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【摘要】 初中物理教材的各个章,节都渗透了物理研究方法,在物理知识的传递中渗透物理研究方法教育,体现了教学目标中的“能力目标”,培养了学生解决物理问题,应用物理知识的能力,教师把握和应用好物理研究方法教育,就等于教给了学生一把开启物理世界大门的金钥匙。常用的物理研究方法有:观察比较法,物理实验法,建立理想模型法,类比法,控制变量法,复杂问题简单法,比值法,等效代替法,理论推导法等等,让学生了解常用的物理研究方法并理解其含义。这些研究方法的掌握对学生的终身发展有着不可估量的意义,所以在物理知识的教学中必须重视研究方法的教育。
【关键词】 物理；研究方法；教育
一、在知识传授中渗透
脱离物理知识对中学生大讲研究方法,犹如建设空中楼阁;埋头讲物理知识而不注意方法教育,则犹如给学生一堆砖瓦。故物理研究方法教育要以知识传授为载体。教师要善于挖掘教材中的素材,抓住知识和研究方法的结合点,在知识的传递中渗透物理研究方法教育。
物理研究方法的教育应该体现在具体科学知识的认知过程中,只有把认知过程充分而合理地展示出来,学生才能看到科学问题是怎样提出来的,从什么角度,用什么方法去解决,从而学到科学的研究方法。这就要求我们在教学中注意物理概念和规律的形成过程,按照学生的认知过程,合理的设计教学过程和教学方案。例如:“等效代替法”又称“转换法”就是用一种已知的模型,过程或作用替代不便直接研究的对象,从而化整为零,降低思维活动的难度,加快解题速度。等效有结果等效和过程等效两种。如研究平面镜成像规律的实验中,我们并不需要具体知道像的大小,只是要比较像和物的大小关系。让学生思考能用刻度尺放到玻璃后方测量吗而人却要在玻璃前方观察,显然既不方便效果又不佳。武打演员无法独立完成一些高难动作时,常请替身来完成,而对替身又有什么要求呢通过这样的例子来类比,启发学生,从而让学生想到用另一根完全相同的蜡烛做替身,来代替镜前的蜡烛,放到镜后去与它的像进行比较,方便且准确地解决了像和物的大小问题。又如力是一个很抽象的量,如何测量力呢让学生观察手拉弹簧时,弹簧长度的变化,并回答原因是力作用的直接效果,且弹簧的长度变化是可以直接观察,直接测量的。通过思考,点播,启发,得出可以用弹簧长度的变化来量度力的大小。弹簧测力计隐含一个间接测量原理,把那些不便直接观察,不便直接测量的量转化成可直接观察,可直接量度的量去间接表现。转化也是一种等效,如把熔化过程转化为图像。此外,在总电阻,平均速度等概念的提出及长度的特殊测量等都应用了等效代替法。等效代替法也可以是其他相同效果上的替代，等效代替法的关键是不改变效果。
在教学中教师应有意识地创设教学活动情境,激发学生探究热情,让学生在探究活动中学习知识,在探究活动中掌握研究方法。例如:在研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时,先让学生思考:你能用什么事例证明给大家看滑动摩擦力是否存在再引导学生猜想:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢然而教师将大部分同学的看法进行归纳:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度,压力的大小,接触面积,物体的运动速度有关。这时教师再提出:你能用什么方法来证实你的“猜想”或是“经验”是正确的呢？如果滑动摩擦力的大小变化了,你如何确定是哪个或哪些因素引起的呢？于是“控制变量法”将一显身手。学生在合理地选择了研究方法后下面的学习和探究过程就能顺利进行了。在这个教学环节中,应该说前期的创设情景引导学生选择探究方法是最重要的。像这种培养学生探究能力的契机在初中物理教学中是很多的,如果教师能有效地挖掘教材,不仅能顺利完成物理知识的教学任务,更有利于学生对的物理研究方法的掌握和创新能力的培养。
二、在物理实验教学中渗透
在物理实验教学中除培养学生掌握基本仪器的构造,原理和使用,能正确使用仪器进行观察,测量和读数外,更应该重视有关实验的一般原理和实验研究方法教育。例如“用温度计测温度”的教学中,可以对学生进行下述方法论的教育:(1)平衡原理:温度计与被测物体达到热平衡,温度计的液柱不再变化时的示数即是被测液体温度;(2)转化原理:把被测液体的温度的高低转化为温度计内液柱的高低,是看不见向看得见的转化;(3)放大原理:温度计内径做得很小,以便观察的现象明显,能表现出温度微小的差别;玻璃做成圆弧状相当于凸透镜也起放大作用等。
三、在习题教学中渗透
科学方法教育既需要潜移默化的熏陶,也需要有目的的训练。教师生动精辟的讲述,学生对知识只能达到理解的水平,要达到运用的水平,就非要经过学生本人参与分折,解决新问题的实践不可,就像学游泳必须下水一样。训练一定要与具体内容相结合,让学生在具体运用中掌握研究方法,使之达到自动化,技巧化程度。因此,教师要站在科学方法论的高度去创设情景,认真研究题型,分析归类,精选典型例题和习题,引导学生运用科学方法解决具体的物理问题,使学生实现知识向能力的转化。如在课堂上用控制变量法研究滑动摩擦力的大小与压力,接触面的粗糙程度有关后,可在教材内容之外延展,设计“滑动摩擦力的大小与速度或接触面积大小是否有关”的习题,让学生巩固对控制变量法的理解,并进一步提升解决实际问题的能力。
当然,任何教学方法和策略的实施都要注意其有效性,物理学思维方法和研究方法的教育不能离开学生实际和物理教学实际,应关注学生的最近发展区。物理研究方法教育的目的是为了帮助学生更好地获取知识,教学应突出获得知识的过程,但又不能轻视知识的传递,更不能忽视结论的生成。研究方法的教育和学生能力的培养都不是一蹴而就的工作,教师在教学中要善于挖掘教材中资源,对学生进行全方位,多渠道且持之以恒的磨砺。
【关键词】 物理；研究方法；教育
一、在知识传授中渗透
脱离物理知识对中学生大讲研究方法,犹如建设空中楼阁;埋头讲物理知识而不注意方法教育,则犹如给学生一堆砖瓦。故物理研究方法教育要以知识传授为载体。教师要善于挖掘教材中的素材,抓住知识和研究方法的结合点,在知识的传递中渗透物理研究方法教育。
物理研究方法的教育应该体现在具体科学知识的认知过程中,只有把认知过程充分而合理地展示出来,学生才能看到科学问题是怎样提出来的,从什么角度,用什么方法去解决,从而学到科学的研究方法。这就要求我们在教学中注意物理概念和规律的形成过程,按照学生的认知过程,合理的设计教学过程和教学方案。例如:“等效代替法”又称“转换法”就是用一种已知的模型,过程或作用替代不便直接研究的对象,从而化整为零,降低思维活动的难度,加快解题速度。等效有结果等效和过程等效两种。如研究平面镜成像规律的实验中,我们并不需要具体知道像的大小,只是要比较像和物的大小关系。让学生思考能用刻度尺放到玻璃后方测量吗而人却要在玻璃前方观察,显然既不方便效果又不佳。武打演员无法独立完成一些高难动作时,常请替身来完成,而对替身又有什么要求呢通过这样的例子来类比,启发学生,从而让学生想到用另一根完全相同的蜡烛做替身,来代替镜前的蜡烛,放到镜后去与它的像进行比较,方便且准确地解决了像和物的大小问题。又如力是一个很抽象的量,如何测量力呢让学生观察手拉弹簧时,弹簧长度的变化,并回答原因是力作用的直接效果,且弹簧的长度变化是可以直接观察,直接测量的。通过思考,点播,启发,得出可以用弹簧长度的变化来量度力的大小。弹簧测力计隐含一个间接测量原理,把那些不便直接观察,不便直接测量的量转化成可直接观察,可直接量度的量去间接表现。转化也是一种等效,如把熔化过程转化为图像。此外,在总电阻,平均速度等概念的提出及长度的特殊测量等都应用了等效代替法。等效代替法也可以是其他相同效果上的替代，等效代替法的关键是不改变效果。
在教学中教师应有意识地创设教学活动情境,激发学生探究热情,让学生在探究活动中学习知识,在探究活动中掌握研究方法。例如:在研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关时,先让学生思考:你能用什么事例证明给大家看滑动摩擦力是否存在再引导学生猜想:滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢然而教师将大部分同学的看法进行归纳:滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度,压力的大小,接触面积,物体的运动速度有关。这时教师再提出:你能用什么方法来证实你的“猜想”或是“经验”是正确的呢？如果滑动摩擦力的大小变化了,你如何确定是哪个或哪些因素引起的呢？于是“控制变量法”将一显身手。学生在合理地选择了研究方法后下面的学习和探究过程就能顺利进行了。在这个教学环节中,应该说前期的创设情景引导学生选择探究方法是最重要的。像这种培养学生探究能力的契机在初中物理教学中是很多的,如果教师能有效地挖掘教材,不仅能顺利完成物理知识的教学任务,更有利于学生对的物理研究方法的掌握和创新能力的培养。
二、在物理实验教学中渗透
在物理实验教学中除培养学生掌握基本仪器的构造,原理和使用,能正确使用仪器进行观察,测量和读数外,更应该重视有关实验的一般原理和实验研究方法教育。例如“用温度计测温度”的教学中,可以对学生进行下述方法论的教育:(1)平衡原理:温度计与被测物体达到热平衡,温度计的液柱不再变化时的示数即是被测液体温度;(2)转化原理:把被测液体的温度的高低转化为温度计内液柱的高低,是看不见向看得见的转化;(3)放大原理:温度计内径做得很小,以便观察的现象明显,能表现出温度微小的差别;玻璃做成圆弧状相当于凸透镜也起放大作用等。
三、在习题教学中渗透
科学方法教育既需要潜移默化的熏陶,也需要有目的的训练。教师生动精辟的讲述,学生对知识只能达到理解的水平,要达到运用的水平,就非要经过学生本人参与分折,解决新问题的实践不可,就像学游泳必须下水一样。训练一定要与具体内容相结合,让学生在具体运用中掌握研究方法,使之达到自动化,技巧化程度。因此,教师要站在科学方法论的高度去创设情景,认真研究题型,分析归类,精选典型例题和习题,引导学生运用科学方法解决具体的物理问题,使学生实现知识向能力的转化。如在课堂上用控制变量法研究滑动摩擦力的大小与压力,接触面的粗糙程度有关后,可在教材内容之外延展,设计“滑动摩擦力的大小与速度或接触面积大小是否有关”的习题,让学生巩固对控制变量法的理解,并进一步提升解决实际问题的能力。
当然,任何教学方法和策略的实施都要注意其有效性,物理学思维方法和研究方法的教育不能离开学生实际和物理教学实际,应关注学生的最近发展区。物理研究方法教育的目的是为了帮助学生更好地获取知识,教学应突出获得知识的过程,但又不能轻视知识的传递,更不能忽视结论的生成。研究方法的教育和学生能力的培养都不是一蹴而就的工作,教师在教学中要善于挖掘教材中资源,对学生进行全方位,多渠道且持之以恒的磨砺。