谈高中物理教学中的科学方法教育(2)
四. 加强物理实验,体验科学方法
观察与实验是物理学研究的基本方法,物理学的所有规律都是通过实验建立起来的,也是学生学好物理知识的基本方法。在教学中,应培养学生六个方面的实验技能:一是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;二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法;三是会正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确的结论;四是了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析;五是会写一般的实验报告;六是养成良好的实验习惯,包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。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:温度计内径做得应当小些,以便观察的现象明显,能表现出温度微小的差别;(4)使用所有有刻度的仪器仪表都需首先观察刻度盘刻度和每小格的读数。
实践表明:只要我们能从众多的实验中总结出共同的规律,引导学生观察时注意目标明确,层次分明,就可让学生掌握某种仪器的使用方法,而且使学生学会如何观察,提高观察能力。因此,在物理教学法中要重视培养学生的观察实验能力,教给学生观察与实验的方法。
五.巧妙设计习题,训练科学方法
科学方法教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力。实践也表明:教师生动精辟的讲述,学生对于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。因此,教师要创设情景,强化习题教学和训练,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。
在习题教学中进行科学方法教育,主要是进行思维方法的训练,提高思维能力和分析解决问题的能力。因此,教师要站在科学方法论的高度,认真研究题型、分析归类、精选典型例题和习题,对学生进行逻辑思维与非逻辑思维、集中思维与发散思维、正向思维与逆向思维、局部思维与整体思维、类比思维与联想思维等专项训练。在教学中有些习题明显要运用科学方法来求解,教师要点明这种科学方法,让学生学会这种方法的应用。如习题:一半径为R的光滑竖直圆轨道固定在水平地面上,并与水平地面相切,小球从轨道上距离桌面h(h《R)高处由静止释放,求小球经过多长时间到达轨道的底端。这个题要和单摆相类比,用单摆知识来求解时间。在教学中要点明此题用类比方法,让学生在解题中体会到方法的重要性。又如习题:斜面A放在水平地面上,物块B放在斜面上,有一水平力F作用在B上时,A、B保持静止。A受到水平地面的静摩擦力为f1,B受到A的静摩擦力为f2,现使F逐渐增大,但仍使A、B处于静止状态,问f1、f2大小怎样变化? 此题讨论f1的大小变化时要用到整体思维的方法,讨论f2的大小变化时要用到局部思维的方法。
好的培养措施,既可达到培养目标,又可省时省力,起到事半功倍的作用。作为一个物理教师,应该因人、因材科学地确定每一能力的培养措施。如课堂以学生为主体,教师为主导,采用启发、讲解、指导、讨论等措施,激发学习兴趣,养成良好的学习习惯;恰当地安排习题,培养学生的解题能力;让学生自己动手动脑做实验,观察自然现象,用所学知识进行分析研究,得出正确的结论,培养其观察、实验能力;组织学生进行必要的讨论,发表自己的见解,通过对某一概念的形成、规律的得出、模型的建立、知识的应用的探讨,培养学生的分析、概括、抽象、推理、想象、判断等思维能力。
各种能力的培养是贯穿于整个高中物理教学中自始至终的任务,大到三年的教学,小到每节课,甚至再小到一个概念的建立、一道题的解答,都牵扯到能力培养问题。而每一环节中,又有具体的能力培养目标。因此,教师在教学中,要根据教材内容及大纲要求,明确每课时中能力培养目标,结合学生情况,认真备课,确定完成方案,选用适当的教学方法,因人因材施教,完成培养方案。
通过一个阶段的教学,用考试或考查的方法及时检验本阶段的能力培养结果。着重有针对性和有目的地命好考查试题,尽可能多地覆盖各知识点中的能力要求内容。可采用个别或部分抽查和全体考查的方法进行检验。这样既可以促进学生的学习,又可反映学生的能力水平,对学习和教学能够起到积极的促进作用。
根据抽查或考查结果,认真分析卷面,总结经验。对未达标的个别同学,可通过耐心细致地辅导达到能力要求。普遍问题,可通过评析卷面加以解决,使绝大部分同学达到本阶段的能力要求。对不完善的措施和方法,及时加以修正和完善。
总之,在物理教学中有意识地加强科学方法教育,是实现学生增长知识、发展能力、提高素质的一个有效途径。