浅谈高职物理教学中如何对学生进行科学方法教育

黄红亚

（江苏省徐州医药高等职业学校，江苏 徐州 221116）

浅谈高职物理教学中如何对学生进行科学方法教育

黄红亚

（江苏省徐州医药高等职业学校，江苏 徐州 221116）

高职物理课程教学的任务是将知识教育、能力培养和方法教育有机地结合起来。在课堂教学的各个环节对学生进行科学方法教育，提高学生的科学素质，促进物理的学习，为以后成为实用型人才打下良好的基础。

物理教学；科学方法

随着物理学的发展和科学实践的需要，物理的研究方法也逐渐丰富和提高：观察实验、分析归纳、数学推理、抽象概括、类比等效、理想实验等。这些方法，对于学生来讲也是学好物理的基本方法。

在科学技术发展很快的今天，高职物理课程教学的任务是将知识教育、能力培养和方法教育有机地结合起来，提高学生的科学素养，使学生更好适应科学技术进步和可持续发展的需求。

一、在物理知识教学过程中渗透方法教育

物理学的发展是物理知识和物理方法同时发展的过程，而方法比知识更有相对的历史稳定性，方法是物理知识转化为能力的有效桥梁和纽带。正确的方法可以使学生更好地去掌握知识，所以在教学中我们要善于把蕴含在知识内容中的科学方法向学生揭示出来，把教学过程变为模拟的科研过程。 比如在《牛顿第二定律》的教学中，应该向学生揭示出这样的科学方法。

（一）建立物理模型的方法。物理模型方法是物理学研究的一种重要方法。物理概念、公式和规律都是根据物理模型来建立的。物理模型可分为模拟式物理模型和理想化物理模型。在牛顿第二定律的建立过程中，对研究对象建立了质点模型，对研究对象的运动状态建立了匀变速直线运动模型。

（二）观察实验的方法。物理研究的实验方法有许多种，在此处用到了科学观察的方法、多因素问题实验分析方法、用图象分析实验数据的方法、误差分析及减少误差的方法等。

（三）等效的方法。等效法是从等同效果出发研究物理现象和规律的一种方法，可使复杂问题简化。在牛顿第二定律的推广中应用了矢量等效法：当物体受到几个共点力的作用时，可等效为受到一个合外力的作用。

（四）数学方法。在物理知识的学习中，物理概念和规律的表达、推理、计算均离不开一定的数学方法。牛顿第二定律公式的确立就是在实验的基础上，用数学知识来进行定量分析、判断、推导的结果。而其后大量动力学问题的解决更离不开数学的计算。

二、运用物理学史进行科学方法教育

在高职物理教学中，渗透物理学史，可以开阔学生的眼界，启发学生的思维，消除对物理知识来源的神秘感，提高其掌握知识应用知识的信心。例如科学家应用类比法：欧姆仿照水流理论建成了部分电路欧姆定律；德布罗意从光的波粒二象性得到启迪，提出实物粒子的二象性理论。猜测法：牛顿根据苹果落地，提出万有引力的存在；安培根据环形电流的磁性与磁铁的相似，提出安培分子电流假说。反证法：伽利略根据“重物比轻物下落的快”得出“重物下落更慢”的矛盾推论，推证了自由落体运动的规律。理想实验法：爱因斯坦因此创立了相对论。

三、加强实验教学，培养学生实验分析的方法

物理知识的来源，均来自于实验结论或实验验证。在物理教学中加强实验教学，不仅可以使抽象的物理概念和规律鲜明而生动地呈现在学生面前，加强对物理知识的理解，还可以培养学生的动手能力并掌握实验分析的方法和技巧，为以后成为实用型人才打下良好的基础。物理实验涉及到各种方法及数据处理方法。设计方法大致有以下四种。

（一）放大法。如测一张纸的厚度、测细铁丝的直径、测一粒大米的质量等常用叠加放大法；测金属丝的转动角度、桌面的形变用到的光放大的方法；测扁玻璃瓶的形变用到的机械放大法。

（二）转换法。伏安法测电阻把测电阻转换成测电流和电压；等势线的描绘实验中用直流电场模拟静电场；布朗运动中借助液体中小微粒的无规则运动想象液体分子的无规则运动等。

（三）比较法。将未知量与已知量进行比较，从而确定未知量的方法。比如光谱分析中将未知物质的谱线与已知元素的特征谱线进行比较，从而确定未知物质的结构等。

（四）平衡法。天平的原理是力矩平衡。物理实验的数据处理方法有：公式计算法和图象分析法。比如测物体的加速度、电源的电动势和内电阻等实验中均可以用这两种方法。

四、在基本技能的训练中，培养学生的科学思维方法

解答物理习题，是高职物理教学过程中基本技能训练的重要手段。在习题教学中可以培养学生掌握分析、归纳、类比、等效、假设、数学等方法，养成良好的物理思想和方法，巩固学过的物理知识，提高解题能力。比如解选择题时常用到直接判断法、排除法、估算法、定值试探法、量纲法等。在计算题的解答中可以用隔离法、整体法、穷举法、等效法、类比法、图象法、巧用数学定理的方法等。

五、改革考试方法，促进学生学习科学方法

在升学压力下，许多学生学习的过程仅仅是学习知识、巩固知识的过程，从而产生大量的“高分低能”现象。要改变这种状况，就要进行教法改革，最根本的就是考试改革。结合高职教学特点，首先要变知识考试为知能结合考试。笔者曾经与同组教师一起在期末考试中进行过一次“闭卷、开卷、实验操作三结合考试方法”的综合考试法改革，简介如下：闭卷部分：采用选择和填充形式，占期末总成绩的60%。开卷部分：撰写物理小论文，教师推荐10个题目，学生任选一题也可以自选题目，字数在1000字左右，一周内完成。占期末总成绩的20%。实验操作考查：实验题目为本学期的分组实验、课外小实验，考前抽签、现场操作、当堂评分。占期末总成绩的20%。

考后调查表明有82%的学生认为综合考试法好，有16%的学生认为两法差不多，有1.5%的学生认为传统旧法好，有70%的学生支持以后继续采用综合考试法。在撰写的论文中许多同学总结了测重力加速度的多种方法、运用小孔成像原理测量太阳直径等。在进行实验操作前，许多同学在家中想办法做课外小实验，并主动向教师借实验器材，熟悉其使用方法，实验操作时独立完成。这些，激发了学生学习物理的兴趣，发挥了学生的创造才能，提高了学生的科学素质，对物理的学习促进很大。

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1671-864X（2016）08-0163-01