基于科學(xué)方法的高中生物理能力的探討

摘 要：物理能力是高中生學(xué)習(xí)階段必須要培養(yǎng)的內(nèi)容之一。了解傳統(tǒng)高中物理教學(xué)工作可知，受應(yīng)試教育理念的影響，教師忽視了教學(xué)方法的重要性，致使整體教學(xué)工作單調(diào)乏味。本文以現(xiàn)階段高中物理教學(xué)工作情況為基礎(chǔ)，結(jié)合近年來物理能力展現(xiàn)出的特點(diǎn)，深層探索并提出基于科學(xué)方法的高中生物理能力培養(yǎng)和教學(xué)工作，以期為學(xué)生未來發(fā)展提供有效保障。

關(guān)鍵詞：科學(xué)方法；高中生；物理能力

在以往高中物理課堂教學(xué)中，教師過于注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，忽視了方法教育的作用，導(dǎo)致大部分學(xué)生雖然學(xué)習(xí)和記憶了有關(guān)知識(shí)，但并不明確知識(shí)該如何應(yīng)用、轉(zhuǎn)化，大腦里更沒有形成正確的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，此時(shí)若是解決難度較大的問題，很容易出現(xiàn)“無從下手”的情況，在這一背景下的高中物理教學(xué)工作不符合新課改教學(xué)工作，且限制了學(xué)生物理能力的發(fā)展。而在現(xiàn)階段，隨著素質(zhì)教育和科學(xué)教育等觀念的全面推廣，促使科學(xué)方法教育得到了教師和學(xué)校的關(guān)注。下面對(duì)以科學(xué)方法為基礎(chǔ)的高中生物理能力培養(yǎng)方案分析。

一、 分析科學(xué)方法

（一） 概念

其是指人們?cè)谡J(rèn)識(shí)和整改世界過程中遵守或應(yīng)該用的、符合科學(xué)一般原則的各種方式和途徑，其中包含開發(fā)推廣、理論研究等科學(xué)活動(dòng)過程中引用的程序、規(guī)則等內(nèi)容。從心理學(xué)角度分析，科學(xué)方法是引用科學(xué)思維進(jìn)行科學(xué)研究，最終明確研究目標(biāo)的本質(zhì)和規(guī)律。

（二） 過程

其一，在科學(xué)探究的過程中，要先明確問題的存在。以新人教版高中物理必修一第四節(jié)《物體運(yùn)動(dòng)的速度》為例，學(xué)生在學(xué)習(xí)前，教師要先組織學(xué)生觀察物體為什么會(huì)像它所發(fā)生的那樣運(yùn)動(dòng)，換句說話就是物體為什么在某種條件下運(yùn)動(dòng)的越來越快（加速運(yùn)動(dòng)），而在另一種條件下會(huì)運(yùn)動(dòng)的越來越慢（減速運(yùn)動(dòng)）。

其二，要發(fā)掘問題的非本質(zhì)內(nèi)容，并除掉。繼續(xù)以“物體運(yùn)動(dòng)的速度”為例，物體的味道是不會(huì)影響物體運(yùn)動(dòng)的。

其三，將你可以找到的、與這個(gè)問題相關(guān)的數(shù)據(jù)信息都加以整理和處理。在古代和中世紀(jì)，這種行為代表人們對(duì)自然環(huán)境有敏銳的觀察力。但到了近代后，情況發(fā)生改變。這是因?yàn)槿藗冊(cè)诎l(fā)展的初期已經(jīng)具有模仿能力，此時(shí)的他們可以結(jié)合自己的想法設(shè)計(jì)出不同條件，迫使物體一直按著一種方式運(yùn)動(dòng)，以此獲取更多與問題有關(guān)的信息數(shù)據(jù)。繼續(xù)以“物體運(yùn)動(dòng)的速度”為例，教師和學(xué)生在實(shí)踐操作時(shí)發(fā)現(xiàn)，若是讓球從斜面上滾下來，可以選擇不同質(zhì)量的球體，亦或者是改變斜面的坡度等，這種多樣化的設(shè)計(jì)就是實(shí)驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)對(duì)近代科學(xué)發(fā)展具有積極作用，因此人們也稱之為“實(shí)驗(yàn)科學(xué)”，這與古希臘時(shí)期的科學(xué)研究存在明顯差異。

其四，有了整理出來的數(shù)據(jù)信息，我們可以將其看成是某種初步概括，此時(shí)可以簡(jiǎn)單地用語言加以說明，或是用某種言簡(jiǎn)意賅的語言或數(shù)學(xué)關(guān)系式加以概括。這種形式也叫做假設(shè)或假說。

其五，有了假說后，你可以對(duì)你之前從沒有進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推測(cè)。下一步就可以實(shí)施操作，驗(yàn)證提出的假設(shè)或假說是否正確。

其六，若是實(shí)驗(yàn)與預(yù)期結(jié)果相符，那么就證明假說得到證明，具備一定的事實(shí)依據(jù)，并可能成為一種理論，甚至是一條“自然定律”。

二、 基于科學(xué)方法的高中生物理能力培育分析

（一） 從物理概念和規(guī)律推廣科學(xué)方法教育

物理概念和規(guī)律屬于物理現(xiàn)象、過程等內(nèi)容的本質(zhì)屬性，全面展現(xiàn)了相應(yīng)的規(guī)律變化，其本身是沒有方法可以研究的，但在教學(xué)中引用這些知識(shí)并加以定義，或分析概念間的定性和定量關(guān)系構(gòu)成規(guī)律的情況下，就需要引用相關(guān)工具，結(jié)合一定的思維操作去觀察和發(fā)掘，在這一背景下就展現(xiàn)出科學(xué)方法的價(jià)值和作用。通過在物理基礎(chǔ)理論教學(xué)工作中推廣科學(xué)方法，一方面有助于豐富教學(xué)內(nèi)容，拓展學(xué)生視野范圍，改變傳統(tǒng)意義上枯燥乏味的課堂環(huán)境，促使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，另一方面可以培育學(xué)生研究、發(fā)掘及理解、判斷等能力，促使其全面發(fā)展。

（二） 從實(shí)際問題入手推廣科學(xué)方法教育

在高中物理教學(xué)中，練習(xí)、考試及競(jìng)賽、實(shí)驗(yàn)操作等活動(dòng)不只要以課本基礎(chǔ)理論知識(shí)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，還要提出相應(yīng)的手段和思維操作方式。通過了解實(shí)踐案例可知，教師可以結(jié)合解決實(shí)際問題的需求，選擇和提煉符合他們學(xué)習(xí)能力的科學(xué)方法和教育因素，并在課堂教學(xué)中全面推廣，只有這樣才能幫助學(xué)生更快、更為完善的認(rèn)識(shí)和理解科學(xué)方法，進(jìn)而可以準(zhǔn)確而靈活的應(yīng)用科學(xué)方法。需要注意的是，教師要向?qū)W生解釋說明物理科學(xué)方法的價(jià)值和作用，及其使用的范圍和原理等，促使學(xué)生在模仿應(yīng)用中有效深化，進(jìn)而提升自身的物理能力。

（三） 從物理實(shí)驗(yàn)入手推廣科學(xué)方法教育

物理實(shí)驗(yàn)是人們以研究目標(biāo)為基礎(chǔ)，自主引用科學(xué)儀器設(shè)施，人為操作物理現(xiàn)象，排除干擾，展現(xiàn)出主要因素，在有利條件下分析物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化現(xiàn)象。因此，實(shí)驗(yàn)也屬于研究物理學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容。從物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)程序來看，其中包含了實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)操作三部分的分析工作，每一個(gè)環(huán)節(jié)都包含豐富的科學(xué)方法教育因素。以人教版高中物理必修一4.3《牛頓第二定律》為例，在對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理是引用控制變量的方法，明確a、F及M的定量關(guān)系。小車的加速度可以不直接測(cè)量，而是用相同時(shí)間內(nèi)的位移來計(jì)算加速度。在實(shí)驗(yàn)操作中，為了減少誤差，可以引用等效替代或平衡等思想方法，讓小車運(yùn)動(dòng)的軌道略微傾斜，以此平衡摩擦力。另外，在處理相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，可以選擇圖像法，用橫縱軸表示物理量，促使其可以更為直觀的展現(xiàn)出物理現(xiàn)象，這對(duì)高中生物理能力的培養(yǎng)而言至關(guān)重要。

三、 結(jié)束語

綜上所述，以科學(xué)方法為基礎(chǔ)的高中生物理能力培育工作，不但可以循序漸進(jìn)的優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)意識(shí)和操作技能，而且有助于豐富學(xué)生視野范圍，優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)境，符合新課改教學(xué)要求。因此，高中物理教師要加大對(duì)基于科學(xué)方法的高中生物理能力有關(guān)工作的研究與分析。

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作者簡(jiǎn)介：

龐建國(guó)，甘肅省白銀市，甘肅省會(huì)寧縣第一中學(xué)。