物理教学中重视实施科学方法的教育

摘 要：在中学物理教学中进行科学方法教育，可以提高学生对物理的学习兴趣，加深对物理问题的理解，提高学生对问题分析和研究的能力，能够培养学生的科学态度、科学的学习和研究方法。科学方法教育在中学物理教学中具有重要意义。

关键词：物理教学;科学方法;教育意义

科学方法是指：人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种途径和手段，包括在理论研究、应用研究、开发推广等科学活动过程中采用的思路、程序、规则、技巧和模式。简单地说，科学方法就是人类在所有认识和实践活动中所运用的全部正确方法。包括：观察和实验方法、分析和综合方法、比较和分类方法、假说方法、归纳和演绎方法、数学方法、理想化方法、类比方法、推理方法、分析和解决问题的具体方法、非逻辑思维方法、直觉、灵感、想象、猜测等。其内容十分丰富、多样，是自然科学与社会科学的交叉，是科学与人文的融合，是科学研究所遵循的重要规律。

在中学物理教学中进行科学方法教育的措施和途径是比较多的。通过多年来的实践和总结，我认为从以下四个方面进行较合理。

一、社会对教育的要求是通过教师来实现的

所有教育改革，教育观念的更新，教育措施的执行都取决于教师的素质。实施素质教育、培养学生的科学观念，要求教师有广博的知识，坚实的专业基础和谦虚好学的优良品质。

由于科学的日新月异，高新科技的迅猛发展，我们所掌握的知识正在陈旧化。为了跟上时代，做一个当代合格的教师，我们的知识体系要“广”“博”“精”“新”“深”，由原来“单一型”“工匠型”的教师变为“全能型”“学者型”。正因为如此，当代教师必须具备谦虚好学的品质，保持先进的教育教学思想，只有这样才能不断地去学习、探索研究前人留下的珍贵科学方法思想，并把这些方法思想融合在日常教学中介绍给学生，不断促进和影响学生的发展。

二、物理学发展过程中，每个概念的建立和规律的发现都包含着极其丰富的科学方法

在教学过程中，应从为什么要建立概念？怎样建立概念和发现规律？结合科学家在建立概念和发现规律时使用的科学方法思想，在教学过程中把科学方法展示给学生。提倡学习的过程就是教师和学生共同建立概念和发现规律的研究过程。如在日常教学中出现的质点、理想气体、绝热过程、点电荷、玻尔原子模型等的建立都使用了模型化方法。对这些知识的教学要让学生明白模型的概念，弄清为什么要建立模型，怎样建立模型。力学中通过质点介绍实物模型;热学中结合绝热过程介绍过程模型和理想模型;电学中结合点电荷介绍相对模型;原子物理学中结合汤姆生的“枣糕模型”、卢瑟福的“有核模型”和玻尔的“氢原子能级模型”介绍模型具有随认识发展的流动性。这样可使学生对模型化方法有深刻、全面的体会和认识。对于物理规律的教学，應讲清楚发现规律过程中出现的科学方法思想。如在已有定律基础上运用数学化处理推证得出的动量定律、动量守恒定律、闭合回路的欧姆定律等，要强调怎样把物理问题转化成数学问题进行处理的方法。在物理教学中，对科学方法的介绍和研究，会使内容易于理解，还使学生体会到物理学家的思维方法。

三、教师要深入研究教材，找出教材中隐含的科学方法

教材是教师教和学生学习知识的主要来源，它不仅含有教学方法，也含有学生学习的基本需要。教材在编写时既要考虑到知识体系的连贯和完整，又要考虑教师和学生心理需要，不可能把科学方法完整、系统地安排在教材中，故许多科学方法只能隐藏在教材中。教师必须对教材进行认真的方法论分析，找出和挖掘科学方法。如图像分析法是很重要的一种科学方法，它贯穿在整个物理学始终，教材却没有专门的叙述讨论。再如高二原子物理学中讲述中子发现这一节是这样编写的：卢瑟福在氮核中发现质子，结合原子的质量数与核电荷数，猜测原子核中还有不带电的中子，并预言了中子的存在。之后再讲述伊丽芙·居里夫妇用α粒子轰击铍产生一种看不见的射线，这种射线可以从石蜡中打出质子，可是他俩却简单地认为这种看不见的中性射线是γ射线而不加重视。查德威克却对这种射线进行研究，终于在1932年发现了中子、完善了原子核式结构理论。这一过程，运用了根据实际提出命题、推测答案、理论预言、实验检验、得出结论的科学方法思想。这实际上就是物理学研究中的常用方法，也是假说法的基本结构。充分说明假说和预言是建立在科学理论及事实基础上的，假说不是乱说。类似的情况在教材中还有许多，这需要教师去归纳、去挖掘。

四、在物理教学过程中要有意识进行方法论总结

科学方法是物理学发展的主要原因，整个物理学体系中都充满了丰富的科学方法，甚至同一方法在教学中多次出现。这有必要把它们统一归纳起来，进行理论总结和完善，把科学方法的本质和精要所在剖析给学生，使他们明白这些科学方法的特点、意义、作用及局限性，从而更好地为学习服务。

在深化素质教育的今天，如果教师讲课还把重点放在解题计算上，而忽略了物理思想方法教育，这不仅违背了素质教育的理念，也与教材的意图背道而驰。在中学物理教学中进行科学方法教育是必要的，也是迫切的。值得一提的是，科学方法教育体现着素质教育的内涵，与传统教育，特别是应试教育有着本质的区别。这就要求教师在教育思想、教学方法等方面敢于进行改革，大胆尝试，忠实于教材而又不拘泥于教材，不是一丝不苟地去模仿，去照本宣科，而是以教学大纲和教学要求为指导核心，突破教材的束缚，不断补充、丰富、完善教材，达到提高学生物理素质水平的目的。

实践证明，在中学物理教学中实施科学方法教育，可以提高学生对物理的学习兴趣，加深对物理问题的理解，体会到物理学家的思维方式，对怎样建立概念、怎样发现规律具有全面深刻的认识，既培养了学生抓住事物关键、找出问题突破口、理清事物发展脉络的能力，又对提高学生的分析和研究问题的能力起着极大的推动作用。同时，使学生能自觉应用科学的方法去学习其它知识，这对学生终生的发展都是非常有益的。

参考书目：

云南大学物理系《近代物理学史》2003年

《物理科学方法教育》作者：张宪魁出版：青岛海洋大学出版社2  出版日期：2010年03月