学习方法论:培养科学素养的有效途径

发布日期 : 2017-10-10点击次数 : 来源 :

荣成市第九中学    邢信忠   毕铭凤
  新的教育理念要求教师在传授物理知识和技能的同时使学生领会和掌握物理研究方法,因为学习方法可以使学生提高科学素养和科学鉴别力,指导学生进行创造性研究学习。
  一、学习新概念时,讲授研究物理问题的基本方法
  物理概念的引入或定义都渗透着方法论思想,在教学过程中结合概念的讲授适时进行方法论教育,效果非常明显。如,在“速度和平均速度”的学习中,渗透等效法的学习,用平均速度将变速直线运动等效为匀速直线运动。这一方法还可引申到“平面镜成像、合力、内能的改变”等内容的学习。
  教学中恰当运用类比,可少费口舌,化抽象为具体,使新知识有似曾相识的亲切感,又不重复,从而激发学生的兴趣。如,将电流类比于水流,建立电流概念;将电压类比于水压,建立电压概念;在学习比热容时,将“比热容”与“密度”进行类比,让学生用一把钥匙打开了多道锁。
  二、结合物理规律的研究,进行方法论教育
  规律的总结一般都是在观察与实验所提供的可靠资料及实验数据的基础上利用归纳、演绎、类比、理想实验、假说等思维方法,通过直觉的洞察、灵感的激发、想象的发挥、假说的试探,对观察结果和原有的理论进行综合、全面、深入的考察。因此,任何一个新规律的发现与总结都渗透着方法论思想。在教学中可结合规律的讲授来说明方法。如,学习“牛顿第一定律”一节时,可介绍伽利略利用理想实验方法进行推论的研究过程。可介绍欧姆为了研究电流强度、电压和电阻之间的关系,先在确定电压不变的情况下,观察电流与电阻之间的关系;在电阻不变的情况下,观察电流与电压的关系;运用控制变量法取得可靠的实验数据,然后通过归纳法得出欧姆定律。
  三、善于挖掘教材中的方法论思想
  教材不可能完全按科研的程序编写,因此,教材中的一些方法论思想还要靠我们有意识地去挖掘。例如,初中物理“测量”这部分内容就包括丰富的力法论思想。测量本身渗透着等效的观点;测量特殊形状物体的尺度运用几何图形的方法;测量很薄的纸张的厚度或者很细的金属丝的直径采用积分求和之后再求平均的方法;测量曲线的长度利用以直求曲的方法,贯穿着微分求和的思想;在研究密度、比热、电阻等物质特性的量的实验时,采取了对比实验的方法。
  四、利用物理学史进行科学方法教育
  每一次科学新发现,特别是那些具有划时代意义的伟大发现,在为知识宝库增添奇珍异宝时,都留下了科学家攀登科学山巅的足迹,为我们后继者跃上更高的科学山峰提供了宝贵的经验教训。科学方法正是在这些经验教训的基础上形成的。在物理教学中适当讲述一些科学家探求科学奥秘的故事是对学生进行科学方法教育的有效途径。被伟大导师恩格斯誉为19世纪上半叶三大发现之一的“能量转化和守恒定律”,就是由现代热学创始人焦耳运用归纳推理方法经过近30年的实验验证首先提出的。在学习“牛顿第一定律”一节时,可这样介绍:2000多年前,古希腊哲学家亚里士多德提出,必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要停止。17世纪,伽利略利用理想实验法进行推理论证(呈现实验过程),最终得出了“力不是物体运动的原因,而是物体运动状态改变的原因”这一正确结论。这样做,学生不但对牛顿第一定律有了更深刻的理解,还能了解到“理想模型”在处理物理问题时的重要作用。