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物理学研究的是自然界中最普遍的物质运动现象,是研究物质最基本的运动形态和物质各层次的结构、相互作用和运动的基本规律的科学,是整个自然科学和现代技术发展的基础.科学方法是科学工作者所应掌握的一种复杂的创造性技能,这种技能不是人们先天就具有的,是人们通过学习不断总结经验而逐步地提高和发展的.由于物理学是以创新精神为主要特征的学科,具有丰富的科学方法,结合物理教学培养学生科学思维能力,具有其他学科无可比拟的优越性.
一、物理科学方法教育的重要性
1.科学方法教育是物理学科教学的需要
学生如果不学会在自己的头脑中把大量的知识编织成一个层次清晰、逻辑严密的网络,就无法接收、容纳新的信息,就无法完善自身的知识系统.不仅如此,大量的科学知识还将变成杂乱的、甚至是前后矛盾的.把形象与抽象、逻辑与直觉结合起来的方法,是自然科学中所常用和特有的,在日常生活或其它学科的学习中,学生不大可能用这样的方法.若不在教学中通过一定的手段把这一方法教给学生,让学生反复熟练,掌握这种方法,学生即使能学到一点知识,也无法应用,而且很快就会遗忘.
2.科学方法教育是提高学生素质的需要
实施素质教育,就是全面贯彻党的教育方针,以提高国民素质为根本宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,造就全面发展的社会主义事业建设者和接班人.素质教育的宗旨在于全面提高全体学生的基本素质,开发人的潜能,使学生得到全面的、和谐的、充分的发展.课堂作为素质教育的主阵地也就显得非常重要,而物理学科中的科学方法教育中含有丰富的素质教育的内容,课堂上充分挖掘科学方法的内涵进行教学,可促进学生素质的提高.
3.科学方法教育是帮助学生逐步树立起科学世界观的有效途径
物理学方法是检验哲学原理,为哲学提供科学证明的一种手段.哲学本身是对包括物理学在内的自然科学的高度概括,是在物理学等自然科学的基础上发展起来的.因此,物理学方法必然能为哲学提供科学基础,并成为检验哲学的一种工具.例如,物理学家运用归纳总结了能量守恒定律,揭示了物质与运动的不可分割性,揭示了物质世界的统一性,从而为辩证唯物主义的自然观提供了有力的证据.
二、物理科学方法教学的措施
在物理教学中,实施物理科学方法教育,不仅不会增加学生的学习负担,反而可以帮助学生更有效地理解物理概念,掌握物理规律.学会科学的物理方法,将大大增加学生整体的物理素质.
1.在物理概念和规律教学中进行科学方法教育
科学方法与一般的科学知识不同,它所涉及的不是物质世界本身,而是人类认识物质世界的途径与方式,是高度抽象的.在物理概念教学中,进行科学方法的教育,不能脱离物理概念和物理规律,而要寓方法教育于知识教学中,也不能只顾传授知识,而应把方法视为和知识同等重要的东西,视为知识的内核与脉络.
在物理规律教学中,要使学生对发现或建立某一规律所采用的方法、途径和具体的依据有较清晰的认识,使学生明确某一规律的物理意义、适用范围和条件,通过练习、运用,使学生掌握分析问题、解决问题的思路和方法.
2.物理实验教学中进行科学方法教育
观察与实验是物理学研究的基本方法,物理学的所有规律都是通过实验建立起来的,也是学生学好物理知识的基本方法.在教学中,应培养学生六个方面的实验技能:一是掌握基本仪器的构造、原理和使用,能正确使用仪器进行观察、测量和读数;二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法;三是会正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确的结论;四是了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析;五是会写一般的实验报告;六是养成良好的实验习惯,包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等.
3.物理习题教学中进行科学方法教育
物理习题教学是整个中学物理教学的重要组成部分,通过习题教学能够对学生进行科学方法的教育.在习题教学中对学生进行科学方法教育,主要是进行思维方法的训练,对学生进行正向思维和逆向思维、整体思维和局部思维、会聚思维和发散思维的训练,提高思维能力和分析具体问题的能力,实现知识向能力的转化.学生是认识的主体,外因要通过内因起作用,知识的掌握和能力的培养必须通过学生积极的努力才能做到,科学方法的掌握也必须通过学生自己的尝试和体验才能达到,学生必须在解决实际问题的应用中才能逐步掌握物理科学方法.物理解题常用的方法有类比法、等效法、整体法、隔离法、图像法、逆向思维法等.要求学生能对具体问题进行具体分析,弄清所研究问题的物理环境.
4.重视物理学史,体会科学方法
物理教学改革的目的之一,是把科研人员应具有的素质和能力早一些对学生进行培养和训练,使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路.这就要求我们将物理教学和物理学史结合,当然教学过程不同于科学研究过程,但在必要时,结合重要的物理史材料用模拟科学认识过程的方法进行物理教学,这也是物理教学实质性改革的途径和方向,是实现上述教学目的,培养创造型人才的一个有效途径.模拟科学认识过程的方法,就是让学生遵循前人科学发现和发明的思路来学习,学会科学研究的方法.这就要求我们将物理学史溶于物理教学之中,将科学方法教育溶于物理学史教学之中.具体地讲就是善于把学生推到若干年前,让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上、什么环节中、什么情况下用什么.
一、物理科学方法教育的重要性
1.科学方法教育是物理学科教学的需要
学生如果不学会在自己的头脑中把大量的知识编织成一个层次清晰、逻辑严密的网络,就无法接收、容纳新的信息,就无法完善自身的知识系统.不仅如此,大量的科学知识还将变成杂乱的、甚至是前后矛盾的.把形象与抽象、逻辑与直觉结合起来的方法,是自然科学中所常用和特有的,在日常生活或其它学科的学习中,学生不大可能用这样的方法.若不在教学中通过一定的手段把这一方法教给学生,让学生反复熟练,掌握这种方法,学生即使能学到一点知识,也无法应用,而且很快就会遗忘.
2.科学方法教育是提高学生素质的需要
实施素质教育,就是全面贯彻党的教育方针,以提高国民素质为根本宗旨,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,造就全面发展的社会主义事业建设者和接班人.素质教育的宗旨在于全面提高全体学生的基本素质,开发人的潜能,使学生得到全面的、和谐的、充分的发展.课堂作为素质教育的主阵地也就显得非常重要,而物理学科中的科学方法教育中含有丰富的素质教育的内容,课堂上充分挖掘科学方法的内涵进行教学,可促进学生素质的提高.
3.科学方法教育是帮助学生逐步树立起科学世界观的有效途径
物理学方法是检验哲学原理,为哲学提供科学证明的一种手段.哲学本身是对包括物理学在内的自然科学的高度概括,是在物理学等自然科学的基础上发展起来的.因此,物理学方法必然能为哲学提供科学基础,并成为检验哲学的一种工具.例如,物理学家运用归纳总结了能量守恒定律,揭示了物质与运动的不可分割性,揭示了物质世界的统一性,从而为辩证唯物主义的自然观提供了有力的证据.
二、物理科学方法教学的措施
在物理教学中,实施物理科学方法教育,不仅不会增加学生的学习负担,反而可以帮助学生更有效地理解物理概念,掌握物理规律.学会科学的物理方法,将大大增加学生整体的物理素质.
1.在物理概念和规律教学中进行科学方法教育
科学方法与一般的科学知识不同,它所涉及的不是物质世界本身,而是人类认识物质世界的途径与方式,是高度抽象的.在物理概念教学中,进行科学方法的教育,不能脱离物理概念和物理规律,而要寓方法教育于知识教学中,也不能只顾传授知识,而应把方法视为和知识同等重要的东西,视为知识的内核与脉络.
在物理规律教学中,要使学生对发现或建立某一规律所采用的方法、途径和具体的依据有较清晰的认识,使学生明确某一规律的物理意义、适用范围和条件,通过练习、运用,使学生掌握分析问题、解决问题的思路和方法.
2.物理实验教学中进行科学方法教育
观察与实验是物理学研究的基本方法,物理学的所有规律都是通过实验建立起来的,也是学生学好物理知识的基本方法.在教学中,应培养学生六个方面的实验技能:一是掌握基本仪器的构造、原理和使用,能正确使用仪器进行观察、测量和读数;二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法;三是会正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确的结论;四是了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析;五是会写一般的实验报告;六是养成良好的实验习惯,包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等.
3.物理习题教学中进行科学方法教育
物理习题教学是整个中学物理教学的重要组成部分,通过习题教学能够对学生进行科学方法的教育.在习题教学中对学生进行科学方法教育,主要是进行思维方法的训练,对学生进行正向思维和逆向思维、整体思维和局部思维、会聚思维和发散思维的训练,提高思维能力和分析具体问题的能力,实现知识向能力的转化.学生是认识的主体,外因要通过内因起作用,知识的掌握和能力的培养必须通过学生积极的努力才能做到,科学方法的掌握也必须通过学生自己的尝试和体验才能达到,学生必须在解决实际问题的应用中才能逐步掌握物理科学方法.物理解题常用的方法有类比法、等效法、整体法、隔离法、图像法、逆向思维法等.要求学生能对具体问题进行具体分析,弄清所研究问题的物理环境.
4.重视物理学史,体会科学方法
物理教学改革的目的之一,是把科研人员应具有的素质和能力早一些对学生进行培养和训练,使教和学的思路去尽量接近科学家认识的思路.这就要求我们将物理教学和物理学史结合,当然教学过程不同于科学研究过程,但在必要时,结合重要的物理史材料用模拟科学认识过程的方法进行物理教学,这也是物理教学实质性改革的途径和方向,是实现上述教学目的,培养创造型人才的一个有效途径.模拟科学认识过程的方法,就是让学生遵循前人科学发现和发明的思路来学习,学会科学研究的方法.这就要求我们将物理学史溶于物理教学之中,将科学方法教育溶于物理学史教学之中.具体地讲就是善于把学生推到若干年前,让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上、什么环节中、什么情况下用什么.