试论物理科学方法教育途径

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1、试论物理科学方法教育途径科学方法包括科学研究方法与科学思维方法。实验探究中的“控制变量法”「观察法”就属于科学研究方法，而分析论证（包括解题论证）中的“假设分析法”、“等效分析法”就属于科学思维方法。科学方法是物理课程的精髓，它是科学发现、技术发明与创新从而推动社会发展与人类进步的锐利武器。为较好地实现新课程的三维目标，物理课程倡导探究性的课程学习过程，这不仅是因为探究性学习过程与科学发现和科学发明过程有着本质上的相同或相似而吻合课程学习方式特征，而且更重要的是它能使学生较好地领悟科学方法的内涵并掌握科学方法的运用，为今后从事科学研究或科学实践st奠定扎实的基础。本文就初中物理

2、课程教学如何实施科学方法教育，谈谈个人的意见。一、以史实为佐证，让学生认识科学方法的意义科学知识的构建与科学技术的发明和更新，实质上是科学方法构建的突破或创新运用。以物理学的构建为例，自伽利略创建了“实验方法与数学方法相结合、真实实验与理想实验相结合”的物理研究方法后，物理学科才得以形成独立的知识与方法体系，人们称之为“实验物理学”。伽利略开创的实验物理学，包括实验的设计思想，实验方法，它不仅开创了物理学科发展的新局面，而且在推动所有自然科学的发展都有重要的作用。在实验物理学数百年的发展进程中，涌现了众多卓越的在物理学发展史上起过重要里程碑作用的实验，它们以其巧妙的物理构思、独

3、到的处理和解决问题的方法、精心设计的仪器、完善的实验安排、高超的测量技术、对实验数据的精心处理和无懈可击的分析判断等，都是科学家创新运用科学研究方法与巧妙运用科学思维方法的佐证。教材中知识与方法的阐述，其实质是物理科学研究过程的体现，所不同的是教材在时间与空间方面进行了高度浓缩，即直接围绕问题的提出、问题的研究思路或形成解决问题的方案、研究或解决问题过程、形成知识或结论这些科学研究过程中的必要环节来展开阐述，而这些必要环节中的内容正是科学方法的精华所在。由于课程学习阶段的时间与空间环境的有限性，教材不可能具体详细的展现历史上真实的科学研究过程，因此教学中教师要针对课程内容渗透一

4、些必要的史实介绍，这些历史佐证素材，它不仅可以诱发学生对物理课程学习与探究物理现象的兴趣，而且还可以促进学生认识科学方法的价值或意义。如“光的传播速度”，教材仅介绍了光在真空中的传播速度为3.0x108m/s这个数值,然而这个速度值是如何测定的,教材只字未提。我们知道，光速的测定标志着物理测量技术取得了突破性的进展，并且为现代物理的发展奠定了实验基础。光速的早期测定方法与原理并不复杂，所采用的设备也比较简单，其中的物理史实足以让学生认识科学方法的重要价值与作用。对于光速测定的物理事实的渗透教学，教师可以先介绍伽利略“两山头开灯”的测定方法，指出失败的原因是光传播时间的测定误差太

5、大，然后结合图1介绍迈克尔逊“旋转棱镜法”的测定光速原理：旋转棱镜，当镜面从a转到b,B点恰好能接收到A点发岀的光信号，那么光通过的距离为（2S+L）,设棱镜的旋转周期为T,则光传播的时间为1/8T,周期T可以较精确的测定，那么光速。显然，迈克尔逊与伽利略测定光速原理都相同，所不同的是迈克尔逊将光的传播时间峙专化”为测量棱镜旋转的周期，而棱镜旋转的周期可以采用测量旋转频率的^累计法”来测定，而且B点对光接收的准确性体现了测量者那巧妙的思路与方法，由此让学生认识到科学上的重大突破往往是科学方法方面的突破。二、以教材为依托，让学生领悟科学方法的内涵在物理知识构建与技能方法介绍方面，

6、教材蕴含着丰富的物理科学研究方法与科学的思维方法。如速度概念的建构，教材就是利用牡匕一比，跑一段相同的距离。看谁先到达终点”与吐匕一比，用相同的时间，看谁跑的远啲粧制变量”的比较方法来认识运动的快慢，而用路程与时间的“比值”方法来定义速度这个物理量，从而揭示了运动快慢的本质特征，其中“控制变量”方法「比值”方法就隶属于物理中的科学研究方法。再如在“探究浮力大小”实验中，其中就是应用浮力对弹簧“等效”作用方法（浮力实际没有作用在弹簧上）来探究物体所受浮力的大小与排开液体重力的关系。就教材中蕴含的科学方法而言，可以说是比比皆是或俯而拾得，因此在教学中，教师要以教材为依托，注意挖掘教

7、材中的科学研究方法与科学思维方法，引导学生深刻地领悟各种方法的内涵或实质，这样，学生在科学方法的运用方面才会具有坚实的基础。女『温度与内能”课题中，温度计的正确使用是本课题的重点，教学中应注重设计相应的测量温度的活动来训练学生基本技能，但不能忽视温度计发明过程中多种科学方法的认识与领悟教育。教材虽没有涉及温度计的制成原理，但我们可以从温度计“利用可见液柱变化来显示不能直接观察的温度变化”来阐述“转化方法”的思想内涵，剖析体温计通过细薄的水银片来显示人体温度的细小变化的“放大方法”，指出各种温