建筑物理pdf [浅谈高中物理科学方法教育的实践和研究]

　　 物理科学方法教育是指在物理教学中，有目的、有意识、有步骤地渗透和传授物理科学研究方法，使学生受到科学方法的熏陶和训练，逐步地掌握最基本、最主要的物理科学方法，达到促进知识学习、培养能力和提高科学素质的目的。
　　1 科学方法教育的原则
　　 开展物理科学方法教育需注意以下四条原则：
　　1．1 适时性。当教材内容有进行科学方法渗透的必要时可才加以渗透，反对脱离教材内容而空谈方法。例如：在“原子模型”教学中，从实验观察到的现象，经过推测、假设、推理、演绎提出了原子核式模型，用新的理论推翻旧的学说，让人们对原子结构的认识又深入了一层。教材将方法和内容紧密地结合在一起，突出了从实验事实出发，通过各种思维方法，建立新的物理学说。
　　1．2 适度性。科学方法教育要根据教材的需要、学生的特点来挖掘教材的方法教育因素，制定出切实的渗透目标，不宜过难、过高。另外也要注意学生的特点，有些方法在重点中学可以讲解，但到了普通中学用同样的方法教学可能效果就不好，教师应该考虑各方面因素，适当地调节自己的教学难度，适度地进行方法教育。
　　1．3 隐含性。开展物理方法教育的最好方式就是渗透。在进行方法教育时，要做到潜移默化，让学生在学习知识的同时不知不觉地接受物理方法的培养和熏陶。在高中电场教学时经常用到类比的方法，把电势差、电势、电势能、电场力做功和重力场中的高度差、高度、重力势能、重力做功进行类比，在教学过程中教师并未提及“类比”二字，但学生在学习中不知不觉就接受了类比这一物理方法。
　　1．4 融合性。知识、方法和能力在学生的学习活动中是密切联系在一起的。开展物理科学方法教育和学习物理知识、培养学生能力可以结合在一起，促进知识的掌握和能力的培养。例如：在得出牛顿第二定律时就要用到控制变量法，应用牛顿第二定律解题时就要用到隔离法和正交分解法等典型的物理方法。能力的培养是通过学习知识和方法渗透等实践活动来培养的。知识越丰富，方法越多、越巧，解决问题的能力就越强。
　　2 教学过程中对学生进行科学方法教育的途径
　　2．1 在讲清物理概念、物理规律的教学过程中渗透科学方法教育。一个物理概念的形成或一个物理规律的建立，必然有与之对应的科学方法的运用和形成。例如在高中物理教材速度概念的教学中，教师可引导学生首先分析、比较不同物体的运动快慢从而引入速度的概念，进而分析如何定量地表示不同物体运动的快慢，引导学生认识到可用位移和时间的比值来表示，即采用比值法定义速度。在平均速度概念的基础上，运用近似法、微元法建立瞬时速度的概念，用比值法、微元法定义瞬时速度，也可以向学生介绍用气垫导轨或打点计时器测量瞬时速度渗透实验法。由此可见，在速度概念的建立过程中，伴随着许多科学方法的运用。同样，一个物理规律的建立，如牛顿定律、万有引力定律等规律的建立，也充分运用了实验方法、分析和归纳、推理方法及数学方法。
　　2．2 在说明物理理论的建立过程的教学中进行科学方法教育。物理学中有许多物理理论：如分子动理论、麦克斯韦电磁理论、光的粒子说和波动说、玻尔理论等。这些理论都是在实验事实的基础上，经过科学思维及数学方法建立起来的。其中科学假设在物理理论建立过程有突出的运用。例如“玻尔理论”的建立，充分体现了科学假设的运用。教师可按以下的程序组织这部分知识的教学：首先指出玻尔根据当时已有的实验和理论，发现用经典电磁学理论不能解释“原子结构稳定”和“原子光谱不连续”的事实，大胆放弃了某些不适用于原子内部的经典电磁论，创造性地把卢瑟福原子核式结构学说、普朗克量子说和爱因期坦的思想结合起来，融合光量子理论于原子结构理论中，提出了三条科学假设：能量量子化假设、轨道量子化假设和跃迁假设，然后以氢原子为例进行演绎推理，把抽象的假设具体化，再借助电子轨道图和能级图，使抽象的假设形象化。但假设是否正确，还需要通过实践进行检验，最后向学生介绍玻尔的理论一方面被德国物理学家夫兰克和赫兹共同完成的著名实验所证实，同时用玻尔理论可以很好地解释氢原子光谱，玻尔理论的正确性得到证实。循着理论建立的历史进程“事实和已有理论”→“理论假设”→“新事实”→“修正理论，甚至建立新的假设”组织学生进行学习，实际上是让学生经历一次用科学方法研究物理问题的模拟活动，学生既能学到了物理知识，更体会到了科学方法在科学理论建立过程的重要作用。
　　2．3 在进行物理实验教学中，对学生开展科学方法教育。教师介绍了一些物理方法以后，要让学生在实践中加以应用，实验课是进行物理方法应用训练的最好机会。实验教学是中学物理教学的重要组成部分，在实验教学中，开展科学方法教育大有文章可做。在实验课中让学生进行观察、记录并整理数据，排除次要因素，突出主要因素，经过分析、运算、归纳、总结，从而得出正确的物理结论，给学生提供亲自运用科学方法探索的机会。
　　总之，在高中物理教学中，渗透科学方法的教育，所花的时间不多，但对学生掌握知识和培养能力作用很大，值得我们重视。