淺析高中物理科學(xué)方法教育

1、淺析高中物理科學(xué)方法教育淺析高中物理科學(xué)方法教育物理教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)具有較高的科學(xué)素養(yǎng)的人才，它主要體現(xiàn)在培養(yǎng)多方面的能力上，比如觀察和操作能力，歸納和演繹、類比和推理的能力，使用工具、查閱資料的能力等，在諸多能力的培養(yǎng)中，創(chuàng)造能力是核心，而創(chuàng)造能力的培養(yǎng)關(guān)鍵是科學(xué)方法的教育。自然科學(xué)是研究自然界的物質(zhì)形態(tài)、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)，是關(guān)于自然知識(shí)的理論體系。因此，提示自然界各種客體的屬性、運(yùn)動(dòng)機(jī)制、變化規(guī)律，以及構(gòu)筑科

2、學(xué)體系的各種途徑、方式和手段，都是自然科學(xué)研究的方法?？茖W(xué)方法的內(nèi)容是很豐富的，按照方法的不同層次和普遍性程度的高低來(lái)劃分它包括既相互聯(lián)系又相互區(qū)別的若干個(gè)層次，其中研究物質(zhì)世界的物理規(guī)律的構(gòu)筑物理學(xué)體系的方法就是物理方法。我們?cè)谶@里研究的物理方法不是物理學(xué)的具體方法，諸如光譜分析方法、透鏡成像作圖法、受力分析法等，它們是與物理概念、規(guī)律一起作為教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教授的；也不是研究從物理學(xué)和其它自然各學(xué)科中概括出來(lái)的最通用的觀察方法、抽象思維

3、方法、形象思維方法等，這些方法的研究主要是在物理課之外的選修課中進(jìn)行。我們研究的是從物理科學(xué)中歸納出來(lái)的一般的方法。我們不是單純地研究物理方法的理論體系，而是主要研究物理方法的教學(xué)，在物理教學(xué)中應(yīng)用物理方法，指導(dǎo)學(xué)生掌握物理方法。一、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)物理科學(xué)體系是由物理概念規(guī)律組成的，這些概念和規(guī)律都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的。學(xué)生經(jīng)過(guò)初中階段的學(xué)習(xí)，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性地位是比較了解的，也知道物理實(shí)驗(yàn)在物理科學(xué)研究中的重要作用，但是他們對(duì)物理室

4、驗(yàn)的本質(zhì)了解還存在著一些模糊的觀點(diǎn)。他們往往認(rèn)為，，物理實(shí)驗(yàn)最重要的是觀察，沒(méi)有觀察就談不上實(shí)驗(yàn)；也有人認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)最重要的是動(dòng)手做，不動(dòng)手做就不是實(shí)驗(yàn)；產(chǎn)生這些想法當(dāng)然也是有一定道理的，但是這些并不是實(shí)驗(yàn)的精通對(duì)客觀世界進(jìn)行科學(xué)研究。研究時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，影響物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的變量是非常多的，人們必須用簡(jiǎn)化情景的方法，通過(guò)控制變量，從簡(jiǎn)單的現(xiàn)象開(kāi)始研究，才能使人們逐步地認(rèn)識(shí)客觀規(guī)律。人們通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納抽象出物理概念，探索出物理規(guī)律，理想化方法的

5、運(yùn)用在物理科學(xué)是極其普遍的，學(xué)生在初中物理學(xué)中也常接觸到理想化方法，但是由考慮到初中學(xué)生的接受能力，在初中物理教學(xué)中是不提出理想化方法的，而只是把客觀世界的復(fù)雜事物進(jìn)行簡(jiǎn)化后讓他們研究，所以初中物理教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題都是經(jīng)過(guò)理想化處理的、極其簡(jiǎn)單的問(wèn)題。在高中的物理教學(xué)中，就把客觀世界的復(fù)雜問(wèn)題提出來(lái)了要求學(xué)生能對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題進(jìn)行理想化的處理。一架飛機(jī)從寧波飛到杭州，由于飛機(jī)的大小和形狀在與寧波到杭州的航程相比是微不足道的，在研究的問(wèn)題中不

6、起作用，所以可以把飛機(jī)看作是一個(gè)沒(méi)有大小和形狀的點(diǎn)。在物理學(xué)上我們把它叫做質(zhì)點(diǎn)。學(xué)生很難一下子掌握理想化方法，他們普遍會(huì)有這樣的模糊認(rèn)識(shí)，認(rèn)為理想化方法就是“近似”。所以他們會(huì)對(duì)物體能否理想化為質(zhì)點(diǎn)的問(wèn)題產(chǎn)生他自己的判斷標(biāo)準(zhǔn)，那就是把質(zhì)點(diǎn)等同于“小物體”。他們把小的物體可以看成質(zhì)點(diǎn)，把大的物體就不可以看成質(zhì)點(diǎn)；他們往往會(huì)犯這樣的錯(cuò)誤：—個(gè)小球可以看成質(zhì)點(diǎn)，一輛大客車(chē)就不能看成質(zhì)點(diǎn)。在高中物理力學(xué)中，把物體抽象成質(zhì)點(diǎn)，是把物體的其它性質(zhì)都

7、忽略了，只剩下質(zhì)量了。實(shí)際上，在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，物體簡(jiǎn)直是—個(gè)幾何點(diǎn)，質(zhì)量也被忽略了。只是在研究其動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的時(shí)候才用到質(zhì)量。隨著研究問(wèn)題的變化，這個(gè)點(diǎn)可以起變化，在光學(xué)中可以是點(diǎn)光源，在電學(xué)中可以是點(diǎn)電荷。把公轉(zhuǎn)中的地球、長(zhǎng)途運(yùn)行中的汽車(chē)等等，能夠近似處理，看成很小很小，小到非常小，這仍然不是理想化模型，只有小到是一個(gè)點(diǎn)，小到體積為零，這才是理想化模型的質(zhì)點(diǎn)。理想化方法的本質(zhì)不是“近似”，理想化方法的本質(zhì)是“科學(xué)的抽象”，理想化模型是從客觀