淺談高職物理教學(xué)中如何對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育

黃紅亞

（江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校，江蘇 徐州 221116）

淺談高職物理教學(xué)中如何對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育

黃紅亞

（江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校，江蘇 徐州 221116）

高職物理課程教學(xué)的任務(wù)是將知識教育、能力培養(yǎng)和方法教育有機(jī)地結(jié)合起來。在課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，促進(jìn)物理的學(xué)習(xí)，為以后成為實(shí)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。

物理教學(xué)；科學(xué)方法

隨著物理學(xué)的發(fā)展和科學(xué)實(shí)踐的需要，物理的研究方法也逐漸豐富和提高：觀察實(shí)驗(yàn)、分析歸納、數(shù)學(xué)推理、抽象概括、類比等效、理想實(shí)驗(yàn)等。這些方法，對于學(xué)生來講也是學(xué)好物理的基本方法。

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展很快的今天，高職物理課程教學(xué)的任務(wù)是將知識教育、能力培養(yǎng)和方法教育有機(jī)地結(jié)合起來，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生更好適應(yīng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展的需求。

一、在物理知識教學(xué)過程中滲透方法教育

物理學(xué)的發(fā)展是物理知識和物理方法同時發(fā)展的過程，而方法比知識更有相對的歷史穩(wěn)定性，方法是物理知識轉(zhuǎn)化為能力的有效橋梁和紐帶。正確的方法可以使學(xué)生更好地去掌握知識，所以在教學(xué)中我們要善于把蘊(yùn)含在知識內(nèi)容中的科學(xué)方法向?qū)W生揭示出來，把教學(xué)過程變?yōu)槟M的科研過程。 比如在《牛頓第二定律》的教學(xué)中，應(yīng)該向?qū)W生揭示出這樣的科學(xué)方法。

（一）建立物理模型的方法。物理模型方法是物理學(xué)研究的一種重要方法。物理概念、公式和規(guī)律都是根據(jù)物理模型來建立的。物理模型可分為模擬式物理模型和理想化物理模型。在牛頓第二定律的建立過程中，對研究對象建立了質(zhì)點(diǎn)模型，對研究對象的運(yùn)動狀態(tài)建立了勻變速直線運(yùn)動模型。

（二）觀察實(shí)驗(yàn)的方法。物理研究的實(shí)驗(yàn)方法有許多種，在此處用到了科學(xué)觀察的方法、多因素問題實(shí)驗(yàn)分析方法、用圖象分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法、誤差分析及減少誤差的方法等。

（三）等效的方法。等效法是從等同效果出發(fā)研究物理現(xiàn)象和規(guī)律的一種方法，可使復(fù)雜問題簡化。在牛頓第二定律的推廣中應(yīng)用了矢量等效法：當(dāng)物體受到幾個共點(diǎn)力的作用時，可等效為受到一個合外力的作用。

（四）數(shù)學(xué)方法。在物理知識的學(xué)習(xí)中，物理概念和規(guī)律的表達(dá)、推理、計(jì)算均離不開一定的數(shù)學(xué)方法。牛頓第二定律公式的確立就是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，用數(shù)學(xué)知識來進(jìn)行定量分析、判斷、推導(dǎo)的結(jié)果。而其后大量動力學(xué)問題的解決更離不開數(shù)學(xué)的計(jì)算。

二、運(yùn)用物理學(xué)史進(jìn)行科學(xué)方法教育

在高職物理教學(xué)中，滲透物理學(xué)史，可以開闊學(xué)生的眼界，啟發(fā)學(xué)生的思維，消除對物理知識來源的神秘感，提高其掌握知識應(yīng)用知識的信心。例如科學(xué)家應(yīng)用類比法：歐姆仿照水流理論建成了部分電路歐姆定律；德布羅意從光的波粒二象性得到啟迪，提出實(shí)物粒子的二象性理論。猜測法：牛頓根據(jù)蘋果落地，提出萬有引力的存在；安培根據(jù)環(huán)形電流的磁性與磁鐵的相似，提出安培分子電流假說。反證法：伽利略根據(jù)“重物比輕物下落的快”得出“重物下落更慢”的矛盾推論，推證了自由落體運(yùn)動的規(guī)律。理想實(shí)驗(yàn)法：愛因斯坦因此創(chuàng)立了相對論。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析的方法

物理知識的來源，均來自于實(shí)驗(yàn)結(jié)論或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證。在物理教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以使抽象的物理概念和規(guī)律鮮明而生動地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，加強(qiáng)對物理知識的理解，還可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力并掌握實(shí)驗(yàn)分析的方法和技巧，為以后成為實(shí)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)涉及到各種方法及數(shù)據(jù)處理方法。設(shè)計(jì)方法大致有以下四種。

（一）放大法。如測一張紙的厚度、測細(xì)鐵絲的直徑、測一粒大米的質(zhì)量等常用疊加放大法；測金屬絲的轉(zhuǎn)動角度、桌面的形變用到的光放大的方法；測扁玻璃瓶的形變用到的機(jī)械放大法。

（二）轉(zhuǎn)換法。伏安法測電阻把測電阻轉(zhuǎn)換成測電流和電壓；等勢線的描繪實(shí)驗(yàn)中用直流電場模擬靜電場；布朗運(yùn)動中借助液體中小微粒的無規(guī)則運(yùn)動想象液體分子的無規(guī)則運(yùn)動等。

（三）比較法。將未知量與已知量進(jìn)行比較，從而確定未知量的方法。比如光譜分析中將未知物質(zhì)的譜線與已知元素的特征譜線進(jìn)行比較，從而確定未知物質(zhì)的結(jié)構(gòu)等。

（四）平衡法。天平的原理是力矩平衡。物理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理方法有：公式計(jì)算法和圖象分析法。比如測物體的加速度、電源的電動勢和內(nèi)電阻等實(shí)驗(yàn)中均可以用這兩種方法。

四、在基本技能的訓(xùn)練中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法

解答物理習(xí)題，是高職物理教學(xué)過程中基本技能訓(xùn)練的重要手段。在習(xí)題教學(xué)中可以培養(yǎng)學(xué)生掌握分析、歸納、類比、等效、假設(shè)、數(shù)學(xué)等方法，養(yǎng)成良好的物理思想和方法，鞏固學(xué)過的物理知識，提高解題能力。比如解選擇題時常用到直接判斷法、排除法、估算法、定值試探法、量綱法等。在計(jì)算題的解答中可以用隔離法、整體法、窮舉法、等效法、類比法、圖象法、巧用數(shù)學(xué)定理的方法等。

五、改革考試方法，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)方法

在升學(xué)壓力下，許多學(xué)生學(xué)習(xí)的過程僅僅是學(xué)習(xí)知識、鞏固知識的過程，從而產(chǎn)生大量的“高分低能”現(xiàn)象。要改變這種狀況，就要進(jìn)行教法改革，最根本的就是考試改革。結(jié)合高職教學(xué)特點(diǎn)，首先要變知識考試為知能結(jié)合考試。筆者曾經(jīng)與同組教師一起在期末考試中進(jìn)行過一次“閉卷、開卷、實(shí)驗(yàn)操作三結(jié)合考試方法”的綜合考試法改革，簡介如下：閉卷部分：采用選擇和填充形式，占期末總成績的60%。開卷部分：撰寫物理小論文，教師推薦10個題目，學(xué)生任選一題也可以自選題目，字?jǐn)?shù)在1000字左右，一周內(nèi)完成。占期末總成績的20%。實(shí)驗(yàn)操作考查：實(shí)驗(yàn)題目為本學(xué)期的分組實(shí)驗(yàn)、課外小實(shí)驗(yàn)，考前抽簽、現(xiàn)場操作、當(dāng)堂評分。占期末總成績的20%。

考后調(diào)查表明有82%的學(xué)生認(rèn)為綜合考試法好，有16%的學(xué)生認(rèn)為兩法差不多，有1.5%的學(xué)生認(rèn)為傳統(tǒng)舊法好，有70%的學(xué)生支持以后繼續(xù)采用綜合考試法。在撰寫的論文中許多同學(xué)總結(jié)了測重力加速度的多種方法、運(yùn)用小孔成像原理測量太陽直徑等。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前，許多同學(xué)在家中想辦法做課外小實(shí)驗(yàn)，并主動向教師借實(shí)驗(yàn)器材，熟悉其使用方法，實(shí)驗(yàn)操作時獨(dú)立完成。這些，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)造才能，提高了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，對物理的學(xué)習(xí)促進(jìn)很大。

G633.7

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1671-864X（2016）08-0163-01