【摘要】物理教學中滲透科學方法應注意四條原則：適時性、適度性、隱含性、融合性。在物理教學中應有意識地加強科學方法教育，本文闡述了在物理概念、物理規律的教學過程中、物理理論的建立過程的教學中、物理實驗教學和習題教學中、單元小結中進行科學方法教育的實踐和研究。

【關鍵詞】物理；科學方法教育；能力培養

物理學是一門基礎的自然科學，發展到今天，已經構筑了嚴整的理論架構，積累了豐富的實驗手段和思想方法.。在物理教學中實施科學方法的教育具有明顯的學科優勢，也是物理教學中重要的組成部分.。隨著科技的迅速發展，知識迅速增殖。如今，知識已滲透到了方方面面，并且始終都在不斷地變化發展，試圖什么都知道已成為不可能的客觀現實。越來越多的人意識到：能力比知識更有力量。而能力是系統的知識與科學方法的完美組合。雖然我們可以通過多種渠道（如研究性學習等）來試圖達到。但是，從根本上講，加強科學方法教育才是最重要的。物理科學方法主要有觀察法、實驗法（含控制變量法）、等效法、理想化法等等，其中理想化方法包括理想實驗法和理想模型法。物理科學方法教育是指在物理教學中，有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學研究方法，使學生受到科學方法的熏陶和訓練，逐步地掌握最基本、最主要的物理科學方法，達到促進知識學習、培養能力和提高科學素質的目的。

物理科學方法教育是在物理教學中，有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學研究方法，使學生受到物理科學方法的熏陶和訓練，逐步掌握最基本、最主要的物理科學方法，達到促進知識學習、培養能力和提高科學素養的目的。 隨著新一輪基礎教育課程改革的進一步深入，科學方法教育受到了教育研究者及實踐的廣泛重視。我國高中物理新課程標準中明確提出課程目標之一是：經歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規律；通過物理概念和規律的學習過程，了解物理學的研究方法，認識物理實驗，物理模型和數學工具在物理學發展過程中的作用。但在物理教學實踐中物理科學方法教育也遠沒有像物理知識教學那樣，教學內容具體、教學目標明確。在教學實踐中完全依賴于教師的自己的理解去把握科學方法教育的內容和目標，這樣在高中物理課堂教學中進行科學方法教育一直還處于較盲目和隨意的狀態。因此，在高中物理教學中開展科學方法教育的研究具有重要的現實意義。 本研究在對物理科學方法教育現狀分析的基礎上，針對目前科學方法教育不足，對物理科學方法教育目標的設計、物理科學方法教育因素分析、物理科學方法教育的原則、途徑等進行了理論研究，并通過實踐案例說明了物理科學方法教育的實施。

一、高中物理科學方法教育的意義

1、科學方法教育比知識教學更具有長遠意義人類幾千年的探索活動，匯集成今天這浩瀚無垠的知識海洋。不僅創造了各門學科堅實的理論基礎和豐富的知識體系，而且形成了科學方法體系，成為人類寶貴的精神財富和進一步探索科學奧秘的稅利武器。顯然，人類創造知識的全部，不僅是各門學科的理論和知識體系，還應包括相應的科學方法。在這“知識的全部”中，正如法國科學家笛卡爾所說：“最有價值的知識，是關于方法的知識?！睂逃裕瑢W生在校所能學到的知識很有限，而科學技術的迅速發展，要求社會成員具有較強的獨立獲取新知識、掌握新技術、解決新問題的創新能力。正如贊可夫所說：“無論學校的教學大綱編得多么完善，學生畢業后必然會遇到他們不熟悉的科學上的新發現和新技術。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、新發現，掌握這些新技術，如果沒有一套行之有效的科學方法是很難達到的。所以在物理教學中不僅要教給學生基本的科學文化知識，更重要的是要教給學生具有普遍價值的科學方法。觀察、實驗、假說、驗證等物理學科的基本研究方法，它不僅適用于自然科學的研究，也適用于其他科學技術領域和各種工作領域。分析、綜合、抽象、概括、歸納、演繹等基本的科學思維方法，更是普遍應用于人的各種思維活動，科學思維方法可以說是一個人終身不可缺少的基本素質。學生在物理教學中受到的科學研究方法和科學思維方法的教育和培養將終身受益。所以，教給學生發現問題、分析問題和解決問題的科學方法，應是學校教育給予學生的最具生命力的教育成果，也是學生離開學校后學習和工作的有力工具。因此，掌握科學方法比掌握具體的科學知識更具有長遠的意義。

2、科學方法教育能使物理教學達到更高的境界

物理學作為一門科學，有本學科的知識體系，有本學科的研究方法、施教方法和學生的學習方法?，F行教材是按知識體系編排的，科學方法大多蘊涵在知識的發展過程中，需要教師挖掘教材中隱含的科學方法教育因素。在教學中有意識地以科學方法為線索組織教材、組織教學過程。對一些重點知識，模擬科學家的研究過程，切實運用必要的科學方法，讓學生在科學方法的導引下主動地去獲取知識。這樣的教學，必然符合學生的認識規律，能使學生對知識的獲得過程有切身的體驗，從而對知識本身有扎實的理解，同時又受到科學方法的訓練和培養。這就使學生不僅掌握了知識，還明白了這一知識是用了那些科學方法來獲得的，即能在科學方法層面上理解和體驗學習過程。這樣，學生經過學習逐步地掌握了科學方法，進而形成自己的科學的學習方法，就會有效地提高學習效率。當學生掌握了方法取得了獨立獲取知識的本領時，就得到了開啟物理知識寶庫的“金鑰匙”。這種教法與學法的結合，才能體現葉圣陶先生所倡導的“教是為了不教”的原則，物理教學質量必然會達到更高的境界。

二、科學方法教育的原則。

開展物理科學方法教育需注意以下四條原則：

（一）適時性當教材內容確有進行科學方法滲透的必要才加以滲透，反對脫離教材內容而空談方法。例如：在原子模型教學中，從實驗觀察到的現象，經過推測、假設、推理、演繹提出了原子核式模型，用新的理論推翻舊的學說，將人們對原子結構的認識又深入一層。教材將方法和內容緊密地結合在一起，突出了從實驗事實出發，通過各種思維方法，建立新的物理學說。

（二）適度性科學方法教育要根據教材的需要、學生的特點來挖掘教材的方法教育因素，制定出切實的滲透目標，不宜過難、過高。另外也要注意學生的特點，有些方法在重點中學可以講解，但到了普通中學用同樣的方法教學可能效果就不好，教師應該考慮各方面因素，適當的調節自己的教學難度，適度的進行方法教育。

（三）隱含性開展物理方法教育的最好方式就是滲透。在進行方法教育時，要做到潛移默化，讓學生在學習知識的同時不知不覺地接受物理方法的培養和熏陶。在高中電場教學時經常用到類比的方法，把電勢差、電勢、電勢能、電場力做功和重力場中的高度差、高度、重力勢能、重力做功進行類比，在教學過程中教師并未提及“類比”二字，但學生在學習中不知不覺接受了類比這一物理方法。

（四）融合性知識、方法和能力在學生的學習活動中是密切聯系在一起的。開展物理科學方法教育和學習物理知識、培養學生能力可以結合在一起，促進知識的掌握和能力的培養。例如：在得出牛頓第二定律時就要用到控制變量法，應用牛頓第二定律解題時就要用到隔離法和正交分解法等典型的物理方法。能力的培養是通過學習知識和方法滲透等實踐活動來培養的。知識越豐富，方法越多、越巧，解決問題的能力就越強。 三、教學過程中對學生進行科學方法教育的途徑。

1、在講清物理概念、物理規律的教學過程中滲透科學方法教育一個物理概念的形成或一個物理規律的建立，必然有與之對應的科學方法的運用和形成。例如在高中物理教材中速度概念的教學中，教師可引導學生首先分析、比較不同物體的運動快慢從而引入速度的概念，進而分析如何定量地表示不同物體運動的快慢，引導學生認識到可用位移和時間的比值即表示，即采用比值法定義速度。在平均速度概念的基礎上，運用近似法、微元法建立瞬時速度的概念，用比值法、微元法定義瞬時速度，也可以向學生介紹用氣墊導軌或打點計時器測量瞬時速度滲透實驗法。由此可見，在速度概念的建立過程中，伴隨著許多科學方法的運用。同樣，一個物理規律的建立，如牛頓定律、萬有引力定律、氣體實驗定律等規律的建立，也充分運用了實驗方法、分析和歸納、推理方法及數學方法。

2、在說明物理理論的建立過程的教學中進行科學方法教育物理學中有許多物理理論：如分子動理論、麥克斯韋電磁理論、光的粒子說和波動說、玻爾理論等。這些理論都是在實驗事實的基礎上，經過科學思維及數學方法建立起來的。其中科學假設在物理理論建立過程有突出的運用。例如“玻爾理論”的建立，充分體現了科學假設的運用。教師可按以下的程序組織這部分知識的教學：首先指出玻爾根據當時已有的實驗和理論，發現用經典電磁學理論不能解釋“原子結構穩定”和“原子光譜不連續”的事實，大膽放棄了某些不適用于原子內部的經典電磁論，創造性地把盧瑟福原子核式結構學說、普朗克量子說和愛因期坦的思想結合起來，融合光量子理論于原子結構理論中，提出了三條科學假設：能量量子化假設、軌道量子化假設和躍遷假設，然后以氫原子為例進行演繹推理，把抽象的假設具體化，再借助電子軌道圖和能級圖，使抽象的假設形象化。但假設是否正確，還需要實踐的檢驗，最后向學生介紹玻爾的理論一方面被德國物理學家夫蘭克和赫茲共同完成的著名實驗所證實，同時用玻爾理論可以很好地解釋氫原子光譜，玻爾理論的正確性得到證實。循著理論建立的歷史進程“事實和已有理論”→“理論假設”→“新事實”→“修正理論，甚至建立新的假設”組織學生進行學習，實際上是讓學生經歷一次用科學方法研究物理問題的模擬活動，學生既能學到了物理知識，更體會到了科學方法在科學理論建立過程的重要作用．

3、在進行物理實驗教學中，對學生開展科學方法教育教師介紹了一些物理方法以后，要讓學生在實踐中加以應用，實驗課是進行物理方法應用訓練的最好機會。實驗教學是中學物理教學的重要組成部分，在實驗教學中，開展科學方法教育大有文章可做。在實驗課中讓學生進行觀察、記錄并整理數據，排除次要因素，突出主要因素，經過分析、運算、歸納、總結，從而得出正確的物理結論，給學生提供親自運用科學方法探索的機會。

4、在單元小結中進行物理方法的討論和歸類講完一章新課后，在對該章內容進行小結的同時，也要對該章所用到的物理方法進行討論和歸類。如講完牛頓運動定律后，對控制變量法、實驗法進行分析討論，對隔離法、整體法進行小結。講完電場和磁場之后，復習時可以運用類比的方法，把這兩者知識聯系起來?？偨Y這些物理方法的特點、應用條件，引導學生站在更高的層次去審視這些物理方法，這對啟發思維，培養能力幫助極大。

四、高中物理科學方法教育的意義。

（一）科學方法教育比知識教學更具有長遠意義正如法國科學家笛卡爾所說：“最有價值的知識，是關于方法的知識?！彼栽谖锢斫虒W中不僅要教給學生基本的科學文化知識，更重要的是要教給學生具有普遍價值的科學方法。觀察、實驗、假說、驗證等物理學科的基本研究方法，它不僅適用于自然科學的研究，也適用于其他科學技術領域和各種工作領域。學生在物理教學中受到的科學研究方法的教育和培養將終身受益。

（二）科學方法教育能使物理教學達到更高的境界對于教學中的重點和難點知識，要切實運用必要的科學方法，讓學生在科學方法的導引下主動地去獲取知識。比如對于質點的概念學生很難理解，可以引用例子。一架飛機從溫州飛到杭州，由于飛機的大小和形狀在與寧波到杭州的航程相比是微不足道的，在研究的問題中不起作用，所以可以把飛機看作是一個沒有大小和形狀的點。在物理學上我們把它叫做質點。如此質點這個理想化模型的建立過程，必然符合學生的認識規律，能使學生對知識的獲得過程有切身的體驗，物理教學質量必然會達到更高的境界。

（三）科學方法教育具有深刻的德育功能，有助于學生樹立辯證唯物主義的世界觀例如，我們強調觀察實驗是物理學最基本的研究方法，讓學生逐步懂得觀察和實驗既是物理知識的基本源泉，又是檢驗物理知識真理性的唯一標準，這就可以培養學生樹立物質第一性、意識第二性的哲學觀點。例如，通過對光的本性的認識過程等教學和有關科學家事跡的介紹，可以告訴學生科學工作需要有實事求是、嚴格要求的科學態度和獨立思考、追求真理的創新精神，所有這些，都說明了科學方法教育具有深刻的德育功能。在物理教學中有意識地加強科學方法教育，是實現學生增長知識、發展能力、提高素質的一個有效途徑。

總之，在高中物理教學中，滲透科學方法的教育，所花的時間不多，但對學生掌握知識和培養能力作用很大，值得我們重視。

【參考文獻】

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