的外部感知和内部思维的积极性，促使学生主动学习.

研究表明，中学生在经历一次学习活动后，往往是在不自觉中获得一种认识和体验.但这种认识还是处于浅层、表面的，他们所能体会到的物理思想方法还不具备广泛的适用性和较强的迁移功能.因此，在教学中，通过知识学习进行物理学思想方法教育，就要让学生不仅知道完整的结果，而且要追溯到结果的步骤，即引导学生反思、总结自己的学习过程，把握正确的学习方法，进而感悟物理，更要学习做人、做事的道理.

5 教育路径

在中学物理教学中，落实物理思想方法教育，一般通过以下路径进行.

5.1 在概念规律学习时，进行物理思想方法教育

在物理概念的建立及物理规律的形成过程中，基本上同步渗透了物理思想方法.如速度、加速度、电场强度及磁感应强度等概念的建立，都运用了比值定义的方法.在这些概念的学习中，学生感受到其中的“同中求异”和“异中求同”，认识和理解比值定义的物理方法.再如，机械能守恒定律和动量守恒定律等规律的形成过程中，都包含了守恒的物理思想.

5.2 在实验探究时，进行物理思想方法教育

物理学的基本特点是它以实验探究为基础，而实验探究的过程也是让学生领略物理思想方法的过程.如在探究导体电阻大小与什么因素有关时，先引导学生猜想电阻的大小可能与哪些因素有关，而后通过分析猜测出：导体的电阻可能跟材料、长度、横截面积等因素有关，再引导学生通过实验验证猜想.在验证猜想时，引导学生分析要验证电阻的大小是否跟材料有关，应控制长度、横截面积都相同，进而选取适当器材进行实验，最后分析实验数据，得出结论.在这个实验探究的过程中，体现了物理思想方法教育的两种功能，一是实验探究的一般方法：提出问题→猜想假设→实验验证→分析数据→得出结论；二是在实验探究中，研究一个因素可能与多个其他因素有关时，经常用到控制变量的方法.

5.3 在问题解决时，进行物理思想方法教育

在学生初步掌握了某种物理思想方法后，引导学生自主地应用并像物理学家研究物理问题那样，去“发现”和“研究”物理规律，从而更加深入地掌握这种思想方法.例如，在利用F-s图像研究变力做功问题时，可以回顾到利用v-t图像求位移时“无限分割”的极限思想方法.通过类比，学生可以得到F-s图像中的“面积”可以表示变力做的功.学生在应用所学方法解决实际问题的同时，既提高了思维能力，又巩固了所学的思想方法.

6 结语

在中学物理教学中进行思想方法教育，既是课程标准的要求，又是课标教材的内容，也符合学生的认知规律.当学生掌握了具有普遍意义的物理思想方法后，不但具有了独立获取知识的本领，而且具有了在生活或工作中遇到问题时，能自觉运用物理思想方法分析、解决问题.在教学的规划和设计中，挖掘整理教学资源，遵循相关原则，按照一定策略，采取合适路径，将会达到事半功倍的教育效果.

参考文献：

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