丁曉雯
【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)08-0171-01
物理方法,是指在學(xué)習(xí)和研究物理問(wèn)題的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)、作出解釋論證等正確反映研究對(duì)象的客觀規(guī)律的主觀手段,是人們研究活動(dòng)得以順利完成的程序方式和規(guī)則。方法,歷來(lái)為人們所推崇,是過(guò)河的橋和船。在中學(xué)物理教學(xué)中加強(qiáng)物理方法教育,目的在于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),是物理學(xué)科變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育的具體體現(xiàn)。而掌握方法與培養(yǎng)能力又是密切相關(guān)的,能力既依賴于知識(shí),更依賴于方法,學(xué)會(huì)科學(xué)方法是提高能力的必要條件。高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力,這些能力培養(yǎng)需要從強(qiáng)化方法教育入手。
物理學(xué)經(jīng)過(guò)幾個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,建立了龐大的知識(shí)體系,其中包含著豐富的科學(xué)方法,它的任何一個(gè)概念的引入或新概念的發(fā)現(xiàn)與建立,都蘊(yùn)含著方法論思想,而在平時(shí)的教學(xué)中,物理概念和規(guī)律建立的過(guò)程和方法被忽視了,基本物理概念的形成幾乎被一筆帶過(guò),大量的題目解答沖去了概念形成過(guò)程中的方法教育過(guò)程,這是與新課程的理念相悖的。如何在教學(xué)中滲透方法教育?就一般中學(xué)生的年齡和智力發(fā)展的實(shí)際情況而言,不能脫離課本去講方法,而須將中學(xué)物理的知識(shí)教學(xué)和方法教育兩個(gè)教學(xué)過(guò)程有機(jī)結(jié)合起來(lái),在知識(shí)系統(tǒng)中去發(fā)掘方法教育的因素,方法教育可以從以下幾條途徑入手:
一、在物理概念、定律的建立中,發(fā)掘方法教育因素,結(jié)合概念和定律講授物理方法
物理方法具體包括:觀察實(shí)驗(yàn)法、模型化方法、控制變量法、等效法、比值定義法,理想化方法、歸納演繹法,類比法、數(shù)學(xué)方法等等。物理學(xué)的概念和定律是客觀存在的,是物理現(xiàn)象或過(guò)程的本質(zhì)屬性或規(guī)律的反映,它本身無(wú)方法而言,但當(dāng)我們引入這些概念并加以定義時(shí),就需借助于一定的工具,一定的手段,通過(guò)一定的思維操作去觀察、去發(fā)現(xiàn),這就體現(xiàn)為方法了。如要建立:“力”的概念,就要通過(guò)抽象、概括、把“推”、“拉”、“提”、“壓”等現(xiàn)象的本質(zhì)歸納為物體間的相互作用,從而引入“力”的概念,此時(shí)歸納就是方法教育因素。類比法是根據(jù)兩類不同事物存在某些相似點(diǎn)而推出其它可能有的相似點(diǎn)而建立新的概念,由于是以熟悉的知識(shí)和模型為基礎(chǔ),可以化抽象為具體,化難為易,對(duì)學(xué)生理解新知識(shí)有很大的幫助。例如:電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)讓學(xué)生一直難于理解的概念,因?yàn)殡姾墒浅橄蟮?,學(xué)生看不見也摸不著,電源做功的本領(lǐng)也是抽象的,為了讓學(xué)生更好地理解電動(dòng)勢(shì)的概念,在教學(xué)中我利用了兩個(gè)不同功率的電動(dòng)玩具進(jìn)行演示和分析,這兩個(gè)電動(dòng)玩具是利用傳動(dòng)裝置把模型喜羊羊從低處搬運(yùn)到高處,再順勢(shì)而下,又從低處到高處循環(huán)運(yùn)動(dòng)。用這一現(xiàn)象類比電荷在電源外電路和內(nèi)電路的運(yùn)動(dòng),電荷在外電路由高電勢(shì)到低電勢(shì),電場(chǎng)力做正功,而電荷在內(nèi)電路的運(yùn)動(dòng),是需要非靜電力做功的,這就好比喜羊羊由高處到低處,重力做正功,而要從低處到高處,需要外力做功,不同功率的電動(dòng)玩具中傳動(dòng)裝置做功的本領(lǐng)是不同的,就類比不同電源的做功本領(lǐng)的不同,而電動(dòng)勢(shì)就是比較電源的做功本領(lǐng)不同的物理量的,這樣的類比分析可以使學(xué)生很順利地建立電動(dòng)勢(shì)的概念。這樣的方法在以后學(xué)生學(xué)習(xí)分子動(dòng)能、分子勢(shì)能、物體內(nèi)能、分子力等概念時(shí)都要用到。等效法的教學(xué)也是貫穿于整個(gè)高中物理教學(xué)中的,例如教材中的“合力”、“平均速度”、“重心”等概念,是通過(guò)效果的比較,建立在等效基礎(chǔ)上形成的,如“重心”概念是這樣建立的:一個(gè)物體由各個(gè)微小部分組成,每部分都要受微小重力,作用點(diǎn)各不相同,我們?cè)O(shè)想把無(wú)數(shù)個(gè)微小重力用一個(gè)等效的重力來(lái)代替,重心就是等效重力的作用點(diǎn)。
物理學(xué)建立了大量的定量、原理,一些定律和原理的建立和闡述本身就包含著物理學(xué)家創(chuàng)立和使用的物理方法,如伽利略用科學(xué)實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法得出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,開創(chuàng)觀察和理論思維相結(jié)合的道路。牛頓第二定律研究中采用控制變量法即先保持物體的質(zhì)量不變,研究加速度與力的關(guān)系,再保持力不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后總結(jié)得出牛頓第二定律。值得一提的是,物理學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),研究問(wèn)題中的觀察實(shí)驗(yàn)法是一種最基本的方法,也是最重要的方法之一,在教學(xué)中尤其要重視此方法的教育,使學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)習(xí)慣,實(shí)事求是的作風(fēng)。
二、根據(jù)教材編寫原則,挖掘教材中的方法教育因素,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理方法
教材是按知識(shí)體系編寫的,不是方法論書籍,許多方法在教材中是以蘊(yùn)含的方式出現(xiàn)的,因此教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)自覺(jué)挖掘教材中的方法教育因素,在知識(shí)教學(xué)中自覺(jué)以物理方法為“綱要”組織教學(xué)內(nèi)容,如高中物理教材中第一個(gè)用比值定義法定義的物理量是速度,在速度概念建立過(guò)程中,要特別注重比值定義法教育,然后引導(dǎo)學(xué)生在速度定義方法的基礎(chǔ)上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果去定義某個(gè)新的未知量,如電容器的電容等,并指出其比值大小表示物質(zhì)的某種性質(zhì),使學(xué)生對(duì)研究方法逐步深入地掌握,并使所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通,做到舉一反三。
方法教育的最終目的在于提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和能力,實(shí)踐表明,學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的掌握和應(yīng)用還有利于學(xué)生形成科學(xué)的態(tài)度和辯證唯物主義觀點(diǎn),我相信,只要我們朝這個(gè)方向努力,提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和能力的這一目的是一定能達(dá)到的。