注重物理科学方法教育,培养学生创造能力
注重物理科学方法教育,培养学生创造能力
高中物理教学中,实施素质教育的目标是培养具有一定科学素质的人才。它主要体现在培养多方面能力上,如观察和操作能力,归纳与演绎能力,类比推理能力,使用工具和查阅资料的能力等。在诸多能力培养中,创造能力是核心,而创造能力培养的关键是科学方法的教育,促使学生形成科学的世界观。物理科学方法教育即是通过物理教学培养学生的辩证唯物主义观点,培养良好的物理品质,培养实事求是的科学态度和坚忍不拔的科学追求精神。
进行科学方法教育意义重大。
第一、科学方法教育有利于学生对物理知识的掌握和对物理规律的认识。物理学科有其内在的知识结构体系,有自身的学科研究方法和学习方法。如数学方法、近似方法、微元方法、整体方法、隔离方法等,掌握了这些方法,也就掌握了打开物理学宝库的“钥匙”,学生在物理学习中必定会取得事半功倍的效果。
第二、科学方法教育有利于培养学生的能力。科学方法是能力联系的纽带,能力依赖于方法。因为,每一种科学的方法总是和能力相联系。如发散思维方法与创造能力的联系,近似、等效、微元、整体等方法与综合分析能力的联系,学生掌握了科学方法,遇到物理问题,也就能迅速抓住问题的要害,抓住关键,找到解决问题的途径。
第三、科学方法教育有利于学生形成科学世界观。物理学是数千年来,前人通过实践和研究总结出的客观事物规律,随着科学的发展进步,物理科学将更丰富,理论更完善,且内容浩翰,无穷无尽。掌握物理知识、规律、技能很重要,但认识和掌握学习、研究物理现象、规律的科学方法则更是意义重大。例如,强调观察与实验方法是物理学最基本的研究方法,让学生在学习过程中,逐步懂得观察与实验方法是获得物理知识的源泉,是检验物理规律真理性的唯一标准。同时也培养了学生物质第一性,认识源于实践,又受实践检验的哲学观点。物理学研究中,常用“理想化”方法。如“点电荷”、“质点”、“点光源”等实际上是为了反映事物的主要矛盾和矛盾的主要方面决定事物的本质特征。“电场线”、“磁感线”描述场的性质特点,“直流电模拟静电场”等体现了物理问题的研究技巧。这些方法的学习和运用,无疑有助于学生辩证唯物主义世界观的形成,有助于创造能力的培养和提高。
怎样实施物理科学方法教育?
第一、结合物理概念和物理规律进行方法教育。物理概念是从大量同类物理现象、过程中抽象出来的,形成概念的过程就是应用物理科学方法思维的过程,所以教师在概念教学中应按照学生的认知规律教给学生形成概念的科学方法。即提出问题---观察实验---分析、比较、抽象、概括、演绎---物理概念。如“自感”一节的教学时,教师介绍实验装置,学生根据已学知识猜想、分析可能发生的现象,再观察演示实验,分析实验现象,建立“自感”概念。又如,质点的提出,是建立在可靠的实验基础上,抓住事物在物理变化中的本质特征,在一定条件下忽略次要因素,经过科学抽象而形成的。质点就是忽略了物体大小、形状和转动,集中了整个物体质量的几何点,突出了物体的位置和质量主要特征。
物理规律是物理现象或过程内在的本质联系,在一定条件下发生、发展、变化的必然反映,是物理学理论的框架结构。它一般也是经历,提出问题---观察实验---归纳演绎---或已有概念规律---数学逻辑推理(建立假说---实验验证)---物理规律。如库仑根据静电力与万有引力间的相似性,提出了与万有引力相似的静电力公式F=kQq/r2 。并设计了一个精巧的扭秤证明了静电力公式,从而建立了电磁学的基本规律---库仑定律。物理学中把未知事物与已知事物联系、类比,提出科学假设,并接受实验检验的例子很多。如安培环流假说,卢瑟福类比太阳---行星模型,提出原子核结构学说等。
第二、以物理实验为基础,进行方法教育。构成物理科学体系的物理概念、规律都是建立在实验基础上的。高中物理中,学生要观察许多演示实验,做不少分组实验,通过观察分析和实验操作,提高对物理现象、规律的认识能力和动手能力同时,更重要的是通过实验掌握实验的思想方法。教师指导学生观察和动手实验时,要注意那些带有普遍指导意义的物理方法的介绍。在学习“弹力”概念时,观察用手压装满水的扁玻璃瓶时,插入瓶中的细管内水面发生升降,通过实验,在理解压力使物体发生形变同时,主要在于认识瓶子不明显的形变通过插入细管内液面升降变得十分明显的这种转换放大的科学思想方法。又如验证牛顿第二定律,单摆振动等实验中所采用的控制变量法,也是我们常采用的物理科学研究方法。通过具体的实验,不仅能培养学生的动手能力、思维能力,也必然有助于学生科学世界观的形成。





