高中物理教学中渗透“科学方法”教育的途径与方法

曹军

摘 要：中学物理教学中渗透科学方法教育可以促进学生的智力发展和能力提高，从而达到提高全体学生的科学素养的目的。在物理教学中，有意识、有目的的进行科学方法教育和指导，有利于促进学生智能的发展，培养科学的态度，使学生在学习中不仅掌握了物理知识本身，而且掌握了研究和学习物理的方法，以及探索物理的精神。

关键词：物理教学；科学方法；渗透教育；途径与方法

素质教育包括科学知识、科学方法、科学态度和科学精神四个层次，而科学方法是其中的核心，科学方法教育对培养学生的科学品质、创造性思维和探索能力是其他方面的教育所不可替代的。因此，在物理教学中，教师在完成传授知识的同时，有意识、有目的的进行科学方法教育和指导，有利于促进学生智能的发展，培养科学的态度，使学生在学习中不仅掌握了物理知识本身，而且掌握了研究和学习物理的方法，以及探索物理的精神。

一、物理教学中渗透科学方法教育的途径

（一）在实验教学中进行科学方法教育。科学方法的真正掌握，要求学习者必须亲身经历运用科学方法探索的过程。教师可在实验教学中进行科学方法教育，培养学生的观察方法、仪器操作方法、数据处理方法、归纳方法等多种具体或逻辑的科学方法。如在讲自由落体运动时，先要求学生进行两个实验：一个重物和一张张开的纸同时从同一高度下落，观察哪一个先落地；把刚才的纸团成一团，再让它与重物同时下落，观察哪一个先落地。实验现象引发学生的思考，同样重的纸张为什么有不同的现象？比较两个实验的不同点可以引导学生理解，这是空气阻力的问题。这时提出假设，如果物体只受重力，下落的速度是不是可能与物体的重力无关呢？接着用牛顿管实验来验证这个假设，并建立起自由落体运动的概念。

（二）在物理规律教学中渗透科学方法教育。物理规律反映了物理现象、物理过程的内在联系，提示了事物的物理运动在一定条件下必然发生、发展和变化所遵循的过程。如果将物理定律提出的背景及过程融入到物理教学之中循序渐进地引出定律、定理等内容，将有利于培养学生求实的科学态度，促进学生对物理规律的理解和掌握。例如，在进行牛顿第一定律教学时，可以设计如下程序：1.提出问题：只有力作用物体才运动，没有力作用物体就不运动吗？2.演示实驗：让小车斜面顶端滑下，分别滑到铺有毛巾、棉布和木板的平面上，观察小车运动的距离。3.分析推论：从实验看出，运动小车受到的阻力越小，它的速度减小就越慢，它的运动时间就越长。进一步推理得出，如水平面绝对光滑，物体受到的阻力为零，它的速度将保持不变，将永远运动下去。从而概括得出牛顿第一定律。

（三）用物理学史进行科学方法教育。在物理教学中利用介绍物理学史或物理学家成果是实施科学方法渗透教育的重要途径。比如，伽利略巧妙地应用了科学推理的方法，揭露了维持两千多年的古希腊哲学家亚里士多德阐述的“重物比轻物落得快”的论断所包含的矛盾；德布罗意应用了类比法、假设法提出了物质波的概念；爱因斯坦应用了直觉思维和理想实验的方法创立了相对论等等。这些史实无不说明了物理学史中既有物理学知识，又蕴藏着研究问题的科学方法。对学生进行物理学史的教育，不仅可以激发学生学习物理知识的热情，而且可以促使学生领悟其中包含的科学思维和科学方法。

（四）在解题中时进行科学方法教育。在习题教学中进行科学方法教育，教师要站在科学方法论的高度，认真研究题型、分析归类、精选典型例题和习题，充分利用一些习题明显要运用科学方法来求解的特点，让学生学会这种科学方法的应用。如习题：一半径为R的光滑竖直圆轨道固定在水平地面上，并与水平地面相切，小球从轨道上距离桌面h（h《R）高处由静止释放，求小球经过多长时间到达轨道的底端。这个题要和单摆相类比，用单摆知识来求解时间。在教学中要点明此题用类比方法，让学生在解题中体会到方法的重要性。

二、物理教学中渗透科学方法教育的方法

（一）适时渗透。在平时的教学中，要根据教材内容需要进行科学方法渗透教育，切忌脱离教学内容需要而无目的的强加或多此一举的空谈。这就要求教师在备课时深入研究教材、精心设计科学方法渗透教育的具体内容，做到恰当、有效。例如，在原子模型教学中，从实验观察到现象，经过推测、假设、推理、演绎提出原子模型，用新的理论推翻旧的学说，将人们对原子结构的认识又深入一层。

（二）适度渗透。科学方法的重要性是不言而喻的，但对中学生而言也不能因此无限制的扩大其作用，科学方法渗透教育必须以高中学生的思维发展水平和认知能力相适应，要制定切实有效的渗透目标，切忌拔苗助长。否则，很容易造成学生无法接受，进而产生畏惧情绪，对本来就比较难学的物理学科增加更大的负担。

（三）隐含渗透。在进行科学方法教育时，要做到“润物细无声”的效果，让学生能够在学习知识的同时不知不觉地接受物理方法的感染和培养，进而主动探究和应用科学方法，并以此用来解决实际问题。如：学习了单摆的振动周期公式后让学生用“时间测量法”测绳长，让学生利用逆向思维从中掌握间接测量长度的科学方法。

（四）综合渗透。知识、方法和能力在学生的学习过程中是密切关联的，科学方法渗透教育不是一个独立的体系。因此，在物理教学中，要找准方法教学与知识和能力培养的结合点，力求达到知识、方法、能力的相互促进，共同发展。其次，综合渗透还要注重多种科学方法的综合运用，这就要求教学中有意识地渗透运用多种科学方法有机结合解决问题的思想，有效提高学生应用科学方法解决问题的能力。

综上所述，在物理教学中有意识地加强科学方法教育，是实现学生增长知识、发展能力、提高素质的一个有效途径。