談高中物理教學(xué)中的科學(xué)方法教育(2)
四. 加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)科學(xué)方法
觀察與實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)研究的基本方法,物理學(xué)的所有規(guī)律都是通過實(shí)驗(yàn)建立起來的,也是學(xué)生學(xué)好物理知識(shí)的基本方法。在教學(xué)中,應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生六個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)技能:一是掌握基本儀器的構(gòu)造、原理和使用,能正確使用儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀數(shù);二是掌握中學(xué)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的一般原理和實(shí)驗(yàn)方法;三是會(huì)正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并能進(jìn)行運(yùn)算和分析,以得出正確的結(jié)論;四是了解誤差概念,并學(xué)會(huì)初步的誤差計(jì)算和分析;五是會(huì)寫一般的實(shí)驗(yàn)報(bào)告;六是養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,包括愛護(hù)儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的習(xí)慣等。例如“用溫度計(jì)測(cè)溫度”的教學(xué)中,可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行下述方法論的教育:(1)平衡原理:溫度計(jì)與被測(cè)物體達(dá)到熱平衡,溫度計(jì)的液柱不再變化時(shí)的示數(shù)即是被測(cè)液體溫度;(2)轉(zhuǎn)化原理:把被測(cè)液體的溫度轉(zhuǎn)化為溫度計(jì)內(nèi)液柱的高低,是看不見向看得見的轉(zhuǎn)化;(3)放大原理:溫度計(jì)內(nèi)徑做得應(yīng)當(dāng)小些,以便觀察的現(xiàn)象明顯,能表現(xiàn)出溫度微小的差別;(4)使用所有有刻度的儀器儀表都需首先觀察刻度盤刻度和每小格的讀數(shù)。
實(shí)踐表明:只要我們能從眾多的實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出共同的規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生觀察時(shí)注意目標(biāo)明確,層次分明,就可讓學(xué)生掌握某種儀器的使用方法,而且使學(xué)生學(xué)會(huì)如何觀察,提高觀察能力。因此,在物理教學(xué)法中要重視培養(yǎng)學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ探o學(xué)生觀察與實(shí)驗(yàn)的方法。
五.巧妙設(shè)計(jì)習(xí)題,訓(xùn)練科學(xué)方法
科學(xué)方法教育的目的在于發(fā)展學(xué)生分析和解決問題的能力。實(shí)踐也表明:教師生動(dòng)精辟的講述,學(xué)生對(duì)于知識(shí)只能達(dá)到理解的水平,要達(dá)到運(yùn)用的水平,就非要經(jīng)過學(xué)生本人參與分折解決新問題的實(shí)踐不可。因此,教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情景,強(qiáng)化習(xí)題教學(xué)和訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決具體的物理問題,使學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)化。
在習(xí)題教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育,主要是進(jìn)行思維方法的訓(xùn)練,提高思維能力和分析解決問題的能力。因此,教師要站在科學(xué)方法論的高度,認(rèn)真研究題型、分析歸類、精選典型例題和習(xí)題,對(duì)學(xué)生進(jìn)行邏輯思維與非邏輯思維、集中思維與發(fā)散思維、正向思維與逆向思維、局部思維與整體思維、類比思維與聯(lián)想思維等專項(xiàng)訓(xùn)練。在教學(xué)中有些習(xí)題明顯要運(yùn)用科學(xué)方法來求解,教師要點(diǎn)明這種科學(xué)方法,讓學(xué)生學(xué)會(huì)這種方法的應(yīng)用。如習(xí)題:一半徑為R的光滑豎直圓軌道固定在水平地面上,并與水平地面相切,小球從軌道上距離桌面h(h《R)高處由靜止釋放,求小球經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)軌道的底端。這個(gè)題要和單擺相類比,用單擺知識(shí)來求解時(shí)間。在教學(xué)中要點(diǎn)明此題用類比方法,讓學(xué)生在解題中體會(huì)到方法的重要性。又如習(xí)題:斜面A放在水平地面上,物塊B放在斜面上,有一水平力F作用在B上時(shí),A、B保持靜止。A受到水平地面的靜摩擦力為f1,B受到A的靜摩擦力為f2,現(xiàn)使F逐漸增大,但仍使A、B處于靜止?fàn)顟B(tài),問f1、f2大小怎樣變化? 此題討論f1的大小變化時(shí)要用到整體思維的方法,討論f2的大小變化時(shí)要用到局部思維的方法。
好的培養(yǎng)措施,既可達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo),又可省時(shí)省力,起到事半功倍的作用。作為一個(gè)物理教師,應(yīng)該因人、因材科學(xué)地確定每一能力的培養(yǎng)措施。如課堂以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),采用啟發(fā)、講解、指導(dǎo)、討論等措施,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣;恰當(dāng)?shù)匕才帕?xí)題,培養(yǎng)學(xué)生的解題能力;讓學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦做實(shí)驗(yàn),觀察自然現(xiàn)象,用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析研究,得出正確的結(jié)論,培養(yǎng)其觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ唤M織學(xué)生進(jìn)行必要的討論,發(fā)表自己的見解,通過對(duì)某一概念的形成、規(guī)律的得出、模型的建立、知識(shí)的應(yīng)用的探討,培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括、抽象、推理、想象、判斷等思維能力。
各種能力的培養(yǎng)是貫穿于整個(gè)高中物理教學(xué)中自始至終的任務(wù),大到三年的教學(xué),小到每節(jié)課,甚至再小到一個(gè)概念的建立、一道題的解答,都牽扯到能力培養(yǎng)問題。而每一環(huán)節(jié)中,又有具體的能力培養(yǎng)目標(biāo)。因此,教師在教學(xué)中,要根據(jù)教材內(nèi)容及大綱要求,明確每課時(shí)中能力培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生情況,認(rèn)真?zhèn)湔n,確定完成方案,選用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,因人因材施教,完成培養(yǎng)方案。
通過一個(gè)階段的教學(xué),用考試或考查的方法及時(shí)檢驗(yàn)本階段的能力培養(yǎng)結(jié)果。著重有針對(duì)性和有目的地命好考查試題,盡可能多地覆蓋各知識(shí)點(diǎn)中的能力要求內(nèi)容??刹捎脗€(gè)別或部分抽查和全體考查的方法進(jìn)行檢驗(yàn)。這樣既可以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí),又可反映學(xué)生的能力水平,對(duì)學(xué)習(xí)和教學(xué)能夠起到積極的促進(jìn)作用。
根據(jù)抽查或考查結(jié)果,認(rèn)真分析卷面,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)未達(dá)標(biāo)的個(gè)別同學(xué),可通過耐心細(xì)致地輔導(dǎo)達(dá)到能力要求。普遍問題,可通過評(píng)析卷面加以解決,使絕大部分同學(xué)達(dá)到本階段的能力要求。對(duì)不完善的措施和方法,及時(shí)加以修正和完善。
總之,在物理教學(xué)中有意識(shí)地加強(qiáng)科學(xué)方法教育,是實(shí)現(xiàn)學(xué)生增長(zhǎng)知識(shí)、發(fā)展能力、提高素質(zhì)的一個(gè)有效途徑。