時間：2023-06-16 16:05:30
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇初中物理科學方法，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：科學方法 力學 顯化教育
在初中物理教學中進行科學方法的顯化教育是近年來科學方法教育的重要取向。但就目前來看，對在物理教學中如何落實科學方法顯化教育這一問題的探討尚且不多，特別是實證方面的研究鮮有見到。本文在科學方法顯化教育指引下，結合初中物理力學部分的內容，開展了教學實踐，得到一些研究結論，以期為科學方法教育提供有益的啟示。
一、科學方法顯化教育實踐的研究設計
1 研究方法
將同一物理概念或規律編寫成兩套不同的教案并在兩個平行班分別實施教學。對照班按照教材的處理方式教學，實驗班則將對應的科學方法顯化并在教學中重點突出該科學方法邏輯含義。在教學過程中，筆者邀請了5位初二年級物理教師和從對照班和實驗班各選出的5位同學全程聽課，課后分別對他們進行訪談。
2 研究對象
北京市海淀區北方交通大學附屬中學隨機分配的兩個普通平行班作為合作對象：初二(1)班作為實驗班，初二(11)班作為對照班。這兩個班都由筆者進行教學。
3 研究素材
北京市海淀區北方交通大學附屬中學初二年級使用的教材是北京師范大學出版社出版的《新世紀版義務教育課程標準實驗教科書?物理》(8年級上冊)。力學重點物理概念有：質量、密度、速度、勻速直線運動等，在此不一一敘述。所用的主要科學方法，如比值定義法、實驗歸納法、控制變量法等。教學中，盡量本著“以點帶面”的原則來進行教學。
4 研究思路
由于科學方法涉及的不是物質世界本身，而是人們認識物質世界的途徑與方式，是高度抽象的。從學生心理特點來說，初中學生思維規律的第一個特點是處在由形象思維轉向抽象思維的過程，是思維發展的轉型期。第二個特點是以定向思維為主要形式。學生的這個思維規律的特點決定了初中學生學習物理的認知活動特點是從經驗型概念到科學概念的轉變。基于以上兩點原因，筆者在科學方法顯化教育實施過程中，調整了教材中科學知識的教學順序，先講《第三章物質的簡單運動》，對比值定義法進行教學，為《密度》這節課做了鋪墊。
二、科學方法顯化教育實踐的實施過程
為了使教育實踐順利進行，特制訂如下計劃，計劃分為3個環節：編寫“案例”、實施“案例”和訪談分析。
1 編寫“案例”
在編寫教案時，一方面考慮到科學方法與物理知識之間的關系以及學生的認知程度與生活經驗。科學方法要體現在物理知識的認知過程中，依照學生的認知模式推進教學，將科學方法顯化出來；另一方面，讓學生經歷物理概念或規律形成的過程，使學生真正領略到科學方法和物理知識的內涵，理解科學方法的本質，最終使學生的能力得到提高。教學設計以初中物理重點知識，密度、功、阿基米德原理和液體內部壓強規律等為切入點，分別顯化比值定義法、乘積定義法、實驗歸納法等科學方法的內在邏輯，從而給初中物理科學方法教育的實踐以有益的啟示。
(1)密度――比值定義法
比值定義法就是用兩個或多個物理量的比值來定義一個新的物理量的方法，在初中力學部分的內容如密度、速度、壓強、功率等概念的引入都使用了比值定義的方法。應用比值定義法定義的物理量，依據其意義的不同，還可分為兩種類型：一類是兩個或多個物理量的比值是個常數，如密度等，比值反映的是物質本身的一種性質，它的大小是由物體本身所決定，與定義式中出現的其他量沒有關系；另一類基于控制變量的思想，如速度、壓強、功率等，比值反映的是效果，它的大小受定義式中出現的其他量的影響。但無論哪一類，比值定義法的本質都是選取相同的標準進行比較。
《密度》教學設計是用生活中的例子引導揭示比值定義法的本質，再通過學生的探究實驗和相關計算分析以及對恒量的解釋最終引入密度的概念。
(2)功――乘積定義法
乘積定義法是由兩個或兩個以上的物理量的乘積來定義一個新的物理量的方法，乘積定義法的本質是一種數學累積的思想。在初中力學部分的內容如功、杠桿平衡條件、動能、重力勢能等概念的引入都使用了乘積定義的方法。用這種方法定義的物理量與定義式中出現的其他物理量有關系，它受這幾個物理量的影響，會隨這幾個量的變化而變化。以功為例，功是力的作用效果對空間的積累，所以它的大小由力和距離共同決定。
(3)阿基米德原理――實驗歸納法
所謂實驗歸納法是在對物理現象和過程進行大量的觀察和實驗的基礎上，對取得的大量資料進行分析、綜合、概括和歸納，從中找出有關物理量之間的內在聯系，得出結論或建立假說，再通過觀察和實驗進一步驗證。這樣就可建立與發現物理規律。
《阿基米德原理》的教學設計是將教材所提供的演示實驗加以改進，只用一個步驟就可以定量的演示出浮力的大小與物體排開的液體所受重力的關系，這樣既使演示實驗的結果更加一目了然又符合初中學生的物理認知水平。
(4)液體內部壓強規律――演繹推理
所謂演繹推理法就是指人們以已知的客觀規律為依據，推知未知規律的方法。是由一般推出個別的過程。
《液體內部壓強規律》的教學設計是采取先通過例題進行壓強計算而推導出液體壓強公式的方法，再將液體中想象出“液柱模型”具體化，用金屬絲制成一個長方體框架，在框架底面貼上帶色的薄塑料片，使框架上底與水面相平，借助長方體框架，幫助學生建立理想液柱的物理模型。最后再指導學生從液體中想象出“液柱模型”。然后可以按照教材，引導學生一步步討論如何計算出液柱的體積、質量、液柱重、對底面的壓力、底面受到的壓強，每步的計算結果同時用字母表示出來，最后得出計算液體壓強的公式。這樣將抽象問題具體化，增加學生的感性認識，可以逐漸培養學生的抽象思維能力和想象能力。
由于文章篇幅限制，本文采取的是“以點帶面”的方式，后面的實施“案例”部分只選取了實驗班《密度》這節課的教學設計思路和案例中應用的主要科學方法的教學設計的摘要，來重點講解“比值定義法”。
2 實施“案例”
《密度》教學設計是從問題“木頭一定比鋁輕嗎?”引發學生思考與討論，為了使學生更好理解，先用生活中的例子引導揭示比值定義法的本質：爸爸買了兩斤蘋果花了5元錢；媽媽在買了3斤相同的蘋果花了6元錢，誰買的蘋果更便宜?學生很自然地想到比較每斤的售價更公平合理!教師引導思考這樣的做法是用總價與質量做比后再比較，其合理的原因是選取了相同的標準。由這個例子思考剛才的問題，學生很輕松地就說出比較時需要選擇相同的質量或相同的體積木頭和鋁進行
比較。接著教師再追問：“如果木頭和鋁的質量和體積都不相同時，如何比較誰更輕”，學生能順理成章地說出用質量與體積做比后再比較。教師引導學生得出不論是質量與體積做比還是體積與質量做比，只要比較時選取了相同的標準，都能得出正確的結論。接著通過學生的探究實驗和相關計算分析討論出不同物質質量和體積的比值一般是不同的；相同物質質量和體積的比值總是相同的――是個恒量；教師解釋“恒量”的意思是說這個比值是個定值。不論組成這種物質不同物體形狀與體積如何不同，但是最終質量與體積的比值是一樣的，它能夠反映這種物質本身的一種特性，從而引入了密度的概念。
3 訪談分析
通過對教師的訪談發現，科學方法教育得到了教師們的共識，并且很渴望對科學方法有更深入的了解。同時被訪談老師都認為在初中階段將科學方法顯化是有必要的。掌握科學方法是獲取物理知識的重要途徑，學生只有掌握科學方法，才能更快捷地獲取物理知識。雖然科學方法很抽象，不容易理解，教學上會有一定難度，但是把那些意義明確、應用廣泛、符合學生認知水平的科學方法，作為典型的、主要的科學方法，在初中的重點物理概念和物理規律教學中加以滲透、顯化，具有真實性和可操作性。
通過對部分學生的訪談發現，針對我的問題，學生回答的內容略顯膚淺。可見，科學方法對他們來說，還是太抽象。但是，大部分學生還是認為把科學方法講出來更便于物理概念的理解。所以，在教學時，更要注意分析并掌握中學生學習物理的心理特點與思維規律，在此基礎上，選擇更適合初中學生物理認知水平的那些典型的科學方法進行科學方法的顯化教育，這樣才更有實效性和針對性。
三、科學方法顯化教育實踐的研究結論
基于科學方法的教學實踐，以及對教和學生的訪談，通過分析研究，得到如下的結論：
1 在初中物理教學中，應該將科學方法教育的內容加以確定
在物理學的范疇之中，科學方法與科學知識是相互平行的。與科學知識不同的是，科學方法涉及的不是物質世界本身，而是人類認識物質世界的途徑與方式，是高度抽象的，隱藏在知識背后。因此，初中物理的各種教材和教學參考書，都應該依據教育部頒布的義務教育《物理課程標準》，從物理知識與科學方法相對應的角度，將科學方法的內容具體化，具有可操作性。教師在進行科學方法教育時，也應把“隱藏”在物理知識背后的科學方法挖掘出來，向學生揭示科學方法，幫助學生借助科學方法獲取知識。
2 在初中物理教學中，科學方法教育的方式應該采取顯性的教育方式
科學方法所涉及的不是物質世界本身，而是人們認識物質世界的途徑與方式，所以，科學方法往往隱藏在知識的背后，既不易學習，又不易掌握。如果教師在教學過程中還不顯化科學方法的話，學生就更難感受到科學方法的妙處，更體會不到學習科學方法對學習物理知識和物理規律的實際用途。
3 在進行科學方法顯性教育時，要把握住科學方法的本質
教師在進行科學方法顯性教育時，不能只是停留在表面，必須要把科學方法的本質顯化出來。通過本文的研究發現，顯化比值定義法的本質就是比較的思想，即選取相同標準的思想；顯化乘積定義法的本質就是積累的思想等等。在教學中都應該應用各種教育手段把科學方法的本質顯化出來，把它講透。
四、結束語
在中學物理教學中有意識地加強科學方法的顯化教育，逐漸得到越來越多的物理教育工作者的共識。在中學進行科學方法教育，是實現學生增長知識、發展能力、提高素質的一個有效途徑。應把科學方法的顯化教育作為物理教學的重要目標和內容，牢牢把握住科學方法這條主線組織教學，以科學方法教育引領物理概念和規律的教學，使學生不但掌握了物理知識，而且學會了用科學的方法去研究、解決問題，從而逐漸培養學生的研究能力、提高學生的科學素養。
參考文獻
[1]喬際平，邢，物理學習心理學[M]，廣西：廣西教育出版社，2002
【關鍵詞】物理教育 科學方法教育
在當前的課程改革中，一些教師存在一種錯誤的思想，認為新課程標準改革就是要找到一種學習物理比較輕松的方法來，記得兩千多年前古希臘數學家歐幾里德在回答另一學者托勒玫的問題時說“不存在任何通向幾何學的不費力氣的方法”，因此也有理由這樣說“不存在任何通向物理學的不費力氣的方法”。知識是方法的載體，脫離了知識科學方法教育就成了空中樓閣，開展科學方法教育要符合學生的認知規律，應根據學生的年齡特征、知識水平和思維發展循序漸進地進行。以下就教育上談談自己的看法。
一、初中物理科學方法教育的兩種方式
一般地說，科學方法教育有“隱性”和“顯性”兩種方式。隱性方式是“用科學探究的一般程式去組織對科學知識的概念、規律、原理的教學過程，使學生的認識過程模擬科學探究過程，但教學過程中并不明確地去揭示所采用的科學方法原理。”顯性方式是在“進行科學方法教育時，明確指出科學方法的名稱，傳授有關該方法的知識，揭示方法的形式、操作過程，說明原理。隱性方式重在使學生感受科學方法，受到科學方法的啟蒙和熏陶，初步體會到科學研究的方法和策略。這種方式適合于學生對感性認識不足時，或者對所研究的問題并不占主要地位時使用。顯性方式重在解決問題中模仿應用科學方法，對科學方法進行操作訓練，使學生有意識地掌握科學研究的方法和策略。這種方式適合于學生對感性認識較豐富的前提下，有目的、有意識地培養學生解決科學問題的能力時使用。尤其在初中教育階段，隱性方式教育是非常重要的。學科內容只有在經過系統學習，使學生掌握經過整理的系統知識時，才能培養起進行思維活動的能力。
二、初中物理科學方法教育的原則
1.與物理知識教學緊密聯系的原則；物理學整體是由物理知識和物理學的方法論組成的，物理學的方法論是伴隨物理學的發展而建立的，在教學過程中注重傳授概念、規律產生的背景、產生的過程以及在科學技術發展中應用的實例。例如，通過物理學史的小故事讓學生明白為什么要提出某個概念，這個概念是怎樣提出的，這個概念提出后對物理學的發展起到什么作用，讓學生感受科學方法和物理知識的產生與應用緊密相聯，知識與方法是血肉相聯的整體。
2.與初中生年齡特征相適應原則；初中生主要思維特點是在頭腦中可以把事物的形式和內容分開，可以離開具體事物，根據假設事件進行邏輯推演，但水平仍很低，因此初中階段的科學方法教育方式主要是潛移默化，并不需要把各種科學思維方法傳授給學生。
3.長期性原則；科學方法教育是科學能力的外化，提高能力比掌握知識要難。初中物理教材中的科學方法許多都是隱含的，科學方法教育在初中段也基本要求是隱性的，我們并不為講“控制變量法”或“等效替換法”而專門講這些方法，只是在講相關概念、規律時用這些方法，所以學生只有在長期的熏陶下，才能潛移默化地，自覺不自覺地學到一些科學方法。例如講“密度”一節時用到控制變量方法，講“壓強”一節時用到控制變量方法，在講歐姆定律時還要用到控制變量方法，等等。
4.促進學生發展為本的原則；現代認知理論認為，學習的過程是學習者自己建構的過程，學習者的能力培養、科學素質提高，有賴于學生的自主性和學習所處的情境。因此在對學生進行方法教育時要充分調動學生學習的積極因素，開展探究性學習、合作學習等多種學習方式，進行師生互動、生生互動，讓學生在掌握科學方法的過程中，知識體系、情感、態度、價值觀得到同步發展。
三、初中物理科學方法培養的主要方式
物理體系自身包含著豐富的科學方法，總的說來，這些科學方法大致可以分為四類，那就是：物理方法、數學方法、邏輯方法、非邏輯方法。所以培養方法也有很多種.
1.在學生親自體驗中培養科學方法；物理學是一門實驗科學，極有利于學生親身體驗。許多過去的演示實驗改成學生實驗，還增加了學生的社會調查和實踐，新教材的這些變化都是要加強學生的自身體驗，學生通過體驗可以很好的感受知識體系內的科學方法。例如水沸騰實驗，學生沒有實驗前總認為只在100攝氏度時，水才“內部與表面”同時“劇烈”的汽化，親身做了實驗后才發現實際沒到100攝氏度時，水“內部與表面”就開始汽化，只是“劇烈”的程度不同罷了。通過自身體驗使學生真實的看到“量變與質變”的關系，感受相對與絕對的區別。
2.在民主和諧的氛圍中培養科學方法教育；新課程中一個重要的理念是體現師生平等，開展探究性學習、合作學習等多種學習方式。這些學習方式就是創設一個民主和諧的學習氛圍，在這種氛圍中學生自我知識構建的動力得到釋放，對物理知識學習、理解能夠從多個方面進行，他們不再滿足物理一些概念和規律的結論，而對為何要引出這些概念，為何這樣引出而不那樣引出，那樣引出會得到什么結論等新問題產生了強烈的興趣和求知欲。
一、滲透科學方法的意義
初中物理課本是依據新課程標準的要求編寫的，課本主要是將相關的知識點和邏輯內容加以整合。雖然課本中的內容不是很全面，但相關的科學方法還是貫穿物理知識的重要內容，同時應當考慮到初中生的接受能力。對于物理科學方法的有關內容，教師在物理教學中往往不會做出明確的要求，只是讓初中生在學習過程中潛移默化地掌握和領悟。比如，初中物理課本中的一些物理模型，教師在物理教學中只是將復雜事物進行簡化后展現給學生，讓學生去學習，因此初中物理教學中很多的知識點都是經過處理的，從而導致了初中生對物理知識的科學方法了解的相對較少，教師也是經過過濾后才慢慢地教給學生的，即使是學習有關的科學方法也是淺顯簡單的。比如，控制變量法和定義法等，都是課本中常見的方法。因此，教師在初中物理教學過程中應當積極地將科學方法教授給學生，這并不是讓學生被動學習教師傳授的知識，而是運用比較有效的方法讓學生積極主動地學習。
二、滲透科學方法的策略
初中物理探究教學就是通過初中生自主研究來展開教學過程，也是新課程標準所倡導的教學方式，利用探究性教學能夠充分激發學生的學習興趣，改變傳統教學的不足。因為是探究性教學，所以教學重點應放在探究上，探究過程是讓初中生自己去思考問題、研究問題，從而解決問題，因此在探究性教學中要想對有關的科學方法進行滲透就要利用物理知識學習的過程。科學方法是解決物理問題的關鍵，也是讓初中生理解物理知識的重要方式。運用科學方法，初中生對抽象的物理知識能夠理解和把握。控制標量法在初中物理中是比較常用的科學方法，在研究物理問題過程中，通過改變一個變量保持另外變量不變的情況下研究問題。例如，在講“摩擦力”時，教師可以讓初中生憑著自己的實際生活經驗去思考摩擦力是不是存在于實際生活中，是人們可以完全能夠感受到的物理現象。如，走路時鞋子和地面的摩擦力，輪胎對地面的摩擦力，等等。
三、總結
總之，在初中物理探究性教學中滲透科學方法，物理教師應當關注每一步具體的操作，注重培養初中生物理綜合知識的運用能力，還要培養學生對科學方法的理解和掌握，使學生形成科學分析方法，養成良好的學習習慣，給學生提供良好的學習平臺，為學生以后的學習打好基礎。
作者：許祝蓮 單位：江蘇揚州市科技生態新城區杭集中學
【摘要】科學方法教育在中學物理教學中具有重要意義，我們應通過教學滲透，借助實驗、物理學史、方法訓練、復結、課題研究、STS教育等途徑來實施科學方法教育。
【關鍵詞】物理教學 科學方法 教育 意義 實現途徑
新課改下科學教育要求我們不僅要使學生學會知識，學會探索未知、發現真理，掌握探索的方法，而且更要求我們要培養學生獨立思考、大膽質疑、勇于創新的精神和提出問題、分析問題、解決問題的能力。物理科學方法教育過程的實質就是在物理教學中，學生在教師的指導下，通過主動地學習科學方法，完善學生自身認知結構的過程。這個過程可通過物理科學方法隱性教育和顯性教育兩種基本教育方式來實現。按照循序漸進的教學原則，隱性教育主要體現在初中物理的教學階段，在目標層次上主要是對科學方法的感受和領會，同時要注意隱性起步，及時顯化；高中物理教學階段主要采用顯性教育方式，學生通過有關解決物理問題的陳述性知識、程序性知識和策略性知識的學習，突出對科學方法的掌握和運用，促進認知結構中有關應用物理科學方法解決問題的知識結構、智慧技能和認知策略才能的依次形成。
一、意義重大，目標明確
《普通高中物理課程標準》把“學習科學探究方法，發展自主學習能力，養成良好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題”確定為物理課程的總目標之一，要求學生“經歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規律。通過物理概念和規律的學習過程了解物理學的研究方法，認識物理實驗、物理模型和數學工具在物理學發展過程中的作用”。新課程標準已經把科學方法教育確定為高中物理的目標之一，把科學方法確定為高中物理教學內容的一部分，充分體現了新課程標準對科學方法教育的重視，也足以說明科學方法教育在高中物理教學中的重要地位。中學物理教學的目的，就是要使學生學到比較全面的物理知識，受到科學方法和科學思維的訓練以及科學態度和科學作風的熏陶，這對于他們提高科學文化素質，運用科學方法和科學思維分析問題、解決問題，培養嚴謹務實的科學態度和科學精神，繼續學習科學技術，造就創新型人才，都十分重要。
二、內容豐富，自成體系
中學物理教學中科學方法教育的內容可概括為：（1）觀察和實驗的方法，包括有意觀察、單因子實驗法、實驗數據處理方法等；（2）分析和綜合的方法，包括定性分析、定量分析、因果分析、綜合等；（3）比較和分類的方法，包括異中求同、同中求異、分類等；（4）假說方法；（5）歸納和演繹的方法，包括簡單枚舉歸納、三段論、演繹等；（6）數學方法，包括用比值定義物理量、表達物理規律的形式化語言、運用圖象描述物理現象和規律；（7）理想化方法，包括理想實驗、理想模型；（8）類比方法，包括簡單共存類比、因果類比；（9）推理方法；（10）分析和解決問題的具體方法，包括等效方法、近似處理方法等；（11）非邏輯思維方法，包括直覺、靈感、想象、猜測等。這些方法在科學認識過程中起著不同的作用，它們相得益彰，共同構成了物理學科科學方法教育的內容體系。
三、探索途徑，科學滲透
在高中物理教學中滲透科學方法教育是物理學科特點決定的。一方面物理學科是一門具有方法論性質的學科，物理學在長期發展中所形成的科學方法，不僅對物理學的進一步發展產生了巨大影響，同時也對其他學科的發展產生了積極推動作用。另一方面，物理科學方法既是物理知識發展的手段，又是物理知識發展的產物，科學方法蘊涵于物理知識中，物理知識是物理科學方法的載體，它們密不可分，共同形成了物理學完整的知識體系。所以，在高中物理教學中，必須滲透科學方法教育，這樣學生才能學到完整的物理學。同時，中學物理教學中科學方法的教育主要通過以下途徑來實現：1.通過知識教學滲透科學方法教育。通過物理知識的教學滲透科學方法，是對學生進行科學方法教育的基本途徑。從物理學發展史看，科學方法來源于人們探索物質運動的一般規律和物質的基本結構的實踐，方法與知識相伴，相互聯系，共同發展。知識是方法的載體，脫離了知識，科學方法教育就成了空中樓閣。2.借助實驗加強科學方法教育。實驗是加強科學方法教育的有效途徑。物理學是一門實驗科學，觀察和實驗是科學認識的基本研究方法。一個完整的實驗，大致包括提出問題、設計操作、數據分析和理論解釋四個階段。在整個過程中蘊含著豐富的科學方法，如比較、分類、分析、綜合、推理、歸納、演繹等等。因此實驗是培養學生科學方法的有效途徑。3.通過練習強化科學方法教育。通過練習發展學生分析和解決實際問題的能力是科學方法教育的目的所在。解決物理問題、強化練習便是物理教學中鞏固知識、熟練方法、提高能力的有效途徑。教師在教學中要做好運用科學方法解題的示范，引導學生經常有意識地挖掘運用科學方法，開拓思維，提高素質，訓練科學方法。4.通過STS拓展科學方法教育。STS是科學（Science）――技術（Technology）――社會（Society）教育的簡稱。物理教育中的STS，主要是要求學生關注物理科學與技術、社會的關系，即用學到的物理知識和科學方法來認知、解釋、分析和解決科學技術及社會生活中的重大問題。STS使科學方法教育更為貼近生活、貼近社會、貼近科技發展的前沿，有利于不同學科之間知識和方法的整合。
總之，在中學物理教學中，對學生進行科學方法教育是素質教育的基本要求，也是物理新課程三維目標的要求之一，它有利于提高學生的科學素質，有利于培養創新型人才，有利于培養學生分析和解決實際問題的能力，需要我們共同努力，不斷探索，繼續前行。
關鍵詞：方法教育；物理教學
新課程實施的核心是讓學生參與其中核心理念是以學生發展為本。實施新課程標準應本著尊重學生和給予學生自由的原則提高學生學習的興趣。增加學生與老師的合作與溝通增強師生之間的感情赴每位學生都期待學習知識。物理知識的學習講究的是有效知識的學習其具體的涵義是指知識的獲得不是通過死記硬背而是通過課堂教授的過程學生通過思考、實踐而理解并獲得的知識。在當代新課程理念下，高中物理科學方法教育的研究中，要求老師與同學積極配合使新課程標準發揮其真正的作用更好的使同學獲益。
一、我國物理科學方法教育的現狀
我們通常將教師于高中物理學科教育里致力于循序漸進地把科學方法灌輸給學生的行為稱為物理科學方法教育。它的優點在于讓學生群體接納這些方法的影響并將其運用到現實中，這可以很快提高學生的認知能力與對物理知識的消化理解，最終增強學生整體專業素質，對于目前國內教育方式來說還是一個新興的方法。而在科學方法的教授過程中，教師們應首先明確都有什么科學方法，現在由世界所公認的科學方法有四種，分別是等效形式、勘察形式、實踐形式和理想化形式，其中理想化形式又可以根據其具體實踐分為理想實驗形式與理想模型形式。
二、新課程下物理科學方法在高中教學中的研究
在高中物理中對各種新型教學進行應用時，教師必須了解學生的實際情況，選擇適當的教學方法，充分調動學生的學習積極性，這樣才能更好地提高學生的物理水平，保障教學質量。新課程下物理教學方法教育在高中教學中的應用如下：
（一）營造氛圍，激發興趣
物理學科具有一定枯燥性和復雜性，以往教師在進行物理教學時，大都依照教材進行操作，不注重實驗教學，忽視了與學生之間的溝通，致使學生的學習興趣逐漸降低，甚至產生厭學性，給學生的物理學習帶來了較大影響。因此，教師必須營造出良好的教學氛圍，提高學生的參與度，激發學生的學習興趣，從而保障教學質量。例如，在學習“萬有引力定律”時，教師可以對多媒體教學法進行應用，先根據教學內容播放一段視頻，添加一些趣味元素，以激發學生的興趣。之后，教師進行一些實驗操作，并讓學生有效參與，促進學生的自主實踐操作。在這種教學模式下，課堂氛圍較為輕松活躍，學生的學習興趣也較高，有利于提高學生的物理水平。
（二）巧設問題，引發思考
物理學科中涉及多種實驗原理、概念，如果只憑借教材灌輸理論知識，學生將難以有效理解各種物理現象，給學生物理題解的順利進行帶來不利影響，因此，教師必須巧設問題，促進學生自主思考物理問題。通過提出問題的形式讓學生產生一定的探索欲，教師則加以引導，從而培養學生的邏輯思維能力。例如，在學習離心現象及應用時，教師可以應用問題探究法進行操作，教師可以進行一些實驗操作，并提出相關問題，讓學生在自主實踐操作中探索問題，從而在激發學生學習欲的條件下保障教學質量。
（三）轉變思想，促進探究
以往教師大都以自身為教學主體，致使學生的學習興趣不高，因此，教師必須盡快轉變思想，提高學生的教學主體地位，促進學生之間的合作，從而提高學生的物理水平。例如，在學習“三相交變電流”時，教師可以根據教學內容布置一些題目，并讓學生進行分組探究，發揮合作模式的作用，從而提高學生的物理水平。
（四）運用問題進行科學方法教育有效提高中W生的問題解決能力
能力與方法是密切聯系的，通過對科學方法的不斷了解、積累和熟練，不僅能使學生形成一種借助于科學方法獲取物理知識的心理定勢，而且還可以使學生產生一種對問題的敏感性，并能夠用科學方法迅速地抓住問題的要害，找出解決問題的途徑，從而提高解決問題的能力.通過實驗班和對照班整體得分情況分布圖，我們可以看出，實驗班問題解決能力要優于對照班，這說明對高中學生進行原始物理問題訓練能提高學生解決問題的能力。
三、物理科學方法教育的注意點
科學方法與一般的科學知識不同，它所涉及的不是物質世界的本身，而是人類認識物質世界的途徑與方式，是高度抽象的。如果只是從傳授知識的角度來進行教學，學生也可能從中學到一些科學方法，但只能是零星的，不連貫的，收效甚微。但若離開了具體知識的傳授去講抽象的科學方法，就不稱其為自然科學課，而成了方法學課了。因而進行科學方法的教育，一方面應注意不要脫離科學知識的教育過程去另搞一套，而是要寓方法教育于知識教學之中；另一方面，又不能只顧傳授知識，而應把方法視為和知識同等重要的，把方法視為知識的內核與脈絡。按照科學方法所展示的路子，去組織教材，安排教學過程。
參考文獻：
[1]高凌飚.中學物理課程論[M]廣州：廣東教育出版社，1995，146.
什么是物理學的控制變量法？在物理學中，對于多變量的問題，常常采用控制變量的方法，把多變量的問題變成多個單變量的問題.每一次只改變其中的某一個變量，而控制其余幾個變量不變，從而研究被改變的這個變量對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決.這種研究問題的方法，在物理學中稱為控制變量法.這種方法貫穿在初中物理教材的始終.
1 控制變量法的存在
控制變量法在初中物理（人教版）八年級（上冊）的“聲音的特性”一節“探究影響聲音音調和響度的因素”中首次出現.
教材要求學生掌握控制變量法是在初中物理（人教版）八年級（下冊）的“電流跟電壓、電阻的關系”一節.課文提出：“通過前面的學習……加在導體兩端的電壓越高，流過導體的電流就會越大；導體的電阻越大，流過它的電流就會越小……換句話說，電流與電阻、電壓之間有什么定量關系？”
正常情況下，教學中我們要進行探究電流與電壓、電阻的關系，實際上要做兩個實驗，通過實驗探究得出的結論，才能夠推導出歐姆定律的內容.
電流和電壓、電阻之間究竟有什么關系？課堂教學中，我請所有學生大膽地猜想，說出自己的猜想并告訴大家猜想的依據.以學生講和動手為主，我只是作適當的指導，提出一些對學生有幫助的問題或建議.并確定以下探究方案：“同一電阻，通過它的電流和加在它兩端的電壓之間有沒有什么關系呢？（保持電阻不變）”、“加在導體兩端的電壓相同，通過導體的電流和導體電阻之間有沒有什么關系呢？（保持電壓不變）”，把課堂充分留給學生進行探究實驗，在取得科學數據的同時，畫出了“I—U圖像”和“I—R圖像”，并把它們的關系概括如下：
在電阻一定時，通過導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比.
在電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比.
這樣既培養了學生處理實驗數據的能力，又加深學生對控制變量法的應用與理解.
在以后探究物理量和規律的學習中，也常常運用了“控制變量法”.
2 控制變量法可以用來探究許多物理量或規律
控制變量法在課本中存在，運用它可以很好地探究和理解許多物理量、公式和規律.例如：在“壓力和壓強”一節，同學們通過對“壓力”的認識，可以知道“壓力的作用效果不僅跟壓力的大小有關，還跟受力面積的大小有關.所以，比較壓力的作用效果需要比較單位面積受到的壓力”.教材運用了控制變量法，通過探究實驗，說明了壓強跟壓力和受力面積的關系，最后引出了“壓強”的概念.結論如下：
①在受力面積一定時，壓力的作用效果跟壓力的大小成正比.②在壓力一定時，壓力的作用效果跟受力面積的大小成反比.
歸納①②得出：壓力的作用效果用壓強表示.在物理學中，把物體單位面積上受到的壓力叫做壓強.
除上述例子以外，控制變量法還可以用來研究其它公式或規律.如：
探究影響導體電阻大小的因素；探究影響電流做功多少的因素；探究影響電流的熱效應的因素；探究影響電磁鐵磁性強弱的因素；探究物體運動的快慢與時間、路程的關系；探究影響滑動摩擦力大小的因素；探究影響壓力的作用效果的因素；探究影響液體壓強大小的因素；探究影響浮力大小的因素；探究影響滑輪組的機械效率的因素；探究影響動能大小的因素；探究影響重力勢能大小的因素……
以上例子，若能在探究實驗的過程中，正確地運用“控制變量法”加以研究，就能正確地理解物理量之間的關系，理解公式、規律的實際意義，并能正確地運用這些公式規律來解答相關的物理問題.
3 運用“控制變量法”分析回答問題
在初中物理中，可用“控制變量”去分析和解決的實際問題是很多的，這就為這一科學方法的教學和應用提供了很好的機會.
在利用物理知識去分析和解決一些實際問題時，如能靈活運用“控制變量法”進行分析，有時可起到事半功倍的效果.
下面舉例說明如何運用控制變量法分析回答問題.例如，有這樣一道題：
質量相同的水和煤油，吸收相同的熱量，誰的溫度升高較大？
對于這一道習題，初看起來似乎有一定的難度，因為這樣簡短的一句話中包含了四個相互關聯的物理量.也就是說，要比較誰的溫度升高較大，就要同時分析其它三個物理量（質量m、熱量Q、比熱容c）對它的綜合影響.如果沒有一種科學的分析方法，要解決這樣一個實際問題，不僅費時費力，且準確率不高，但如能對學生加以恰當的引導：是否可用物理實驗中常用的科學方法來——“控制變量法”解決這道實際問題？
可見，在解決物理問題時，如能恰當運用科學方法進行分析，確實能起到提高解題速度與準確率的良好效果.更為重要的是，通過這一實際問題的解決過程，使學生對如何應用“控制變量法”等科學方法去分析、解決問題作了有益的嘗試.在初中物理中，可用“控制變量”這一科學方法去分析解決的實際問題還很多，這就為學生靈活應用這一科學方法解決問題提供了保證.
4 教會學生掌握控制變量法
掌握科學方法比掌握物理學知識更難.在一堂物理課的學習中，要使學生理解并掌握一個物理概念并不難，但要掌握一種研究物理知識的科學方法并不是一次的教學就能夠實現的.只有在教師有意識的長期熏陶下，學生才能潛移默化地不自覺地學到一些研究物理問題的科學方法.另外，科學方法的教育應該與物理知識的教學相結合，以傳授知識作為科學方法教育的載體，做到學與用相結合.
初中物理研究問題的科學方法主要是控制變量法.這種方法的教學素材在教材中大多是隱性的，所以，教師在教學中要善于挖掘教材中的素材進行教學.要明明白白地告訴學生：這就是控制變量法.并踏踏實實地教會學生怎樣用這種方法去研究問題.然而學生對控制變量法的了解、掌握是一個相對較長的過程，教師在執教這種方法時要把握教學方法和教學的層次性，由淺入深，逐步提高，才能讓學生接受和掌握，才能真正做到給學生“授之與漁”.
關鍵詞：科學探究；探究意識；培養
新課程標準最關注的一個方面就是，要求學生的學習要從被動接受式向自主參與、合作交流、自主探究轉變。這就要求在教學中，教師應著力通過多種途徑，引導學生積極主動地進行探索，加強對學生探究意識的培養。對此，筆者談一些淺顯的想法。
一、創設問題情境，激發探究欲望
善于利用學生熟悉的生產、生活情境以及所關心的熱門科技話題來創設問題情境，可以使學生認識到物理學的現實意義，使學生感到學有所得、學以致用。這樣容易激發學生的愉悅心情，觸發學生的感情和求知欲，激發學生探究學習的興趣。在創設學習情境時，應力求真實、生動、直觀而又富于啟發性。例如，為什么你在行駛的火車上發現近處樹木后退，而遠處樹木前進？為什么海水看上去是藍色的，而舀起來卻是無色的？為什么不彎腿就跳不高？這一系列現實性問題，從生活實際出發，極易引發學生的關注和思考，提高學生探究學習的興趣，此時教師再進行新課教學，效果就比較好。
二、挖掘教材內容，尋找靈感，激發學生探究學習興趣
讓學生從教材中尋找靈感，用所學知識自己設計探究一些實驗，強化對探究能力的培養。
如，在學習過《電壓和電壓表的使用》后，有些學生根據教材中提出的水果電池能夠使小燈泡發光，提出了水果電池電壓大小與哪些因素有關的探究問題。他們找來蘋果、橙子等水果，將它們切開，插入銅片和鐵片作為電極。改變插入的深度或銅鐵片間的距離，觀察水果電池兩端的電壓變化。實驗結束后，有的學生發現插入銅的一段水果組織有綠色的物質產生，這引起了學生的興趣。通過該探究活動，培養了學生的動手動腦能力，讓學生體驗到了實驗成功的樂趣。
三、借助實驗，增強探究意識
物理學是一門以實驗為基礎的學科，實驗是研究物理問題的主要方法之一。對于學生實驗，教師不能怕麻煩、怕耽誤時間，因而變學生實驗為演示實驗。學生實驗必須由學生親手完成，只有體會到探究過程的不易，才能懂得尊重科學成果，才能理解知識的真正內涵。教師只能作適當的指導，給學生一定的時間和空間，讓他們去做探究的主人，去體驗探究過程的艱辛和成功后的喜悅，使學生逐步形成這樣的意識：遇到一個新的物理問題時，首先去想的不是問題的答案是什么，而是怎樣設計實驗去探究這個問題。這就激發和培養了學生的科學探究與創新的思想和精神。
四、注重對物理科學方法的滲透，培養探究學習能力
學生在科學探究中會涉及如對問題的感知與判斷，對解決問題策略的分析，對探究結果的預見與確認，對結論的構想與表述等階段。學生作為認知和研究的主體，必須運用科學的思想方法進行思索。因此，我們在物理教學中，要注重對物理科學方法的滲透，使學生在理解物理概念、規律以及知識之間的內在聯系，形成相應的認知結構的同時，掌握發展認知結構的思想方法。只有這樣，學生才能真正發展思維能力，做到學會學習。
在課堂教學中開展物理方法教育，培養探究學習能力。首先，教師要充分挖掘教材中物理方法的教育因素，要搞清楚每一節教材內容涉及哪些物理方法，以及這些物理方法在教學中應該如何體現。其次，注重對物理科學方法的滲透，激發學生對知識的探究欲望，使學生認識到“物理方法”的重要性，加深對“物理方法”的理解，使學生在學習知識的同時，能夠逐步掌握物理方法，運用物理方法去分析問題、解決問題，從而培養探究學習的能力。
總之，探究是物理教學的主旋律，要讓初中生在學習基礎物理知識與技能的同時經歷基本的科學探究過程，受到科學態度和科學精神的熏陶。在課堂教學中要注重對學生探究意識的培養，努力提高學生的探究能力，從而使學生從知識的重壓下解脫出來，使之真正成為知識的主人。
參考文獻：
一、提出問題
初中生剛接觸物理，對未知世界充滿了好奇，引導學生正確探索世界的奧秘，比孤立地解釋某個物理現象有意義得多幫助學生歸納、總結問題，使之在腦海中形成一個邏輯清晰、層次井然的知識網絡，不斷完善知識系統，能使其受益終身
近年來，各地紛紛進行中學物理的新課程改革，探尋科學的教育教學方法在教育內容的研究取得可喜成績的同時，教學人員還應清醒地認識到科學方法的重要性，以免因為研究不足導致教學缺憾
物理科學，是思維和應用的科學，其教學方法分為物理方法和思維方法兩部分，物理方法又包括獲得知識和應用知識兩部分目前的研究主要關于如何更好地獲得物理知識，如有學者強調概念教學的重要性，提出多種講清、講透概念的辦法，包括借助生活經驗、借助比喻手法、借助問題探究、借助實驗演示、善用對比方法等誠然概念教學是物理教學的基礎，是不可忽視的重要環節，但除了概念，我們要教給學生的還有很多
二、什么是科學方法
基本的科學的物理方法主要包括觀察法、實驗法、邏輯思維方法和數學方法等前兩種方法是基礎，然后運用數學方法定量分析，再建立物理學理論體系，思維邏輯方法貫穿整個研究過程，幾種方法密不可分具體而言，實驗方法包括間接測量法、實驗推理法、控制變量法、實驗歸納法；邏輯方法包括理想化方法、比較法、類比法、等效法；數學方法包括圖象法、數學定義法選擇不同的方法，探究不同的問題，是一種技巧，也是教育工作者應傳授給學生的技能
在教學過程中，應用心仔細備課時深入研究教材，分析其中的科學方法；課堂上通過活動讓學生感受科學方法；在實驗中提煉科學方法，引導學生總結歸納，達到能對知識進行解構、轉化、重構的境界，能夠運用課本上的知識，解決課本以外的問題
三、如何提高物理教學質量
提高物理教學質量，不是某一種單一方法可以完成的，要[JP3]全方位思考，多角度努力筆者總結了一下一些方法，供同行參考[JP]
[HTK]1創新教學思路，培養創新精神，提高教學質量
首先要轉變的，是教學觀念教育工作者應該明白，教學不只是為了教會學生知識，更重要的是提升他們的綜合素質教師課堂講解，學生整理筆記，并不利于物理的學習思維活躍的初中生更愿意去探索物理知識，提高學生學習的積極性，有利于提高物理教學質量
其次要完善的，是教學方法“活到老，學到老”，教育工作者特殊的崗位性質決定了教師要不斷更新自己的知識庫，方能應對學生提出的問題，對學生進行正確的輔導停滯不前的教學方法只會造成落后的局面，影響物理教學質量
第三要創新的，是教學思路初中生思維活躍，教師時常跟不上節奏在培養學生創新能力的過程中，教師自己也要創新創新教學，尋找最便捷最科學的方法解答學生問題，善用最簡單的例子激發學生的求知欲，都能提高物理教學質量
[HTK]2在習題中實施物理方法，作業編排走向系統、多樣
物理學致可以分為三個階段：習得規律、變式練習、策略運用和遷移前面提到的概念教學，屬于習得規律階段，以陳述性為主變式階段和遷移階段，如何將陳述性的知識轉化為程序性，是一個不斷探索的過程，給學生多次變式練習的機會，顯然是不錯的嘗試教會學生理解題意、知識定向、運用方法、列式運算，對于學生正確理解、運用物理方法很有幫助，這一階段的關鍵在于，教師需講解清楚，何種情況下要用何種物理方法這又涉及到情境訓練，筆者將在下一節中進行論述
值得注意的是，作業的安排并非越多越好，單一、零散的安排，只會加重學生的壓力，而并不會加強他們的邏輯性，高耗低效改變作業的編排方式，從整體的角度出發，例題、隨堂測驗、課后作業要形成體系，新授、分章、期中、期末、一輪復習、二輪復習、高考模擬，要分階段、有側重點地安排練習作業不一定局限在“筆頭”，還可以有整理知識點向老師提問、觀看名師視頻進行學習、幫老師收集資料換位思考等作業設計是一門科學
[HTK]3體驗式教學培養科學素養，從情境訓練感悟物理
關鍵詞: 初中物理教學 類比法 應用
一、問題的提出
目前,各個學校都在嚴格執行“三項規定”、“五個嚴格”,開齊、開足各類課程。相比以前,物理課時少了許多,物理老師紛紛感到課時不夠,無法完成教學任務。專家對此提出了新形勢下提高物理教學效益的策略:走“減負增效”之路,減課不減效,減量不減質,在課堂教學中要著眼“教什么、怎么教、為什么這么教”。那么初中物理教學如何減“負”增“效”,又應“教什么”呢?
現行的《物理課程標準》明確要求教師引導學生經歷科學探究過程,學習科學研究方法。科學方法作為物理認知活動的中介,是連接物理現象與物理知識的紐帶,在物理理論的發展中起著橋梁作用。在中學物理教學中教師應根據學生特點,結合新教材內容,進行物理科學方法教育。因為科學方法教育不僅是中學物理教育的重要內容,而且是培養學生能力的重要途徑。科學的方法很多,有類比法、控制變量法、理想化模型法等,而類比法是物理思維的基本方法,是人類認知活動過程中十分有用的工具。本文以類比法在初中物理教學中的應用為例,試圖從“教什么”角度探究初中物理課堂減“負”增“效”之路。
二、類比法的心理學基礎
心理學與教育有著密切的關系。一方面,心理學是教育的理論依據之一,另一方面,教育也是促進心理學發展的一種重要動力來源。
類比是類比推理的簡稱,是指兩個(或兩類)對象在某些屬性或關系上相似而推出它們在另一個屬性或關系上可可用類比方法進一步認識的對象,即上述模式中的B,稱為本象;(2)要有進行類比的對象,即上述模式中的A,稱為類象;(3)本象與類象之間具有某些相似點。有了這3個基本要素后,將類象具有而本象是否具有尚屬未知的屬性或關系作為引點進行思考,最后推出本象可能具有和引點相似的屬性或關系。
根據認知心理學原理和建構主義理論,在學習一個新的知識,尤其是沒有生活體驗背景或比較抽象的知識時,學習者往往不由自主地在已有的知識背景中尋找一種表象的聯系,讓它們之間產生互相溝通。類比是建立新舊知識聯系的一座橋梁,它能促進舊知識向新知識的正向遷移,并使新的知識通過同化和順應順暢地納入已有的認知圖式中。初中學生以形象思維為主,抽象思維能力相對較差,在學習理論知識時,往往覺得物理理論很抽象,無法把握其核心含義,難以理解和掌握。而類比法可以把陌生的對象和熟悉的對象進行對比,把未知的東西跟已知的東西進行對比,能以舊帶新、啟發思路,可以引導學生的思維從形象提升到抽象,幫助學生有效地把握物理知識、發展智力、培養能力,減輕學習負擔,又能提高物理教學的效益。
三、類比法在初中物理教學中的應用
1.運用模型類比,化抽象為具體。
在初中學習階段,對于一些極為陌生、抽象的物理概念,學生缺乏意義建構的基礎,老師需要對過去的知識適當地加以呈現來進行鋪墊,并通過對新、舊知識的聯系加以點撥,以喚起學生的思考并激活學生的思維。如果能及時地用熟悉而形象化的事物去類比,就會產生簡單而神奇的效果。
例如,在電壓的教學時,教材是采用了水路模型和電路模型類比的方法來引入電壓概念的。在教學中,教師要引導學生觀察課本中提供的水路模型和電路模型,分析水中形成水流的原因,即“水壓”是水管中形成水流的原因,這是分析電路中“電壓是形成電流的原因”的基礎,然后將兩幅圖進行類比分析,找出一一對應關系,如水輪對燈泡、閥門對開關、水泵對電源、水路對電路、水流對電流等,進而了解水的流動是因為有“水壓”,電荷作定向移動是因為有“電壓”。這樣學生就可體會到,“水壓”是形成水流的原因,“電壓”則是形成電流的原因,而電源就是提供電壓的裝置。這樣的教學很容易為學生所接受,也有利于培養其類比思維和想象能力。
再例如,用物體具有的機械能去類比分子做無規則運動時具有的動能和分子勢能;用水流、人流、車流類比電流;用水流在自來水管中前進時會受到的摩擦類比電流在導體中會受到阻礙作用,從而認識電阻;人直接對物體做功,把生物能轉化為其他形式能,類比電流經過用電器時,把電能轉化為其他形式能,從而引入電功概念,等等。
2.運用等效類比,化生疏為熟悉。
有一些知識學生雖然對其有所體會和理解,但這些知識卻以一種獨立的方式存在著,使得某些學生的學習“只見樹木,不見森林”,不能舉一反三,若將它與以住的某些知識有著一定的聯系和相似,可以將生疏的知識變得熟悉,使得未知的知識與已知的知識形成融通狀態,形成知識的良性結構。
例如,在教學“如何理解‘分子間同時存在相互作用的引力和斥力’”時,教師可制作一個演示分子間相互作用力的模型:用兩個小球類比兩個分子,用橡皮筋和輕彈簧同時連接好兩個小球,類比分子間的引力和斥力。當沒有外力作用在兩個小球上,橡皮筋的拉力和輕彈簧的斥力相等,兩小球保持平衡,用于類比分子不受外力時,分子引力等于斥力;當壓縮兩小球時,輕彈簧的斥力大于橡皮筋的拉力,用于類比物體被壓縮、分子距離變小時,分子間斥力大于引力。
再例如,用手按開口玻璃管一端的橡皮膜,能使橡皮膜發生形變,類比橡皮膜在水中也發生形變,從而引入液體內部存在壓強。
3.運用數學類比,化模糊為清晰。
數學語言具有定量且表述精準的特點,物理量的物理意義往往需要通過一定的數學形式來反映、表征其特定的內涵,這樣能使得物理意義變得非常的鮮明。
例如,在講授比熱容概念引入定義式c=Q/(mt)時,教師可將其與以前所學的定義式v=s/t、R=U/I、ρ=m/v等作類比,指出它們都是由比值法定義的物理量,且其比值與分子、分母的大小無關,這樣就把握住了這一類物理量的共性特點――采用比值法來定義,但與比值中涉及的物理量卻無關。明確了這一點,學生對較為復雜的比熱容概念定義式c=Q/(mt)接受起來也就沒有障礙了。如果學生一時對定義中同時滿足“1kg”和“溫度變化1℃”感到不大理解,老師可以首先在實驗的基礎上得出物體吸收熱量的多少與物體的質量、溫度的變化值和物質的種類有關,然后提出問題,怎樣比較不同物質的這種特性呢?回憶比較物體運動快慢的方法,因為物體運動快慢與運動路程、運動時間都有關系,所以比較速度的大小,通常要保持一個物理量保持不變,比較另一個量,即相同時間比路程或相同路程比時間。教師再提出問題:“既然物質的種類也能影響物體吸收熱量的多少,那么我們怎樣研究這兩者之間的關系呢?”學生自然就能想到:“保持質量和溫度變化相同,再研究它們之間的關系。”從而解開疑問。
4.運用功能類比,化多樣為統一。
功能結構類比是比較的內容有相似的結構,進而推導出功能的相似或相反。初中物理有許多測量工具的內容,測量工具有刻度尺、溫度計、量筒(或量杯)、彈簧測力計、天平、電流表、電壓表等,要正確地使用測量工具,學生首先必須正確地認識它。根據相同、相似點――零刻線、最小分度值、量程等,類比學習其他測量工具的使用,這樣做類比,學生可加深對測量工具的認識,將多樣的工具統一起來,使內容系統化。
例如,系統學習刻度尺結構和使用,學生應認識以下三點:1.零刻度線;2.最小分度值;3.測量范圍。當認識其他測量工具如彈簧測力計時,教師可及時地啟發學生思考:(1)以往學過的對刻度尺的認識內容有哪些?(2)彈簧測力計和刻度尺都是測量工具,對它們的認識內容是否有相同或相似之處?學生用類比法大膽地推理,能很快地掌握對彈簧測力計的認識。隨著教學過程的推進,運用類比法很容易掌握對天平、量筒(或量杯)、電流表、電壓表等測量工具的有關認識內容。
教師應用類比法,不僅能輕松地教學,而且能使學生克服學習過程中的障礙,讓學過的知識形成一個整體、一個系統,只要掌握其中最根本的,就能聯想到其它相關的事物,起到事半功倍的效果。當然,類比法在初中物理教學中并不是萬能的,還有許多其它好的方法,這些方法如果恰當地和類比法結合在一起使用,教學效果會更佳。
總之,科學方法是獲取物理知識的途徑,貫穿于整個知識領域之中,使不同知識相互聯系形成知識結構;科學方法的參與,使客觀存在的物理知識結構轉化為學生頭腦中的認知結構;科學方法的掌握,使學生能很快地解決實際問題。學生掌握科學方法比掌握知識更重要。物理教師應在教學中進行科學方法教育,逐步滲透科學方法,把這種方法意識貫穿在教學的始終,學生就會逐漸熟悉并掌握科學研究的思維方法,從而提高學習能力,達到減“負”增“效”的目的。
參考文獻:
[1]王鈺生.“減負增效”有效教學研究.
[2]朱海金.類比法在探究彈性勢能表達式中的應用.物理教師(高中版).
關鍵詞：物理課堂 注重 教學
在探究和尋找提高物理課堂教學效果的方法和途徑時，必須對以下兩個策略引起高度的重視。
一、注重物理課堂教學中的情感因素
教師在教學中，應該富有情感地講授課文內容，給學生以情感上的感染，使學生在接受認知信息的同時，接受相應的情感因素的傳遞。達到以情生情、以情促知、知情共育的效果。
1.課堂教學中教師的主導情緒應該是快樂的。教師的情緒是極易感染學生的。當教師由于種種原因拉長著臉或煩燥不安地走進教室，打開書本進行課文教學或操作實驗時，學生會感到情緒壓抑，從而使得學生心理閉鎖，阻礙了新信息的輸入。而當教師面帶微笑，懷著喜悅的心情進入課堂教學時，學生會倍感親切，快樂之情油然而生。以教師自己快樂情緒來影響和引發學生的快樂情緒，會使學生思維活躍，更有效地接受信息的輸入。
2.教師的情緒狀態應該始終是飽滿和振奮的。唯有這樣，才能感染學生，使學生的情緒也興奮起來，整個課堂氣氛也隨之充滿應有的生氣和活力。德國教育家第斯多惠十分強調教師的這種情緒狀態的重要性。他指出：“我們認為教學的藝術不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞。而沒有興奮的情緒怎么能激勵人。沒有主動性怎么能喚醒沉睡的人，沒有生氣勃勃的精神，怎么能鼓舞人呢？只有生氣才能產生生氣，死氣只能從死氣而來。所以你要盡可能使自己習慣于蓬勃的生氣。”這位偉大的教育家的話非常適合高中物理課堂教學。因為高中學生的思維已逐步轉向邏輯型思維，在課堂教學中不像初中生那樣活躍、主動地參與課堂教學訓練活動。這就更需要教師以飽滿的熱情來調動學生的情緒，振作他們的精神。興奮的情緒和振作的精神是提高學習效率的必要條件。
3.要善于挖掘教材內容中的情感因素。教師在備課時，不僅要把握教學內容的重點、難點，估摸學生這一頭可能出現的疑難點；還要分析、挖掘教材中各種思想感情，努力體驗其中的情感，以便真正把握教學內容的情感因素。即既要備好認知因素方面課（知識性、技能性、思想性），也要備好情感因素方面的課（情感性、體驗性、表情性）。而后者在物理課堂教學中往往是疏忽的。物理教材中出現的科學知識，大多冠以定律、定理、原理、法則、公式的名稱和類似的形式，給人以“莊嚴”、“神圣”，甚至“神秘”的感覺。似乎它們一開始就是以這種完美無缺的樣子，被供奉在教學的殿堂里。其實不然，這些物理知識，也都是人類在長期征服自然的道路上，經過無數次的挫折、失敗，反復探索后所取得的，甚至經歷了數代人的努力才逐漸完善。其中不僅凝聚著前人的智慧和創造才華，也凝聚著他們對科學執著追求的毅力和獻身精神。在教學中，教師結合有關教學內容，給學生介紹這方面的資料，將這些物理知識與人的有血有肉、有情有感的創造性活動聯系起來，使學生對這些物理知識產生親切感，讓學生不能忘懷。
4.要善于用言語來表達教材內容中的情感。一般的教學比較重視言語的通俗易懂、簡明扼要，做到準確、清晰。而在情感處理上，則要求教學言語生動活潑、形象，富有情趣和感染力，有一定的幽默感，以便使講課言語既傳神又傳情，獲得科學性與藝術性的完美統一。當然，這就要求物理教師具有扎實的語言功力。
5.要善于用情境來烘托教學內容中的情感氣氛。教師可配合教學內容，運用一定的教學手段，創設某種教學情境，以使學生更好地體驗其中的情境，理解物理意義及實際應用。
二、注重物理課堂教學中科學方法的教育
1.物理學科科學方法的基本內容
物理學的研究主要是以觀察、實驗為先導，經過科學抽象，運用數學工具概括總結出經驗規律，再經過實驗實踐的檢驗，上升為理論。如此循環往復，使物理學理論不斷豐富、深化和完善。因此，中學物理教學中對學生進行科學方法教育的基本內容有：學會觀察法、實驗法、科學抽象法、數學工具法等研究方法；同時掌握探究法、等效法、模型法、隔離法和近似處理法等。
2.物理學科科學方法的三個層次
（1）科學方法的第一層次稱為具體方法，如觀察法，使用儀器法，實驗法。高水平的觀察往往能透過事物的現象發現本質；通過物理實驗，學生可學會不少基本儀器的使用，同時在實驗中，也應向學生歸納小結實驗研究的各種方法，如控制變量法、比較法、等效法、逐差法、外推法等。
（2）科學方法的第二層次稱為邏輯方法，即進行物理思維，通過分析、綜合、抽象、概括等過程，最后上升到思維的三個形式，即概念、判斷和推理。在中學物理教學中，要求學生有歸納推理和演繹推理兩種科學方法的能力。
（3）科學方法的第三層次為分析、解決問題的方法，這是一個較高的層次。縱觀中學物理教學，在這一層次上，等效法的思想滲透于很多章節；近似方法在教材中也比比皆是；而物理模型法則是中學物理教學中分析、解決問題方法中最重要的一種科學方法。
3.物理學科科學方法教育的實施途徑
（1）結合物理概念進行科學方法教育。物理概念是從大量同類物理現象和物理過程中抽象出來的，所提示的是客觀事物的共同性質和本質特征，是構成物理理論的細胞。因為每一物理概念的形成都必然包含著科學方法的因素，形成概念的過程就是應用物理科學方法思維的過程。所以，教師在概念教學中應按照學生的認知規律教給學生形成概念的科學方法。提出問題觀察實驗分析、比較、抽象、概括、演繹形成物理概念。
1.教材內容選擇的比較 。我國新課標下的高中《物理》教材(人教版)為達到全面提高學生物理科學素養的要求，體現科學教育的本質，在編寫上是煞費苦心的。
首先，注重現代科學的進展和科學方法的介紹。如在科學漫步中介紹氣墊導軌和數字計時器、全球衛星定位系統等，讓學生感受到現代科學的發展，喚起學生對物理科學的熱情。教材還十分關注技術的發明和科學方法的改進，在學生可理解的范圍內，作了必要的介紹，如“做一做”中要求學生嘗試用計算機繪制v-t圖像等。在科學方法上，介紹了模型方法、變量控制、對比實驗等方法。
其次，設計了豐富的探究活動，幫助學生理解科學的過程。以必修1運動學為例，探究活動的設計是豐富多彩的。其中包括實驗、探究、資料搜集和分析、思考與討論、模型建構、課外制作和課外實習、探究活動、技能訓練活動等不同種類的探究活動。這些探究活動不僅比初中的深入，而且還具有更大的開放性，給教師和學生開展探究性活動提供了更大的空間。如果不同組的學生探究不同的問題，全班學生將會有更多的問題和心得進行交流，遠比全班學生探究同一個問題所涉及的知識、碰到的問題和解決的問題要多得多，所涉及的信息量更多。
與我國教材相比，加拿大高中《物理》教材主要有以下幾個特點：
①版式新穎，圖片精美。該套加拿大教科書比較重視版式的設計和圖片的選擇。越來越多的教材的編著者逐漸達成共識，即在教科書中穿插圖片不僅僅是為了提高學習“興趣”，更重要的是通過讀圖，促進學生的積極思維。由于圖片的思維性越來越強，圖片在激發學生學習興趣的同時，也發展了學生的思維能力。加拿大教材還在圖片旁邊提出“讀圖的要求或思路”，引導學生進行積極思維。
②重視思維能力的培養。加拿大的高中《物理》教材非常重視思維能力的培養。其物理教材在如何培養學生科學的思維方式、養成良好的科學研究的習慣等方面進行了有益的探索和實踐，形成了自己鮮明的特色。為了使學生了解科學探究的方法，加拿大高中《物理》教科書就專門介紹了科學探究的方法與過程、調查的方法及過程，同時還教給學生寫作報告的方法。教材并指出科學研究是對新知識的探求，不同的學科需要不同的方法，但基本原理和思維技巧是大多數類型的科學研究共同具備、共同使用的。教科書通過制定計劃、確定變量、提出問題(確定探究目的)、收集數據、解釋報告，教會學生科學探究的步驟與方法。
③注重學習背景。高中物理學教育應該更多地考慮社會的背景、學生生活的背景和科學的背景。加拿大高中物理學習背景重點突出，將中學物理學習放到社會背景下、學生生活背景下及物理科學的背景下。首先將與社會、生活的聯系作為高中物理學學習的主要背景之一，其次關注學生本身是該套教材編寫的另一背景，此外還比較注重引導學生走近職業。專門設置了一個欄目叫“物理與職業”。
2.課后習題設計的比較 。人教版教材的習題形式多樣，難易適中，注重學生對基礎知識的掌握，重視學生知識、情感和技能三維能力的發展。這些課后練習對學生的要求更高了，特別是增了一些比較靈活的題目，加強了知識的遷移和思維的拓展。其中知識遷移型的習題運用所學知識分析和解決新情境中的問題，特別是來自生產和生活實際的問題居多。思維拓展型的習題在本章內容基礎上進一步拓展，促使學生進行更深入、更廣闊的思考，培養求異思維和發散思維等能力。此外，探究活動中設置的討論題、隨堂練習和技能訓練都大大豐富了習題的形式。
而在加拿大高中《物理》教材中，盡管其習題數量很大，但許多習題的開放性較強，有許多思考題，并不要求計算，而是鼓勵學生發表自己獨特的見解，同時，習題也注重了學生在知識、技能以及情感態度方面等三個維度的和諧發展。
關鍵詞：科學素養；中學生；培養
中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）17-058-02
我國在改革教育領域時，已經將科學課程作為一門課程，以培養學生科學素養為宗旨的前提，不斷加強學生的科學知識。培養學生科學素養就要將科學素養的觀念深化到學生的生活行為中。加強科學素養的培養最佳時期是初中學習時期間。由于小學生對科學的認識程度低，相對的科學素養的培養難度大并且學生對科學素養觀念沒有意；而高中生正是努力奮戰高考的階段，學生都將大量時間用在學習主要課程上，將科學課程定位在輔助課程上，科學素養的培養的目的就難以到達成；大學時代是對即將面臨社會所進行提前演練的場所，學生都在以自己的專業為主，學習專業知識和將專業知識運用到實踐中是大學生活的重心，培養學生科學素養的可能幾乎是少之又少。初中生是學生全面接觸新知識的時期，科學課程與物理課程、化學課程同時出現在學生的課堂中，因此加強學生對科學課程的興趣，培養學生的科學素養，應從多方面加以思考。
一、對科學素養的認識和理解
一個國家的繁榮昌盛不是說出來的，而是需要全國的人民共同努力，尤其是學生，更是國家未來的希望。未來科學研究的任務就落到學生的身上，加強科學課程的教育就得從初中開始，用科學的奧秘和奇幻觸動學生的好奇心，用科學感染學生的心靈，通過課堂培養學生的科學素養，使學生在日常生活中能夠以科學的觀點來看待事情。科學素養是指個人決策、社會事務、日常生活中所需要的科學概念和科學方法對其進行認識和理解，也就是以科學的角度處理事情。首先應從科學知識入手，由于科學知識是科學素養的基礎，將基本的科學知識掌握才能夠對待其他事情有根有據的將其解決。其次就是科學技能，它在科學素養中也是一重要組成部分。科學技能是不斷對科學知識進行研究得出的結果。需要經常運用研究、觀察、思考、創新等一系列的方式對科學進行不斷的研究和分析。再有就是科學方法，運用良好的、準確的科學方法能夠得出科學結果，使學生感受到科學探索的奇妙從而對科學產生濃厚的興趣，隨之科學素養也會慢慢的培養出來。最后，科學品德也是科學素養的一個必要的要素。科學品德屬于道德品德的一部分，主要針對科學研究所提出的一種約束。從興趣、作風、情感、意志上等等方面管理科學人士的科學素養。意在約束人們用正確的態度和觀點對待科學。因為科學是需要人們通過科學研究對其進行了解，從而挖掘出科學的奧秘。科學研究需要謹慎的態度和正確的操作行為，因為科學研究中大量化學藥品和物理操作方法的運用，如果操作不當會影響研究結果或者發生爆炸的現象。所以，以科學素養為宗旨的科學課程的教育，是要從基礎上培養學生養成謹慎認真的態度去對待科學。
其實，科學素養是人們將所熟知的自然通過科學知識解答其中原理的過程，并從中探索出自然的本質。科學是將自然進行全面的分析和表現的過程。因此，科學精神和實際行動是科學研究的主要形式，將這兩種形式掌握清楚也就是促使人們對科學素養的理解。因為科學提倡的是崇尚真理、以科學的原理和科學的方法作為處事態度，這對于科學精神來說，是在人們的心理活動上形成一種良好的制約行為，在面對科學活動上有正確的價值觀和處理態度。科學精神是在對科學的不斷認識和實踐中形成的思維模式，影響科學實驗活動在開拓創新、實事求是、挖掘本質中取得科學結果。另外，科學活動的實踐是了解科學本質的實際操作，通過運用科學方法和科學知識來解決科學問題，在操作過程中能夠提高人們的實踐操作技能、知識應用技能、研究分析技能等。科學實踐活動會深入人心，影響人們從科學的角度處理事情。
二、培學生科學素養的教學方法
初中生由于對科學的內涵還不了解，因此也沒有意識到科學的重要性。要想使科學課程深入人心，需要學校突出適合學生的教學模式，同時教師要通過有效的教學方法將科學知識和科學精神傳授給學生。促使學生在慢慢理解科學的同時還能夠對科學產生濃厚的興趣。
1、基本的科學知識掌握
學生掌握科學知識是最基本的步驟。科學知識是大量的科學人員不懈的研究所得到的科學成果，即將科學本質、科學原理、科學規律總結成知識。學生如果不能夠將科學知識掌握就難以繼續了解科學技能、科學方法、科學觀念。科學知識的重要性主要在于它是科學的敲門磚，只有了解科學基本知識才能夠深入到科學研究。這也是為什么我國的新課標中將科學知識的掌握作為科學課程的重難點。
2、多種教學模式的運用
科學課程中科學實驗占很大的比例。單一的課堂教學形式不能促進學生對科學的理解，要通過多種的教學模式才能更好的進行科學課程。例如，科學實驗操作、組織科學活動、創建科學研究項目等等。學生在教師的輔導下能夠將科學原理、科學規律這些課本中的知識能夠理解的更透徹。就如科學課本提到的質量守恒定律，教師可以通過運用實際的定量實驗探究化學反應中質量關系對質量守恒定律的形成過程進行模擬。學生通過直接的感官感受質量守恒定律的形成過程，能夠從本質上理解質量守恒定律，也能使學生在以后生活中正確的運用質量守恒定律解決一些相關問題。科學實驗操作的教學模式是輔助學生對基礎的科學知識掌握。而開展科學活動的教學模式是有目的的使學生掌握科學技能。就如某初中學生由教師分成四個小組，針對教材中的光知識了解，組織學生探究“樹蔭下光斑的形成與太陽有什么關系”。每個小組就此課題進行實驗，將科學原理、分析過程、設計方案、所得結論說明清楚。學生在探討和研究的過程中能夠開發思維、促進團結合作的精神，這是學生無意識中培養科學精神。因此，不同教學模式的實施是通過不同的途徑來輔助學生把科學課程學習好，同時慢慢促使學生的科學精神、科學觀念、科學技能都得到提升，并掌握不同的科學方法為以后不同種類的科學活動的探討和研究打下堅實的基礎。
三、多方面思考學生如何加強科學素養
初中科學教學中培養學生科學素養應從不同方面進行思考，感受科學素養影響學生的個人價值取向、世界觀和人生觀。
1、思考教學目的，培養學生科學素養
從教育的角度出發，增加科學課程不僅能幫助學生了解科學知識的同時還增強學生技能的提升。當下我國的教育事業已經發生改革，強調學生全面發展為教學的宗旨，在這一大的前提下，培養學生科學素養是必須要推行的一項課題。由于我國的科學技術和國民素質都在一定程度上落后于美國、英國等國家，因此開設科學課程、注重培養學生科學素養能促進科學技術水平和國民素質的提高。以當下流行的蘋果手機來說，美國的蘋果手機及其中的最新功能受到各個國家的喜愛，而我國生產的手機并沒有在國際上產生如此大的影響力。這說明在科學技術上我國與美國就有著一定的差距。因此，培養學生的科學素養是將教育目的切實落行的具體表現。
2、物理教學角度培養初中生科學素
在對學生培養科學素養的過程需要結合大量實驗。然而物理這門學科在對學生教育的過程中也會有實驗項目，要求學生掌握實驗操作過程。如果學生經常進行科學實驗操作，那么對于物理課程中的實驗就會應對自如，盡管實驗的內容和實驗模式不同，但是實驗的操作模式和技能運用都是類似的，學生能夠將物理實驗有序的進行。像物理課程中對“并聯電路中電壓的規律”進行實驗時，要求學生對每條線路在不同情況下的電流情況，盡管與科學實驗內容不同，但是其操作步驟都是提出問題、猜想或假設、設計實驗、進行實驗、分析和論證、評論與交流。學生在運用知識應用技能、實驗分析技能、實驗操作技能等技能的應用會將物理實驗非常規范的完成。科學素養能夠在物理課程中起到輔助作用，間接的培養學生的能動力。
3、從初中時期培養學生科學素養的原因
由于初中是正式接受知識的時期，也是培養學生學習興趣最有效果的時期，學生對未曾接觸過的事物很容易產生好奇感。為了提高學生學習科學知識的興趣，使學生在生活中能從科學的角度看待事情，初級中學時期無疑是科學課程加入的最佳時機。
結束語：通過從國民素質、先進技術、教學目的、教學課程等不同的方面對初中科學教學中培養學生科學素養進行思考，得出的一個結論就是，在初等中學教育中推出科學課程能使學生養成良好的科學素養，初中生在以后的教育過程中能夠通過所養成堅持不懈的科學精神抵抗學習上的壓力及多種科學課程中多種技能的訓練，同事也能夠促使學生在各種比賽取得優秀表現。良好的科學素養能夠促使一大批學生走向科研事業，為我國科研事業注入新的血液，創造出先進的科學設備，為各行各業的發展出一份力，也為我國的經濟發展做出貢獻。所以，科學素養的培養為將學生培養成為新型人才而打下良好的基礎，是教育領域中不可或缺的一項任務。
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