物理学史教学中科学方法教育的策略研究

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1、物理学史教学中科学方法教育的策略研究物理学史教学中科学方法教育的策略研究　　近代科学强调科学方法对于科学理论的创立、发展的决定性意义。科学发展史一再论证，没有某种科学方法及其指导下的研究规则、实验设计，科学理论是不会产生的，也将难于有效地发挥理论知识的功能、作用。科学方法作为人类文明的结晶，是物理认识活动的中介，是连接物理现象与物理知识的纽带，处于物理学的核心地位。因此，加强科学方法教育的力度，拓宽科学方法教育的渠道，是每一位物理教师认真思考的问题。物理学史由于其特殊性，其中体现或隐藏的科学方法比比皆是、随手捡来，可以说本文由.L.收集整理物理学史是蕴藏科学方法的宝库，这个宝库不

2、挖掘、不利用，实是浪费可惜。可见，利用物理学史进行科学方法教育是一条可开发的新途径。　　一、物理学史教学中开发科学方法教育的策略　　（一）挖掘教材史料，显化科学方法　　教材中物理学史内容，大多为陈述性介绍，科学方法隐藏于其中没有明确显现出来，教师有可能对科学方法教育认识不够全面，很少注意到物理学史中科学方法教育的素材，或者缺乏对科学方法教育内容的挖掘。从学生的角度讲，他们意识不到物理学史中的科学方法及其重要性，从而错过了学习科学方法的良好机会，导致过程与方法目标的达成虚化。　　显性教育观认为，只有像物理知识教育那样，明确地向学生讲解科学方法的内容，指出科学方法的名称，传授有关该方

3、法的知识，揭示方法的形式、操作过程、说明原理，使学生处于有意识地接受科学方法的状态，就能实现一定的教育目标。但教师需要深入挖掘物理学史中隐含的科学方法，对教材史料部分内容作适当补充、拓展，制定可行的目标要求及达标方法，明确教学的重点，结合学生实际特点因材施教。这样，教师才能居高临下、游刃有余。教师既教给学生物理学史知识，又教给学生科学思维的方法，教学效果一定会好。　　如高中自由落体运动一节教学。历史上，伽利略首先通过佯谬的思想实验，否定亚里士多德的物体越重下落越快的结论；然后运用数学工具得出初速为零的匀加速直线运动是一常量；进而用斜槽实验验证物体从光滑斜面的下滑运动符合等于常量的

4、规律；最后将斜面实验推广，得出结论：落体运动是匀加速运动。伽利略通过长期的实验研究，观察到同一高度同时下落的轻重不一的物体的下落情况，伽利略认为自然界总是习惯于运用某种最简单和最容易的手段。这一哲学思考，使他大胆猜想自由落体运动是匀加速运动，他的关于落体的一切研究是为了确证这一猜想，他的斜槽实验也是为此验证的。伽利略开创的观察实验、逻辑论证与数学方法相结合的研究方法极大地推动了物理学的发展。他对运动理论的研究所采用的方法可总结为：　　（二）追寻科学家足迹，渲染科学方法　　物理学史教学中，仅仅局限于蜻蜓点水式的显化科学方法，实践证明引不起学生足够的重视，教学效果不会好。教学中适时适

5、度地介绍具体的相关的科学方法的本质涵义，如何应用，需注意什么，起到什么作用，使学生逐步了解体会科学方法的涵义和作用，并进行恰当的渲染烘托，使学生明确科学方法在科学研究活动过程中的重要意义。科学活动孕育出科学方法，科学方法反过来助推了科学的发现，应用了科学方法获得成功是科学家的鲜明特征。　　渲染科学方法的功能还在于对学生的启发，通过对科学方法的不断了解、积累和熟练，使学生形成一种心理定势，养成科学作风，逐步树立科学的世界观，并贯穿于自己终生的工作方法之中。这是从根本上提高学生科学素养的有效途径。即从长远看，方法比知识更重要。　　例如在星星的运动教学中，教师先介绍哥白尼创立日心说的物

6、理史事，再介绍哥白尼创立日心说采用的假设演绎的方法。说明这是许多科学家进行科学创新时常用的科学方法。它是根据一定的，有时甚至是少量的经验事实提出试探性猜想，进行论证，从而形成科学假说，然后求助于实验验证。教师通过对假说演绎方法的具体定义，使学生对其有逐步地认识，在今后的学习中逐渐巩固、深化。日心说的提出使人类迈出了认识宇宙历程中最艰难而重要的一步，这不仅是石破天惊的伟大创新，而且是近代科学革命的真正开端，体会这个惊世骇俗的理论体系的创立过程，我们不难发现，在科学风暴来临之前，哥白尼的一系列科学思维方法的酝酿过程，正是这些方法促使了人类认识的突发性飞跃，科学方法处在这种飞跃的关节点

7、上。面对百思不得其解的问题，一旦超越了自我，获得了某种新奇的思路或方法，一下子抓住了关键，使研究的问题顿悟。教师有意识的营造渲染有利于培养学生科学方法教育的环境和氛围，通过启发诱导，潜移默化，持之以恒，把科学方法的点点滴滴渗入学生的心田，学生才会对所学科学方法印象深刻，并能逐步体现在对客观世界的反应上。　　（三）创造探究情景，体验科学方法　　现代教学观认为，学生的探究能力的形成需要一个过程。既不是把什么都直接告诉学生，又不是事事都要他们去独立探索，而是创造出一个良好的学习认知情景