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時間:2023-07-04 15:56:42
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一般地說,科學(xué)方法教育有“隱性”和“顯性”兩種方式。隱性方式是“用科學(xué)探究的一般程式去組織對科學(xué)知識的概念、規(guī)律、原理的教學(xué)過程,使學(xué)生的認(rèn)識過程模擬科學(xué)探究過程,但教學(xué)過程中并不明確地去揭示所采用的科學(xué)方法原理。”顯性方式是在“進行科學(xué)方法教育時,明確指出科學(xué)方法的名稱,傳授有關(guān)該方法的知識,揭示方法的形式、操作過程,說明原理。隱性方式重在使學(xué)生感受科學(xué)方法,受到科學(xué)方法的啟蒙和熏陶,初步體會到科學(xué)研究的方法和策略。這種方式適合于學(xué)生對感性認(rèn)識不足時,或者對所研究的問題并不占主要地位時使用。顯性方式重在解決問題中模仿應(yīng)用科學(xué)方法,對科學(xué)方法進行操作訓(xùn)練,使學(xué)生有意識地掌握科學(xué)研究的方法和策略。這種方式適合于學(xué)生對感性認(rèn)識較豐富的前提下,有目的、有意識地培養(yǎng)學(xué)生解決科學(xué)問題的能力時使用。尤其在初中教育階段,隱性方式教育是非常重要的。學(xué)科內(nèi)容只有在經(jīng)過系統(tǒng)學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握經(jīng)過整理的系統(tǒng)知識時,才能培養(yǎng)起進行思維活動的能力。所以教師在教學(xué)過程中,必須對典型的物理科學(xué)方法在恰當(dāng)時機加以顯化,才能更好地達到教育之目的。
2.初中物理科學(xué)方法教育的原則
2.1與物理知識教學(xué)緊密聯(lián)系的原則;
物理學(xué)整體是由物理知識和物理學(xué)的方法論組成的,物理學(xué)的方法論是伴隨物理學(xué)的發(fā)展而建立的,在教學(xué)過程中注重傳授概念、規(guī)律產(chǎn)生的背景、產(chǎn)生的過程以及在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中應(yīng)用的實例。例如,通過物理學(xué)史的小故事讓學(xué)生明白為什么要提出某個概念,這個概念是怎樣提出的,這個概念提出后對物理學(xué)的發(fā)展起到什么作用,讓學(xué)生感受科學(xué)方法和物理知識的產(chǎn)生與應(yīng)用緊密相聯(lián),知識與方法是血肉相聯(lián)的整體。
2.2與初中生年齡特征相適應(yīng)原則;
初中生主要思維特點是在頭腦中可以把事物的形式和內(nèi)容分開,可以離開具體事物,根據(jù)假設(shè)事件進行邏輯推演,但水平仍很低,因此初中階段的科學(xué)方法教育方式主要是潛移默化,并不需要把各種科學(xué)思維方法傳授給學(xué)生。
2.3長期性原則;
科學(xué)方法教育是科學(xué)能力的外化,提高能力比掌握知識要難。初中物理教材中的科學(xué)方法許多都是隱含的,科學(xué)方法教育在初中段也基本要求是隱性的,我們并不為講“控制變量法”或“等效替換法”而專門講這些方法,只是在講相關(guān)概念、規(guī)律時用這些方法,所以學(xué)生只有在長期的熏陶下,才能潛移默化地,自覺不自覺地學(xué)到一些科學(xué)方法。例如講“密度”一節(jié)時用到控制變量方法,講“壓強”一節(jié)時用到控制變量方法,在講歐姆定律時還要用到控制變量方法,等等。
3.初中物理所包含的科學(xué)方法
物理體系自身包含著豐富的科學(xué)方法,總的說來,這些科學(xué)方法大致可以分為四類,那就是:物理方法、數(shù)學(xué)方法、邏輯方法、非邏輯方法。
在初中階段物理方法主要有,觀察方法、實驗方法(含控制變量法)、等效方法、理想化方法等,其中理想化方法包括理想實驗法和理想模型法。伽里略論證慣性定律所設(shè)想的實驗──在無磨擦情況下,從斜槽滾下的小球?qū)⒁院愣ǖ乃俣仍跓o限長的水平面上永遠不停地運動下去,就是物理學(xué)史上著名的理想實驗。再如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內(nèi),當(dāng)罩內(nèi)空氣被抽走時,鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。顯然上述實驗是人們在思維中進行的理想過程,與實際實驗相比,理想實驗?zāi)芨蟪潭鹊赝怀鰧嶒炛械闹饕蛩兀贸龈举|(zhì)的結(jié)論。理想模型可分為對象模型、條件模型和過程模型三類。如表示光的直線傳播的光線,描述磁場的磁感線,描述力的示意圖等都屬于對象模型;再如光滑表面、輕桿、輕繩、均勻介質(zhì)都屬于條件模型。電學(xué)實驗中把電壓表變成內(nèi)阻是無窮大的理想電壓表,電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等也屬于條件模型;在空氣中自由下落的物體,空氣阻力的作用與重力相比較忽略不計時,可抽象為自由落體運動,另外勻速直線運動也屬于過程模型。
4.初中物理科學(xué)方法培養(yǎng)的主要方式
4.1在學(xué)生親自體驗中培養(yǎng)科學(xué)方法;
物理學(xué)是一門實驗科學(xué),極有利于學(xué)生親身體驗。許多過去的演示實驗改成學(xué)生實驗,還增加了學(xué)生的社會調(diào)查和實踐,新教材的這些變化都是要加強學(xué)生的自身體驗,學(xué)生通過體驗可以很好的感受知識體系內(nèi)的科學(xué)方法。例如水沸騰實驗,學(xué)生沒有實驗前總認(rèn)為只在100攝氏度時,水才“內(nèi)部與表面”同時“劇烈”的汽化,親身做了實驗后才發(fā)現(xiàn)實際沒到100攝氏度時,水“內(nèi)部與表面”就開始汽化,只是“劇烈”的程度不同罷了。通過自身體驗使學(xué)生真實的看到“量變與質(zhì)變”的關(guān)系,感受相對與絕對的區(qū)別。
4.2在民主和諧的氛圍中培養(yǎng)科學(xué)方法教育;
新課程中一個重要的理念是體現(xiàn)師生平等,開展探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式。這些學(xué)習(xí)方式就是創(chuàng)設(shè)一個民主和諧的學(xué)習(xí)氛圍,在這種氛圍中學(xué)生自我知識構(gòu)建的動力得到釋放,對物理知識學(xué)習(xí)、理解能夠從多個方面進行,他們不再滿足物理一些概念和規(guī)律的結(jié)論,而對為何要引出這些概念,為何這樣引出而不那樣引出,那樣引出會得到什么結(jié)論等新問題產(chǎn)生了強烈的興趣和求知欲。物理學(xué)體系中內(nèi)含的科學(xué)方法就會在學(xué)生自己的問題中,慢慢構(gòu)建出科學(xué)方法的結(jié)構(gòu)。
4.3在相互交流討論中培養(yǎng)科學(xué)方法教育;
師生相互交流、生生相互交流,是新課改最提倡的。學(xué)生交流解決問題的方法,既可為其它學(xué)生提出了解決問題的思路,常常還使交流學(xué)生自己又產(chǎn)生完全不同前面的創(chuàng)新思路。相互啟發(fā)、共同提高,在課堂教學(xué)實踐中這樣的實例不勝枚舉。
4.4在解題訓(xùn)練中培養(yǎng)科學(xué)方法教育;
關(guān)鍵詞:初中物理;電路識別;科學(xué)方法
中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-0568(2013)03-0124-03
物理是一門學(xué)科,同時更是一門科學(xué),中學(xué)物理教育不僅擔(dān)負(fù)著教授學(xué)生物理知識的重任,還要指導(dǎo)學(xué)生掌握物理研究的一些基本科學(xué)方法。正如贊可夫所說,“無論學(xué)校的教學(xué)大綱編得多么完善,學(xué)生畢業(yè)后必然會遇到他們不熟悉的科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)。那時候,他們將不得不獨立、迅速地弄懂這些東西并掌握它。要迅速地弄懂這些新知識、新發(fā)現(xiàn),掌握這些新技術(shù),如果沒有一套行之有效的科學(xué)方法是很難達到的。”[1]所以,科學(xué)方法教育在物理教育研究中始終是一個重要的課題,無論從當(dāng)前的課程改革的實踐還是從提升民族的整體素質(zhì)的角度來看,做好物理科學(xué)方法教學(xué)工作,都具有鮮明而深遠的時代意義。[2]
一、科學(xué)方法教育的現(xiàn)狀及方法
在2011年國家教育部最新頒布的《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中,在課程目標(biāo)“過程與方法”這一維度下明確提出“通過學(xué)習(xí)物理知識,提高分析問題和解決問題的能力,養(yǎng)成自學(xué)能力,學(xué)習(xí)物理學(xué)家在科學(xué)探索中的研究方法,并能在解決問中嘗試應(yīng)用科學(xué)研究方法”的要求。我國從上世紀(jì)80年代開始對物理科學(xué)方法教育進行研究以來,雖然在理論和實踐上都取得了一定的成果,但是物理科學(xué)方法教育還沒有得到廣泛而深入的實施,許多問題都有待于在實踐中進一步探索研究。自新的課程標(biāo)準(zhǔn)實施以來,教師已經(jīng)有意識地在物理教學(xué)中進行科學(xué)方法教育,以筆者自己在實習(xí)過程中與一些老教師的談話可知,他們認(rèn)可科學(xué)方法教育在物理教學(xué)中的重要性,但是由于反饋的不及時,總是感覺科學(xué)方法教育虛無縹緲,猶如一盤散沙。實際上,在進行物理教學(xué)的過程中,教師都在自覺或者不自覺地進行著某種物理學(xué)思想和物理學(xué)方法的教育,而造成以上弊端的主要原因就是對科學(xué)方法缺乏較深入的教育實踐研究。[2]
二、初中物理教學(xué)中的科學(xué)方法
物理學(xué)科本身蘊涵著豐富的科學(xué)方法,總地說來,這些科學(xué)方法大致可以分為五類:物理方法、數(shù)學(xué)方法、邏輯方法、非邏輯方法和哲學(xué)方法。[3]其中,在初中階段常用的科學(xué)方法主要有觀察法、實驗法、科學(xué)抽象法、邏輯推理法、控制變量法、類比法及想象法等。
物理科學(xué)方法教育是一項長時間的教育研究,在此過程中需要大量的實踐經(jīng)驗與理論總結(jié)。初中物理學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)是基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),此時物理科學(xué)方法教育應(yīng)采取先“暗線”再“明線”的方式,本文以電路識別問題為例,闡述如何在具體的問題中滲透物理科學(xué)方法教育。
三、初中物理電路識別問題
初中物理電學(xué)知識是重點,同時也是難點。電路問題是電學(xué)知識的代表,它將前面所學(xué)電流、電壓、電阻以及歐姆定律的知識集合于一身,又是后面電功和電功率的基礎(chǔ),可謂是電學(xué)問題的集大成者。對于這種電學(xué)綜合題,電學(xué)規(guī)律多是其難點,準(zhǔn)確辨別串并聯(lián)電路是其重點。想要正確解答關(guān)于串并聯(lián)電路的問題,首先就要準(zhǔn)確地判斷電路的連接方法,準(zhǔn)確辨別串聯(lián)、并聯(lián),甚至是混聯(lián)電路,才可以正確地應(yīng)用地相關(guān)知識解答問題。在初中階段,我們常用的電路識別方法有四種,分別是定義法、電流法、斷路法和節(jié)點法。下面就分別介紹每種方法以及與其對應(yīng)的科學(xué)方法。
1.定義法——觀察法。定義法:如果電路中各元件是逐個順次連接起來的(首尾相連),此電路就是串聯(lián)電路:如果電路各元件是并列地連接在電路兩點間(首首相連,尾尾相連),此電路就是并聯(lián)電路。
例1:
解析:圖1中三只電燈依次首尾相接,然后接在電源兩端,其為串聯(lián)。而圖2中三只電燈的左端連在一起,右端連在一起,然后接在電源兩端,其為并聯(lián)。
根據(jù)定義法識別電路主要應(yīng)用觀察法,觀察是最基本、最古老、最直接的科學(xué)方法,觀察是人們在自然發(fā)生的條件下對自然現(xiàn)象進行考察的一種方法,自然科學(xué)研究中的觀察方法又稱為科學(xué)觀察。觀察法作為當(dāng)今嚴(yán)密的科學(xué)研究中最常用的方法之一,如何讓學(xué)生掌握觀察法的步驟,教師在這一過程應(yīng)該發(fā)揮引導(dǎo)作用。以上面兩圖為例,教師在講解是的第一句話經(jīng)常是“同學(xué)們來看一下這兩個圖”,這里的“看”不是單純地看,教師隱含的要求是同學(xué)們在看的過程中要思考,這就與觀察的目的一致了。為了滲透觀察法教育,教師這時不妨將自己的“看”替換為“觀察”,久而久之,學(xué)生在遇到電路問題時,第一件事就是要觀察電路。在學(xué)生知識積累到一定程度時,教師可以系統(tǒng)地講解觀察法,“明暗”結(jié)合,最終讓學(xué)生掌握觀察法的操作方法。
2.電流法——類比法。電流法:從電源的正極開始沿電流的方向觀察。若電流無分支,逐個經(jīng)過所有的用電器回到電源的負(fù)極,即電流只有一條路徑,該電路為串聯(lián)電路。若電流從電源正極出發(fā)后,分成幾路分別通過不同的用電器后回到電源的負(fù)極,即電流在某點分流,在某點匯合,有多條路徑,該電路為并聯(lián)電路。
例2:
解析:如圖3,電流從電源正極出發(fā),依次通過電燈L1、L2、L3回到電源的負(fù)極,有且只有這一條路徑,則其連接方式為串聯(lián)。如圖4,電流從電源正極出發(fā),可以分別通過電燈L1、L2、L3回到電源負(fù)極,有三條路徑,所以其連接方式為并聯(lián)。[4]
利用電流法判斷電路時,可以鞏固有關(guān)類比法的知識。類比法是根據(jù)兩個對象之間在某些方面的相似或相同,從而推出它在其他方面也可能相似或相同的一種推理方法。由于電流不好觀察,教師在講解電流這一課時,已經(jīng)用過將電流比成水流來便于學(xué)生理解。利用電流法識別電路,重點是清楚電流從電源正極回到電源負(fù)極的路徑,并在圖中做出標(biāo)示。在此處,教師在講解電流流向時,也可以通過以熟悉的水流的形式講解,這樣既形象,又能夠鞏固學(xué)生對類比法的掌握。
3.斷路法——實驗法。斷路法:斷開其中一個用電器,看其他用電器是否還能工作,若其它用電器都不能工作,則這幾個用電器是串聯(lián)的;若其它用電器照常工作,則這幾個用電器是并聯(lián)的。由于這一方法中用電器的工作與否易于觀察,可以應(yīng)用實驗法進行教學(xué)。
例3 如圖5,閉合三只開關(guān)時,試判斷三只電燈的連接方式。
解析:如圖所示,閉合三只開關(guān),我們采用去用電器識別法,若去掉電燈L1,則電路如圖6所示,電燈L2、L3依然工作,說明L1與L2和L3是并聯(lián)的;在此基礎(chǔ)上再去掉 L2,電路如圖7所示,L3依然能工作,說明L2與L3也是并聯(lián)的;由以上兩步可以判斷這三只電燈的連接方式為并聯(lián)。
上面的分析方法要求學(xué)生具備一定的簡化電路的能力,如果是在電路識別的初期教學(xué)中,用物理實驗將這一過程完整地表現(xiàn)出來,學(xué)生對串并聯(lián)電路的直觀印象會更加深刻。物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門基礎(chǔ)科學(xué),實驗是物理學(xué)最基本、最重要的研究方法,鍛煉學(xué)生的自主探究實驗?zāi)芰σ彩切抡n標(biāo)對我們提出的要求,同時實驗探究部分也是中考的重要考點。實驗方法和觀察方法相比較所不同的是,實驗方法是指人們根據(jù)一定的科學(xué)研究目的,利用科學(xué)儀器設(shè)備,在人為控制或模擬的特定條件下,排除各種干擾,對研究對象進行觀察的方法。斷路法的主要特點是觀察一個用電器對其他用電器的影響,如果光靠想象,學(xué)生印象并不會深刻,教師在介紹這一方法時,可以先將電路圖連接好,制定好探究過程,讓學(xué)生自主探究并觀察串并聯(lián)電路拆除其中一個用電器對其他用電器的影響,既鍛煉了學(xué)生的動手能力,也鍛煉了他們的自主探究能力。
4.節(jié)點法——科學(xué)抽象法。節(jié)點法:是在識別電路的過程中,不管電路有多復(fù)雜,只要導(dǎo)線上沒有用電器和電源(開關(guān)可視為導(dǎo)線),導(dǎo)線兩端可以視為同一點,這樣就可以找到用電器兩端的公共點,然后把公共點按原電路連在電源上,就得到了等效電路,從等效電路中就可以很容易判斷電路的連接方式了。
例4 如圖8所示的電路,試判斷三只電燈是串聯(lián)還是并聯(lián)?
解析:我們采用節(jié)點法進行判斷,首先在電流分流和匯流處標(biāo)上字母A、B,且同一根導(dǎo)線標(biāo)相同的字母,如圖9所示。則從圖9中不難看出L1、L2、L3三只電燈的兩端都連在A、B上,且A連在電源的正極,B連在電源的負(fù)極;則等效電路可畫成圖10所示。由此可見,三只電燈是并聯(lián)的。[4]
節(jié)點法是四種電路識別方法中最難的一種,也經(jīng)常用到一些復(fù)雜電路的判斷上。根據(jù)節(jié)點法判斷電路,除了需要一定的觀察能力,更需要學(xué)生發(fā)揮抽象思維進行想象。抽象法是一種分析問題的方法,用最簡潔的語言來表達就是:把復(fù)雜的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化成簡單的模型,從復(fù)雜到簡單。大多數(shù)學(xué)生看到上面例題中電路圖的反映都是不知所措,無從下手。教師在講授過程中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生,在初中階段,導(dǎo)線電阻可以忽略的情況下,可以把導(dǎo)線想象成一根可以伸縮的橡皮筋,沒有用電器的導(dǎo)線可以伸縮到一點,這樣形象地講解有利于學(xué)生想象,幫助其抽象能力的形成。
以上每種電路分析方法對應(yīng)的物理科學(xué)方法并不唯一,而且大多數(shù)的物理問題都需要幾種科學(xué)方法結(jié)合在一起分析。
參考文獻:
[1]贊可夫.和教師的談話[M].北京:教育科學(xué)出版社,1980:257.
關(guān)鍵詞:初中物理 教學(xué) 創(chuàng)新
一、引言
創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是科學(xué)研究最寶貴的精神財富,而物理學(xué)科作為一門自然科學(xué),它的教學(xué)成效更是與教學(xué)模式的創(chuàng)新程度息息相關(guān)。而初中物理向來都被中學(xué)生們公認(rèn)是初中階段最難學(xué)的一門課程,傳統(tǒng)的封閉式課堂教學(xué)方法只重視理論知識的傳授,而忽視了學(xué)生在物理教學(xué)中的主體性地位,這大大降低了學(xué)生們對物理學(xué)習(xí)的積極性,且難以取得良好的教學(xué)效果。因此,我們有必要進一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育思想,并結(jié)合初中物理教學(xué)實踐來尋找一種適應(yīng)新時期物理教學(xué)要求的新路子,以培養(yǎng)實用創(chuàng)新型人才。
二、營造開放文化,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有賴于創(chuàng)新文化的熏陶,因此,學(xué)校應(yīng)積極營造敢想、敢說、敢做的開放文化氛圍。教師要放下傳統(tǒng)的“師道尊嚴(yán)”的架子,要真誠對待每一個學(xué)生,允許學(xué)生提出自己的不同見解,尤其是在自己失誤的條件下,更應(yīng)該容忍并鼓勵學(xué)生進行正面反對。同時,初中物理教師還應(yīng)注重對創(chuàng)新行為的鼓勵,只要學(xué)生敢于創(chuàng)新,即使他取得的成果效果微不足道,教師也應(yīng)給予充分肯定。只有學(xué)校和教師都給學(xué)生營造出一個開放、創(chuàng)新的環(huán)境,平等對待師生關(guān)系,置身于此環(huán)境下的學(xué)生才能敢于創(chuàng)新,才會產(chǎn)生創(chuàng)新的見解,進而具備創(chuàng)新精神。
三、精心設(shè)計實驗,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識
創(chuàng)新意識是科學(xué)研究最重要的精神,要激發(fā)初中生的創(chuàng)新意識,首先就必須培養(yǎng)他們對物理的學(xué)習(xí)興趣。物理世界是一個充滿神奇的世界,大量的物理實驗?zāi)茱@現(xiàn)各種奇異的物理現(xiàn)象,所以物理教學(xué)應(yīng)該充分利用物理實驗生動、形象的特點,通過多組織實驗的方式來引導(dǎo)學(xué)生從大量生動直觀的物理現(xiàn)象中總結(jié)出物理規(guī)律和概念。同時,由于物理實驗為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了良好的學(xué)習(xí)情境,且學(xué)生在實驗中得以獲得成功的體驗,所以物理實驗對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識意義重大。
例如,在學(xué)習(xí)人教版初二物理第九章《壓強》時,很多學(xué)生容易混淆液體壓力與重力的概念,甚至陷入重力與壓力相等的誤區(qū)。此時,不妨通過實驗來向?qū)W生展示這個問題。實驗首先選取三個底面積和質(zhì)量大體相同但開口大小不同的容器;其次,用量筒量取相同體積的清水倒入這三個容器當(dāng)中;然后分別將三個裝有清水的容器放在天平上稱重,并觀察記錄數(shù)據(jù)。顯而易見,三種情況下的液體重力是一致的,但因為容器形狀不同,導(dǎo)致容器內(nèi)液體高度不同,所以液體對容器底部的壓力也不同。學(xué)生通過對實驗的觀察,有效地深化了對該部分物理知識的認(rèn)識,并有效地激發(fā)了他們作進一步探究的欲望。
四、應(yīng)用多媒體教學(xué),發(fā)揮學(xué)生的主體性
多媒體教學(xué)是一種集文字、影像、視頻和動畫等于一體的信息化教學(xué)技術(shù),它打破了傳統(tǒng)的以教師為中心的、缺少實際情境的封閉式課堂教學(xué)模式,可以為學(xué)生提供生動、逼真的學(xué)習(xí)和交際環(huán)境,這便于師生之間和及生生之間的交流互動,且有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、激發(fā)他們的創(chuàng)造性思維,進而提高教學(xué)質(zhì)量。
在初中物理課堂上,可以通過多媒體讓學(xué)生對物理現(xiàn)象有一個直觀的感受,進而來啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,使他們親身參與自身物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,以提高課堂效率。例如,在學(xué)習(xí)人教版初三物理第二十二章第四節(jié)《能量的轉(zhuǎn)化和守恒》時,因為能量的轉(zhuǎn)化過程通常是看不見摸不著的,學(xué)生往往只注意到了能量損失的表象,而忽略了不同能量之間的轉(zhuǎn)化,這時我們可以通過多媒體對不同能量轉(zhuǎn)化過程的分步演示來揭示能量守恒的真諦。
五、滲透物理科學(xué)方法,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力
所謂物理科學(xué)方法,是指人們認(rèn)識和研究物理現(xiàn)象時,從實踐或理論上為達到研究目的所運用的各種手段。“授人以魚,不如教人以漁”。掌握了物理科學(xué)方法就意味著掌握科學(xué)創(chuàng)新的工具,因此,物理教學(xué)不僅要重視科學(xué)結(jié)論,更要重視探索科學(xué)結(jié)論的方法,即滲透發(fā)現(xiàn)和論證基本理論、基本規(guī)律的科學(xué)方法的教育。
與物理知識的鮮明性相比,物理科學(xué)方法通常都融入了對知識探究的過程當(dāng)中,容易被學(xué)生所忽視。而這需要物理教師在傳授理論知識的同時,對理論知識的創(chuàng)新過程同樣予以充分重視。只有有意識地引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中領(lǐng)悟并且學(xué)會運用科學(xué)方法,才能真正促使他們在今后的研究中取得突破。
例如在進行伽利略的理想實驗時,在保持滑塊、斜面和滑塊在斜面上的高度不變的情況下,僅改變木板的粗糙程度來向?qū)W生灌輸控制變量法這一科學(xué)方法。學(xué)生在掌握了控制變量法后,就可以對類似的多因素影響問題(例如液體的深度和密度對液體壓強的影響)進行靈活應(yīng)用。
六、結(jié)束語
時代在進步,社會在發(fā)展,傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式已經(jīng)難以適應(yīng)新時期對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。這就要求我們廣大教育者們要結(jié)合物理教學(xué)實踐,充分挖掘現(xiàn)有的教學(xué)資源,開創(chuàng)出行之有效的教學(xué)方法并敢于大膽應(yīng)用,以培養(yǎng)出具備創(chuàng)新能力的人才。
參考文獻:
[1]趙海明.淺談初中物理教學(xué)創(chuàng)新方法[J].現(xiàn)代教育科學(xué)(教學(xué)研究), 2013, (2): 114
[2]羅國成.初中物理教學(xué)中的創(chuàng)新教育[J].當(dāng)代教育發(fā)展學(xué)刊,2010, (8): 38
關(guān)鍵詞:物理教學(xué) 科學(xué)方法 物理規(guī)律
一、物理科學(xué)方法在課堂教學(xué)中的必要性
物理科學(xué)方法就是研究、描述物理現(xiàn)象、實施物理實驗、總結(jié)物理規(guī)律、檢驗物理規(guī)律時所應(yīng)用的各種手段與方法。在嚴(yán)格的科學(xué)條件限制下,通過嚴(yán)密的觀察實驗(觀察與實驗方法),嚴(yán)格的邏輯推理(科學(xué)的思維方法與數(shù)學(xué)方法等),去偽存真,去粗取精,由此及彼,由表及里,找到事物內(nèi)各部分之間及事物與外部環(huán)境的相互關(guān)系和相互作用,確定由相互作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)、運動變化和因果關(guān)系,形成規(guī)律性知識。
物理科學(xué)方法滲透課堂教學(xué)意義重大。從人們認(rèn)識到學(xué)習(xí)客觀規(guī)律的過程看,應(yīng)該經(jīng)過三個階段,即建立在實踐的基礎(chǔ)上,應(yīng)用科學(xué)的方法進行思考、歸納,進而總結(jié)規(guī)律。學(xué)生在學(xué)校不僅要學(xué)習(xí)知識,還要學(xué)習(xí)科學(xué)方法。從而使學(xué)生具有創(chuàng)新能力,逐步形成正確的世界觀。
二、物理科學(xué)方法在課堂教學(xué)中的實施案例
物理科學(xué)方法貫穿于每一節(jié)課堂教學(xué),有的整節(jié)課重點學(xué)習(xí)應(yīng)用一種方法,有的一節(jié)講授幾種方法。下面我結(jié)合自己在課堂教學(xué)中的研究談?wù)勎业淖龇ǎ?/p>
2.1一節(jié)課重點學(xué)習(xí)應(yīng)用一種科學(xué)方法
《力的合成》這節(jié)課重點理解“等效替代”法,應(yīng)用這種方法設(shè)計實驗探究同一直線上二力合成規(guī)律。下面是我對這節(jié)課科學(xué)方法具體實施一些做法。
制作學(xué)案,采用“先學(xué)后教”模式。
自學(xué)指導(dǎo):
① 閱讀課本22頁,填寫合力與分力的概念(時間2分鐘)
② 小組分工、合作,用拉力器或水桶設(shè)計實驗,并準(zhǔn)備為大家演示講解合力與分力。(時間2分鐘)
靜心自學(xué):學(xué)生自學(xué)并用筆進行勾畫,小組交流分工設(shè)計
小組展示,教師講解:合力與分力概念注明講解:理解等效
問1:學(xué)生展示的實驗中,合力定義的依據(jù)?
問2:四人和一人推車圖片,一個人對汽車的推力是四個人對汽車的推力的合力嗎?
通過探究性的質(zhì)疑,使學(xué)生碰撞出思維火花。強化學(xué)生對“等效”概念的理解。
探究同一直線上二力合成規(guī)律要靈活運用“等效替代”法設(shè)計實驗。對于初中生來說,邏輯和抽象思維相對于高中生稍差些,需要老師的引導(dǎo)和激勵。于是我通過設(shè)疑質(zhì)疑引導(dǎo)學(xué)生思維,理解并應(yīng)用“等效”。
① 力的作用效果:使物體形變和運動狀態(tài)改變,哪個容易控制等效?
② 選擇什么器材顯示作用效果?
③ 用一個力或兩個去拉伸皮筋,如何操作使兩次對皮筋的作用效果相同?
即如圖:皮筋A(yù)端拉到O點有幾種方法?
小組交流一分鐘,展示實驗方案。
教師注明橡皮筋B端用手固定,在記錄紙上描出點,每次實驗都要在皮筋拉伸到的位置描點。
通過以上設(shè)計,學(xué)生對“等效替代法”理解到位并能用于實踐。電學(xué)部分《等效電路》這一節(jié)就是這種科學(xué)方法的實踐,學(xué)生在學(xué)習(xí)起來游刃有余。
2.2一節(jié)課運用多種科學(xué)方法,課堂顯性化
如:《熔化與凝固》應(yīng)用的有人為定義法、實驗法、列表法、作圖法、分類法、比較法、歸納法、分析法。我根據(jù)課程安排在課堂上重點講授列表法、作圖法、分類法、比較法。
列表法處理數(shù)據(jù)是把實驗測得的數(shù)據(jù)和計算結(jié)果,以表格形式一一對應(yīng)地排列起來,以便分析各量之間的關(guān)系,從中找出規(guī)律性的聯(lián)系。
分類法:分類法亦稱歸類法。它是根據(jù)研究對象的共同點和差異點,將對象區(qū)分為不同種類的邏輯方法。(將固體分為晶體與非晶體兩類)
關(guān)鍵詞:觀察法;控制變量法;轉(zhuǎn)換法等;效代替法;累積法
初中物理教學(xué)現(xiàn)狀
隨著初中物理新課標(biāo)的不斷推進和實施,初中物理教學(xué)面對從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的重要階段。教材中從每一個問題的提出到實驗的設(shè)計,再到實驗的過程及結(jié)論的得出,自始至終都穿插、滲透這各種科學(xué)探究問題的方法,這幾年的升高中考試,對于科學(xué)方法的考察也開始成為熱點內(nèi)容之一,但在初中教材當(dāng)中很少涉及這些方法,使學(xué)生在解決問題時常常“無據(jù)可依”。因此,將初中物理中涉及到的常用的一些科學(xué)方法進行梳理、總結(jié)是很有必要的。
科學(xué)方法在初中物理教學(xué)中的重要性
由于初中生的理解和運用能力有限,但物理知識多數(shù)都比較抽象,那么學(xué)會一些科學(xué)方法,對他們理解和解決一些比較抽象的問題具有很大的幫助。例如:在探究影響影響滑動摩擦力大小的因素的實驗時,由于影響滑動摩擦力大小有正壓力和接觸面粗糙程度兩個因素,所以需要運用控制變量法來探究這一問題。還有,空氣看不見、摸不到,但我們可以利用轉(zhuǎn)換法,根據(jù)空氣流動(風(fēng))所產(chǎn)生的作用來認(rèn)識它。這只是初中物理中運用科學(xué)方法的很少一部分,還有許多物理問題需借助科學(xué)方法來解決。所以,學(xué)生對科學(xué)方法的認(rèn)識和掌握是非常必要的。
初中物理主要涉及到的科學(xué)方法
在初中物理階段,主要涉及的科學(xué)探究方法有觀察法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效代替法、比較法、放大法、理想實驗法、歸納法、分類法、逆向思維法等科學(xué)方法。在這里,我就觀察法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效代替法和累積法向大家做一些簡單的介紹。
(一)觀察法
實際觀察是學(xué)習(xí)初中物理學(xué)科最基本的方法,也是學(xué)生直觀了解和獲得感性材料的基本途徑。觀察法要求學(xué)生要注意力高度集中,還能排除無關(guān)因素的干擾。如在做氣體膨脹對外做功的實驗時,學(xué)生只聽到“嘭”的一聲,同時看到瓶塞被彈出,對瓶口出現(xiàn)酒精煙霧則無需注意,但這需要老師及時交代,提醒學(xué)生。在指導(dǎo)學(xué)生觀察時,為了加深學(xué)生對知識的記憶和理解,老師通常會用正、反對比觀察進行講授,如探究沸點與氣壓的關(guān)系時,老師會讓學(xué)生觀察增大氣壓和減小氣壓兩個正、反面的現(xiàn)象后再給出結(jié)論。
(二)控制變量法
控制變量法是把多因素的問題變成多個單因素的問題,每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而探究被改變這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決的科學(xué)方法。
這個方法貫穿在整個初中物理教學(xué)中,例如“探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻的關(guān)系”,研究導(dǎo)體中的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系時,控制導(dǎo)體的電阻不變,改變導(dǎo)體兩端電壓大小,看導(dǎo)體中電流的變化;研究導(dǎo)體中的電流與這段導(dǎo)體電阻的關(guān)系時,控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,改變導(dǎo)體電阻大小,看導(dǎo)體中電流的變化。最后得出歐姆定律。除此之外,探究影響電阻大小的因素、影響電磁鐵磁性強弱的因素等實驗時,每一個實驗涉及的因素都比較多,所以,就更顯示控制變量法的特點及重要意義。
(三)轉(zhuǎn)換法
轉(zhuǎn)換法是對于要研究的對象是一些看不見、摸不到、量不著的很細(xì)微現(xiàn)象或很不容易測得具體數(shù)據(jù)的物理量的規(guī)律時,把它們轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)者比較熟知的看得見、量的出來、摸得到的大的具體的現(xiàn)象或容易測得的物理量,再來認(rèn)識它們的科學(xué)方法。
轉(zhuǎn)化法在初中物理中也跟常見。比如,在探究分子運動時,由于分子看不見、摸不到,但通過墨水的擴散現(xiàn)象就可以認(rèn)識到分子的運動;在探究磁鐵磁性強弱時,可以通過吸附在磁鐵上大頭針的數(shù)量來判斷;測不規(guī)則小石塊的體積時,轉(zhuǎn)化為測排開水的體積;測液體壓強時,轉(zhuǎn)化為測液柱變化的高度差等等。還有一些物理量不易測得,如電功率、電阻、密度等。對于這些物理量,則可以根據(jù)定義式轉(zhuǎn)化為直接測得的物理量,再由其定義式來計算它們的值。轉(zhuǎn)化法的使用,促使學(xué)生的思維得以發(fā)散,轉(zhuǎn)化的思維方法得到訓(xùn)練。
(四)等效代替法
等效代替法是在保證某種效果相同的前提下,將相對來說很復(fù)雜的物理問題和過程轉(zhuǎn)化為效果相同或相等的的、比較容易研究的物理問題和過程來研究和處理的科學(xué)方法。
初中物理中,比如說在研究合力時,一個力與兩個力使彈簧發(fā)生變形是等效的,一個力就代替了兩個力;在平面成像的實驗中,利用兩個完全相同的蠟燭,因為無法真正的測出物與像的大小關(guān)系,所以利用一個完全相同的另一根蠟燭來等效代替物像的大小。這些都是使用了等效代替法,尤其是平面鏡成像實驗,運用了等效代替法后,使學(xué)生更加直觀、準(zhǔn)確地得出結(jié)論。
(五)累積法
累積法是指在測量很小的量時,常常將很小量累積成一個相對較大的量的測量方法。比如,要測量書的一頁紙有多厚,可以把一百頁書累計起來測量總的厚度,再除以一百。再如,測一顆米的質(zhì)量、計算心跳一次的時間,對于這些不易測取的物理量,均可以用累積法來測量,這樣測量出來的物理量誤差小,更接近真實值。
在探究一個物理知識或物理規(guī)律時,并不單單運用一種方法,往往伴隨多種方法同時使用。這就要求學(xué)生要理解并掌握每一種科學(xué)方法,能夠用科學(xué)方法迅速地抓住問題的關(guān)鍵,找出解決問題的途徑和所需條件。這也是學(xué)生綜合能力提升的表現(xiàn)。
科學(xué)方法使用的意義
學(xué)生通過對科學(xué)方法的不斷了解和掌握,不但加深了解物理知識和物理規(guī)律理解和運用,還能將所學(xué)習(xí)過的物理科學(xué)方法靈活的運用到新的知識中去,或者應(yīng)用于自己在生活或其他課程學(xué)習(xí)中遇到的一些問題和情境中去,激發(fā)并提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。
總之,作為教師應(yīng)該教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象問題、分析問題所在和最終解決問題的科學(xué)方法,這樣做既是發(fā)掘?qū)W生創(chuàng)新思維、提高學(xué)生自主能力的關(guān)鍵,也是教師給予學(xué)生的最具生命力的教育,達到了“授之以漁”的目的。(作者單位:陜西理工學(xué)院)
參考文獻:
[1] 張秀娟.信息技術(shù)在經(jīng)濟專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用探析[J]. 中國教育技術(shù)裝備. 2014(05)
閻金鐸教授認(rèn)為物理科學(xué)方法可分為三個層次:第一層次叫具體方法;比如觀察的方法,實驗儀器的使用方法或某個實驗的具體操作方法等;第二層次叫邏輯方法;在具體方法的基礎(chǔ)上,運用邏輯方法進行思考,通過分析、綜合、抽象、概括等過程,最后上升到思維的三個形式,即概念、判斷和推理;第三個層次是研究方法;如理想化方法、等效法、假設(shè)法、類比法、數(shù)學(xué)方法等.物理科學(xué)研究方法泛指非具體和非邏輯的第三個層次的物理科學(xué)方法,它是指在物理學(xué)發(fā)展過程中形成和積累的學(xué)習(xí)和研究物理問題的符合科學(xué)一般原則的各種實踐途徑以及具體手段.
1高中物理科學(xué)研究方法教育的現(xiàn)狀
物理科學(xué)研究方法以隱性的方式存在于高中物理內(nèi)容中.這樣,從物理教材中物理科學(xué)研究方法的呈現(xiàn)形式來看,就不可避免的導(dǎo)致高中物理教師把“方法”教育放在物理教學(xué)的次要位置,具體表現(xiàn)在以下三個方面.
1.1無“法”意識
物理科學(xué)研究方法是物理科學(xué)實踐的產(chǎn)物,是發(fā)現(xiàn)物理知識的重要“技術(shù)”手段,是解決物理問題的一把鑰匙.所以,應(yīng)該把物理科學(xué)研究方法教育放在與物理知識教學(xué)的等同位置.但就當(dāng)前的物理教學(xué)來看,無物理科學(xué)研究方法教育意識的現(xiàn)象普遍存在.
比值定義法是物理學(xué)中定義物理量的一種科學(xué)研究方法.在初中物理內(nèi)容中沒有用比值定義物理量的科學(xué)方法,比如,密度定義為單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度,而沒有用物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值叫做這種物質(zhì)密度的比值定義法定義密度.其實,比值定義法是一種物理科學(xué)研究方法,其所定義的物理量由其特殊規(guī)律,比如用比值定義法所定義的物理量與所比的兩個物理量無關(guān),其定義式是量度式而不是決定式.而在高中物理教材(人教版)中第一次用比值定義法定義的物理量是速度,由于物理教師對比值定義的物理科學(xué)方法不甚熟悉或不夠重視,所以在用比值定義法定義速度時,對比值定義的物理科學(xué)方法的內(nèi)容和特點避而不談.
1.2一提而過
物理知識是物理科學(xué)研究方法的載體.同時,物理科學(xué)研究方法又具有實踐性、科學(xué)性,是科學(xué)實踐智慧的結(jié)晶.挖掘高中物理內(nèi)容中物理科學(xué)研究方法教育素材,融物理科學(xué)思想方法教育于物理教學(xué)之中,以此培養(yǎng)學(xué)生的物理科學(xué)研究能力和實踐創(chuàng)新能力.因此,在物理教學(xué)過程中加強物理科學(xué)研究方法教育不容忽視.
高中物理內(nèi)容中的物理科學(xué)研究方法有:理想化的方法,如質(zhì)點、單擺模型;比值定義法,如速度、電場強度、磁感應(yīng)強度定義;等效法,如力的合成與分解、運動的合成與分解;類比法,如電場與重力場;控制變量法,如探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,等等.但在物理課堂教學(xué)中對這些物理科學(xué)研究方法往往出現(xiàn)一提而過的現(xiàn)象,而對物理科研究學(xué)方法概念的內(nèi)涵、外延、特點以及應(yīng)用等很少涉及.比如,質(zhì)點模型是理想化科學(xué)方法應(yīng)用的產(chǎn)物,但在質(zhì)點概念的教學(xué)中,教師常只說明質(zhì)點是一種理想化的物理模型,而對什么是理想化的物理科學(xué)研究方法?為什么要把實際物體理想化?在什么條件下把實際物體理想化?等理想化方法的內(nèi)涵、外延以及實質(zhì)和特點置之教外.
1.3有“法”不依
物理科學(xué)研究方法潛伏于物理知識之中,挖掘物理教學(xué)內(nèi)容中的物理科學(xué)研究方法教育素材,放大物理科學(xué)研究方法的教育價值,提高物理科學(xué)研究方法的教學(xué)地位,加強物理科學(xué)研究方法的學(xué)習(xí)考查,做到有“法”必學(xué)、學(xué)“法”必用、用“法”必考,從而引起對物理科學(xué)研究方法教育的重視,為實現(xiàn)學(xué)生知識向能力的轉(zhuǎn)化提供方法的支持.
物理科學(xué)研究方法是物理知識向物理能力轉(zhuǎn)化的紐帶和橋梁,學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的同時更要掌握物理科學(xué)研究方法,
想品質(zhì).可以通過實驗思想方法的比較選擇來養(yǎng)成基于嚴(yán)謹(jǐn)方法對某事物進行判斷的認(rèn)知品質(zhì)等.當(dāng)然我們也可以說得更細(xì)致一點,譬如在物理問題的解決過程中,我們可以通過查找某類問題的“鍥子”,以幫學(xué)生不斷生成更高水平的的解題策略.
根據(jù)筆者的經(jīng)驗,認(rèn)知策略的最佳教學(xué)時機,在于物理知識的學(xué)習(xí)或物理問題的解決之后,兩者之間銜接要緊湊,一般應(yīng)先讓學(xué)生自主反思,然后教師進行點撥.長此以往,則可收到培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)品質(zhì)的功效.
最后需要強調(diào)的是,創(chuàng)設(shè)問題情境、實施探究教學(xué)與追求認(rèn)知策略不應(yīng)當(dāng)是分開的,而應(yīng)當(dāng)是一體的.在具體的實施過程中,情境的創(chuàng)設(shè)就是為了探究的順利進行,而在探究過程中學(xué)生除了習(xí)得物理知識與物理思想之外,對探究過程的體驗與反思,本身就是認(rèn)知策略不斷生成的過程.在這一整體過程中,教師的作用除了判斷學(xué)生的知識達成度之外,還可以通過問題解決的方式去判斷學(xué)生的認(rèn)知策略是否形成.總的來說,有了這三個基本理念的支撐,高中物理教學(xué)就可以進入一個良好的狀態(tài),從而實現(xiàn)教學(xué)相長.
從而提升學(xué)生的探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力.在物理知識的教學(xué)過程中,要把物理知識方法化、科學(xué)研究方法顯性化,做到知“法”、學(xué)“法”、用“法”.在學(xué)生掌握物理科學(xué)研究方法的前提下,加強物理科學(xué)研究方法的應(yīng)用訓(xùn)練和考查.當(dāng)前的物理教學(xué)現(xiàn)狀表明,物理知識的鞏固訓(xùn)練多是致力于物理概念和物理規(guī)律以及物理實驗,而對物理科學(xué)研究方法的應(yīng)用訓(xùn)練是練的少、考的少,表現(xiàn)出有“法”不依的教學(xué)現(xiàn)狀,由此說明當(dāng)前的物理教學(xué)對物理科學(xué)研究方法教育的乏力.
2高中物理科學(xué)研究方法教育的思考
2.1增強高中物理科學(xué)研究方法教育意識
意識是客觀存在在人腦中的反映,物理科學(xué)研究方法教育意識是物理科學(xué)研究方法在人腦中的客觀映像.物理科學(xué)研究方法對物理學(xué)的發(fā)展具有深遠的影響,物理科學(xué)研究方法教育對學(xué)生知識向能力的轉(zhuǎn)化和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有深遠的重大意義.物理教師要在提高對物理科學(xué)研究方法教育認(rèn)識的基礎(chǔ)上,增強物理科學(xué)研究方法教育意識.要在領(lǐng)會理解物理科學(xué)研究方法概念的同時,具有抓住物理科學(xué)研究方法本質(zhì)的意識,挖掘物理科學(xué)研究方法教育素材的意識,以及物理科學(xué)研究方法的應(yīng)用意識和評價意識.
2.2構(gòu)建高中物理科學(xué)研究方法教育體系
表1高中物理科學(xué)研究方法教育體系
高中物理科學(xué)研究方
法教育內(nèi)容(方法、舉例)高中物理科學(xué)研
究方法教育目標(biāo)
高中物理科學(xué)研
究方法應(yīng)用訓(xùn)練高中物理科學(xué)研究
方法教育評價
實驗歸納法光的反射定律
領(lǐng)悟?qū)嶒灇w納方法,經(jīng)歷實驗歸納物理規(guī)律的過程,學(xué)會獨立操作.
實驗設(shè)計規(guī)范操作
數(shù)據(jù)處理歸納規(guī)律
等效替代法力的合成
與分解
認(rèn)識等效法的意義,理解等效的本質(zhì),會用等效法探究和解決物理問題.
等效思想等效方法
等效規(guī)律數(shù)學(xué)處理
理想化方法質(zhì)點
認(rèn)識理想和現(xiàn)實的差異及理想化方法的物理意義,掌握理想化的條件.
理想模型的認(rèn)識
客體理想化條件
理想模型的應(yīng)用
控制變量法探究加速度與
力、質(zhì)量的關(guān)系
知道控制變量法,會控制變量探究問題,會在控制變量的基礎(chǔ)上歸納物理規(guī)律.
控制變量的認(rèn)識
變量控制的方法
變量控制的條件
控制結(jié)果的處理
控制結(jié)果的歸納
比值定義法電場強度知道比值定義的基本方法,理解比值定義法的本質(zhì).
定義內(nèi)容的理解
定義式的理解
定義式的應(yīng)用
乘積定義法功認(rèn)識乘積定義法,理解乘積定義法的意義、本質(zhì)和特征.
定義內(nèi)容的理解
定義式的理解
定義式的應(yīng)用
極限法瞬時速度認(rèn)識極限法,理解極限法的物理意義,會應(yīng)用極限法解決物理問題.
時空極限和極限條件下物理量的變化,極限條件下物理規(guī)律的運用及物理問題的分析.
類比法電場認(rèn)識類比法的思想,認(rèn)識類比法的本質(zhì),會應(yīng)用類比法研究問題.
類比法的概念
類比法解題
假說法普朗克量子假設(shè)
了解假說法的思想以及假說法在物理學(xué)發(fā)展中的作用,會應(yīng)用假說法研究問題.
假設(shè)法的概念
假設(shè)法解題
外推法自由落體運動
規(guī)律研究
認(rèn)識外推思想方法及外推法在物理學(xué)發(fā)展中的作用,會應(yīng)用外推法研究物理問題.
極限外推法解題端值外推法解題
放大法扭秤法測
引力常量
認(rèn)識放大法,理解放大法的物理原理,會應(yīng)用放大法研究物理問題.
微小量放大設(shè)計,放大法在物理實驗中的應(yīng)用
數(shù)學(xué)方法振動圖象
與波動圖象數(shù)學(xué)模型的建立,數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用,數(shù)學(xué)方法的運用.代數(shù)、平幾、解幾、三角、數(shù)列知識的應(yīng)用.
評價內(nèi)容:
高中物理科學(xué)研究方法應(yīng)用訓(xùn)練內(nèi)容.
評價題型:選擇題;
填空題;
設(shè)計題;
操作題;
論述題.
評價形式:
紙筆評價;
操作評價;
紙筆操作評價.
評價標(biāo)準(zhǔn):高中物理科學(xué)
研究方法教育目標(biāo)
評價呈現(xiàn):(1)等級形式
從這幾年新課程改革來看,現(xiàn)在已改變了過去那種只注重知識傳授的傾向,強調(diào)形成主動的學(xué)習(xí)態(tài)度,使獲得知識與基本技能的過程同時成為學(xué)會學(xué)習(xí)和形成正確價值觀的過程。教師從單純注重傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),學(xué)會交流合作。當(dāng)然要達到這一目標(biāo),必須更新教育理念。本文結(jié)合筆者在教學(xué)中的體驗簡單總結(jié)比較法、假設(shè)法、控制變量法三種科學(xué)研究方法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用。
一、比較法
“比較”是人們常用的思維方法,是找出事物之間的差異點和共同點的思維方法,通過事物間相同特征或相異特征的比較,提示事物的本質(zhì)和區(qū)別。人們認(rèn)識事物往往是從區(qū)別事物的本質(zhì)特征開始的。而要區(qū)別就要有比較,有比較才有鑒別。事物之間在現(xiàn)象上和本質(zhì)上都存在著同一性和差異性。現(xiàn)象上的同一和差異一般來說是容易識別的,而本質(zhì)上的同一和差異就不那么容易識別。物理學(xué)中有許多物理思維和物理規(guī)律具有可比性,運用比較法可幫助學(xué)生接受新概念并加深對概念的理解,尤其在復(fù)習(xí)課上運用,能使知識融會貫通,開拓學(xué)生的思維,并培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。在物理教學(xué)中,既要求學(xué)生找出差異性極大的物理現(xiàn)象或物理概念之間本質(zhì)上的共同點,又要求學(xué)生找出表面上極為相似的物理現(xiàn)象和物理概念之間本質(zhì)上的差異。
比較法教學(xué)對于學(xué)生的概念學(xué)習(xí)有所幫助,比較實驗可以加強直觀教學(xué),有助于學(xué)生建立概念,理解規(guī)律,突破難點。例如,為了證明大氣壓的存在,可用一只底部開有小圓孔的塑料杯子,用右手手指按住小圓孔,在杯口向上時將塑料杯里盛滿水,用紙片把杯口蓋嚴(yán),左手按住紙片把杯子倒過來使杯口向下,放開左手后,紙片不會掉下來,杯子里的水也不會流出來。這時,有學(xué)生認(rèn)為“紙片是被水粘住了”,然后老師拿掉按住小圓孔的右手指,結(jié)果紙片掉下來了,水也流出來了。這樣通過手指按住小圓孔和不按住小圓孔兩次實驗的比較,使學(xué)生觀察到兩次實驗中紙片都與水接觸,所不同的是后一次實驗是杯底與大氣相通。從而解除了“紙片是被粘住了”的誤解。提高了“大氣壓存在”這個結(jié)論的可信度。
二、假設(shè)法
物理解題中的假設(shè),從內(nèi)容要素看有參量假設(shè)、現(xiàn)象假設(shè)和過程假設(shè)等,從運用策略看有極端假設(shè)、反面假設(shè)和等效假設(shè)等,利用假設(shè),我們可以方便地對問題進行分析、推理、判斷,恰當(dāng)?shù)剡\用假設(shè),可以起到化拙為巧、化難為易的效果。
假設(shè)法的運用,不僅為快捷解題提供了便利,更為培養(yǎng)創(chuàng)新能力開辟了途徑。但是,要正確恰當(dāng)?shù)剡\用假設(shè)法,必須深刻把握其“設(shè)而不假”的關(guān)鍵要領(lǐng),即假設(shè)的內(nèi)涵與問題本身并不矛盾。否則,就會造成“失之毫厘,謬以千里”的后果。
三、控制變量法
“控制變量法”是物理中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一。自然界中發(fā)生的各種物理現(xiàn)象往往是錯綜復(fù)雜的,因此影響物理學(xué)研究對象的因素在許多情況下并不是單一的,而是多種因素相互交錯、共同起作用的。譬如說某段導(dǎo)體中通過電流的大小不僅和其兩端電壓有關(guān),還和這段導(dǎo)體的長度、橫截面積的大小及材料種類等因素有關(guān)。所以要想精確地把握研究對象的各種特性,弄清事物變化的原因和規(guī)律,單靠自然條件下整體觀察研究對象是遠遠不夠的,還必須對研究對象施加人為的影響,造成特定的便于觀察的條件,這就是“控制變量”的方法。例如為了研究某物理量同影響它的三個因素中的一個因素之間的關(guān)系,可將另外兩個因素人為地控制起來,使它們保持不變,以便觀察和研究該物理量與這一因素之間的關(guān)系。