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時(shí)間：2023-06-14 09:34:48
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在初中物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法的顯化教育是近年來科學(xué)方法教育的重要取向。但就目前來看，對(duì)在物理教學(xué)中如何落實(shí)科學(xué)方法顯化教育這一問題的探討尚且不多，特別是實(shí)證方面的研究鮮有見到。本文在科學(xué)方法顯化教育指引下，結(jié)合初中物理力學(xué)部分的內(nèi)容，開展了教學(xué)實(shí)踐，得到一些研究結(jié)論，以期為科學(xué)方法教育提供有益的啟示。
一、科學(xué)方法顯化教育實(shí)踐的研究設(shè)計(jì)
1 研究方法
將同一物理概念或規(guī)律編寫成兩套不同的教案并在兩個(gè)平行班分別實(shí)施教學(xué)。對(duì)照班按照教材的處理方式教學(xué)，實(shí)驗(yàn)班則將對(duì)應(yīng)的科學(xué)方法顯化并在教學(xué)中重點(diǎn)突出該科學(xué)方法邏輯含義。在教學(xué)過程中，筆者邀請(qǐng)了5位初二年級(jí)物理教師和從對(duì)照班和實(shí)驗(yàn)班各選出的5位同學(xué)全程聽課，課后分別對(duì)他們進(jìn)行訪談。
2 研究對(duì)象
北京市海淀區(qū)北方交通大學(xué)附屬中學(xué)隨機(jī)分配的兩個(gè)普通平行班作為合作對(duì)象：初二(1)班作為實(shí)驗(yàn)班，初二(11)班作為對(duì)照班。這兩個(gè)班都由筆者進(jìn)行教學(xué)。
3 研究素材
北京市海淀區(qū)北方交通大學(xué)附屬中學(xué)初二年級(jí)使用的教材是北京師范大學(xué)出版社出版的《新世紀(jì)版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書?物理》(8年級(jí)上冊(cè))。力學(xué)重點(diǎn)物理概念有：質(zhì)量、密度、速度、勻速直線運(yùn)動(dòng)等，在此不一一敘述。所用的主要科學(xué)方法，如比值定義法、實(shí)驗(yàn)歸納法、控制變量法等。教學(xué)中，盡量本著“以點(diǎn)帶面”的原則來進(jìn)行教學(xué)。
4 研究思路
由于科學(xué)方法涉及的不是物質(zhì)世界本身，而是人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的途徑與方式，是高度抽象的。從學(xué)生心理特點(diǎn)來說，初中學(xué)生思維規(guī)律的第一個(gè)特點(diǎn)是處在由形象思維轉(zhuǎn)向抽象思維的過程，是思維發(fā)展的轉(zhuǎn)型期。第二個(gè)特點(diǎn)是以定向思維為主要形式。學(xué)生的這個(gè)思維規(guī)律的特點(diǎn)決定了初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的認(rèn)知活動(dòng)特點(diǎn)是從經(jīng)驗(yàn)型概念到科學(xué)概念的轉(zhuǎn)變?；谝陨蟽牲c(diǎn)原因，筆者在科學(xué)方法顯化教育實(shí)施過程中，調(diào)整了教材中科學(xué)知識(shí)的教學(xué)順序，先講《第三章物質(zhì)的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)》，對(duì)比值定義法進(jìn)行教學(xué)，為《密度》這節(jié)課做了鋪墊。
二、科學(xué)方法顯化教育實(shí)踐的實(shí)施過程
為了使教育實(shí)踐順利進(jìn)行，特制訂如下計(jì)劃，計(jì)劃分為3個(gè)環(huán)節(jié)：編寫“案例”、實(shí)施“案例”和訪談分析。
1 編寫“案例”
在編寫教案時(shí)，一方面考慮到科學(xué)方法與物理知識(shí)之間的關(guān)系以及學(xué)生的認(rèn)知程度與生活經(jīng)驗(yàn)。科學(xué)方法要體現(xiàn)在物理知識(shí)的認(rèn)知過程中，依照學(xué)生的認(rèn)知模式推進(jìn)教學(xué)，將科學(xué)方法顯化出來；另一方面，讓學(xué)生經(jīng)歷物理概念或規(guī)律形成的過程，使學(xué)生真正領(lǐng)略到科學(xué)方法和物理知識(shí)的內(nèi)涵，理解科學(xué)方法的本質(zhì)，最終使學(xué)生的能力得到提高。教學(xué)設(shè)計(jì)以初中物理重點(diǎn)知識(shí)，密度、功、阿基米德原理和液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律等為切入點(diǎn)，分別顯化比值定義法、乘積定義法、實(shí)驗(yàn)歸納法等科學(xué)方法的內(nèi)在邏輯，從而給初中物理科學(xué)方法教育的實(shí)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(gè)或多個(gè)物理量的比值來定義一個(gè)新的物理量的方法，在初中力學(xué)部分的內(nèi)容如密度、速度、壓強(qiáng)、功率等概念的引入都使用了比值定義的方法。應(yīng)用比值定義法定義的物理量，依據(jù)其意義的不同，還可分為兩種類型：一類是兩個(gè)或多個(gè)物理量的比值是個(gè)常數(shù)，如密度等，比值反映的是物質(zhì)本身的一種性質(zhì)，它的大小是由物體本身所決定，與定義式中出現(xiàn)的其他量沒有關(guān)系；另一類基于控制變量的思想，如速度、壓強(qiáng)、功率等，比值反映的是效果，它的大小受定義式中出現(xiàn)的其他量的影響。但無論哪一類，比值定義法的本質(zhì)都是選取相同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。
《密度》教學(xué)設(shè)計(jì)是用生活中的例子引導(dǎo)揭示比值定義法的本質(zhì)，再通過學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)和相關(guān)計(jì)算分析以及對(duì)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(gè)或兩個(gè)以上的物理量的乘積來定義一個(gè)新的物理量的方法，乘積定義法的本質(zhì)是一種數(shù)學(xué)累積的思想。在初中力學(xué)部分的內(nèi)容如功、杠桿平衡條件、動(dòng)能、重力勢(shì)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(xiàn)的其他物理量有關(guān)系，它受這幾個(gè)物理量的影響，會(huì)隨這幾個(gè)量的變化而變化。以功為例，功是力的作用效果對(duì)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(shí)驗(yàn)歸納法
所謂實(shí)驗(yàn)歸納法是在對(duì)物理現(xiàn)象和過程進(jìn)行大量的觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)取得的大量資料進(jìn)行分析、綜合、概括和歸納，從中找出有關(guān)物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，得出結(jié)論或建立假說，再通過觀察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。這樣就可建立與發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。
《阿基米德原理》的教學(xué)設(shè)計(jì)是將教材所提供的演示實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)，只用一個(gè)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(guān)系，這樣既使演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加一目了然又符合初中學(xué)生的物理認(rèn)知水平。
(4)液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律――演繹推理
所謂演繹推理法就是指人們以已知的客觀規(guī)律為依據(jù)，推知未知規(guī)律的方法。是由一般推出個(gè)別的過程。
《液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律》的教學(xué)設(shè)計(jì)是采取先通過例題進(jìn)行壓強(qiáng)計(jì)算而推導(dǎo)出液體壓強(qiáng)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(gè)長(zhǎng)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(zhǎng)方體框架，幫助學(xué)生建立理想液柱的物理模型。最后再指導(dǎo)學(xué)生從液體中想象出“液柱模型”。然后可以按照教材，引導(dǎo)學(xué)生一步步討論如何計(jì)算出液柱的體積、質(zhì)量、液柱重、對(duì)底面的壓力、底面受到的壓強(qiáng)，每步的計(jì)算結(jié)果同時(shí)用字母表示出來，最后得出計(jì)算液體壓強(qiáng)的公式。這樣將抽象問題具體化，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，可以逐漸培養(yǎng)學(xué)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(diǎn)帶面”的方式，后面的實(shí)施“案例”部分只選取了實(shí)驗(yàn)班《密度》這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)思路和案例中應(yīng)用的主要科學(xué)方法的教學(xué)設(shè)計(jì)的摘要，來重點(diǎn)講解“比值定義法”。
2 實(shí)施“案例”
《密度》教學(xué)設(shè)計(jì)是從問題“木頭一定比鋁輕嗎?”引發(fā)學(xué)生思考與討論，為了使學(xué)生更好理解，先用生活中的例子引導(dǎo)揭示比值定義法的本質(zhì)：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(xué)生很自然地想到比較每斤的售價(jià)更公平合理!教師引導(dǎo)思考這樣的做法是用總價(jià)與質(zhì)量做比后再比較，其合理的原因是選取了相同的標(biāo)準(zhǔn)。由這個(gè)例子思考剛才的問題，學(xué)生很輕松地就說出比較時(shí)需要選擇相同的質(zhì)量或相同的體積木頭和鋁進(jìn)行
比較。接著教師再追問：“如果木頭和鋁的質(zhì)量和體積都不相同時(shí)，如何比較誰更輕”，學(xué)生能順理成章地說出用質(zhì)量與體積做比后再比較。教師引導(dǎo)學(xué)生得出不論是質(zhì)量與體積做比還是體積與質(zhì)量做比，只要比較時(shí)選取了相同的標(biāo)準(zhǔn)，都能得出正確的結(jié)論。接著通過學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)和相關(guān)計(jì)算分析討論出不同物質(zhì)質(zhì)量和體積的比值一般是不同的；相同物質(zhì)質(zhì)量和體積的比值總是相同的――是個(gè)恒量；教師解釋“恒量”的意思是說這個(gè)比值是個(gè)定值。不論組成這種物質(zhì)不同物體形狀與體積如何不同，但是最終質(zhì)量與體積的比值是一樣的，它能夠反映這種物質(zhì)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(duì)教師的訪談發(fā)現(xiàn)，科學(xué)方法教育得到了教師們的共識(shí)，并且很渴望對(duì)科學(xué)方法有更深入的了解。同時(shí)被訪談老師都認(rèn)為在初中階段將科學(xué)方法顯化是有必要的。掌握科學(xué)方法是獲取物理知識(shí)的重要途徑，學(xué)生只有掌握科學(xué)方法，才能更快捷地獲取物理知識(shí)。雖然科學(xué)方法很抽象，不容易理解，教學(xué)上會(huì)有一定難度，但是把那些意義明確、應(yīng)用廣泛、符合學(xué)生認(rèn)知水平的科學(xué)方法，作為典型的、主要的科學(xué)方法，在初中的重點(diǎn)物理概念和物理規(guī)律教學(xué)中加以滲透、顯化，具有真實(shí)性和可操作性。
通過對(duì)部分學(xué)生的訪談發(fā)現(xiàn)，針對(duì)我的問題，學(xué)生回答的內(nèi)容略顯膚淺。可見，科學(xué)方法對(duì)他們來說，還是太抽象。但是，大部分學(xué)生還是認(rèn)為把科學(xué)方法講出來更便于物理概念的理解。所以，在教學(xué)時(shí)，更要注意分析并掌握中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的心理特點(diǎn)與思維規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，選擇更適合初中學(xué)生物理認(rèn)知水平的那些典型的科學(xué)方法進(jìn)行科學(xué)方法的顯化教育，這樣才更有實(shí)效性和針對(duì)性。
三、科學(xué)方法顯化教育實(shí)踐的研究結(jié)論
基于科學(xué)方法的教學(xué)實(shí)踐，以及對(duì)教和學(xué)生的訪談，通過分析研究，得到如下的結(jié)論：
1 在初中物理教學(xué)中，應(yīng)該將科學(xué)方法教育的內(nèi)容加以確定
在物理學(xué)的范疇之中，科學(xué)方法與科學(xué)知識(shí)是相互平行的。與科學(xué)知識(shí)不同的是，科學(xué)方法涉及的不是物質(zhì)世界本身，而是人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的途徑與方式，是高度抽象的，隱藏在知識(shí)背后。因此，初中物理的各種教材和教學(xué)參考書，都應(yīng)該依據(jù)教育部頒布的義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》，從物理知識(shí)與科學(xué)方法相對(duì)應(yīng)的角度，將科學(xué)方法的內(nèi)容具體化，具有可操作性。教師在進(jìn)行科學(xué)方法教育時(shí)，也應(yīng)把“隱藏”在物理知識(shí)背后的科學(xué)方法挖掘出來，向?qū)W生揭示科學(xué)方法，幫助學(xué)生借助科學(xué)方法獲取知識(shí)。
2 在初中物理教學(xué)中，科學(xué)方法教育的方式應(yīng)該采取顯性的教育方式
科學(xué)方法所涉及的不是物質(zhì)世界本身，而是人們認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的途徑與方式，所以，科學(xué)方法往往隱藏在知識(shí)的背后，既不易學(xué)習(xí)，又不易掌握。如果教師在教學(xué)過程中還不顯化科學(xué)方法的話，學(xué)生就更難感受到科學(xué)方法的妙處，更體會(huì)不到學(xué)習(xí)科學(xué)方法對(duì)學(xué)習(xí)物理知識(shí)和物理規(guī)律的實(shí)際用途。
3 在進(jìn)行科學(xué)方法顯性教育時(shí)，要把握住科學(xué)方法的本質(zhì)
教師在進(jìn)行科學(xué)方法顯性教育時(shí)，不能只是停留在表面，必須要把科學(xué)方法的本質(zhì)顯化出來。通過本文的研究發(fā)現(xiàn)，顯化比值定義法的本質(zhì)就是比較的思想，即選取相同標(biāo)準(zhǔn)的思想；顯化乘積定義法的本質(zhì)就是積累的思想等等。在教學(xué)中都應(yīng)該應(yīng)用各種教育手段把科學(xué)方法的本質(zhì)顯化出來，把它講透。
四、結(jié)束語
在中學(xué)物理教學(xué)中有意識(shí)地加強(qiáng)科學(xué)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(shí)。在中學(xué)進(jìn)行科學(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。應(yīng)把科學(xué)方法的顯化教育作為物理教學(xué)的重要目標(biāo)和內(nèi)容，牢牢把握住科學(xué)方法這條主線組織教學(xué)，以科學(xué)方法教育引領(lǐng)物理概念和規(guī)律的教學(xué)，使學(xué)生不但掌握了物理知識(shí)，而且學(xué)會(huì)了用科學(xué)的方法去研究、解決問題，從而逐漸培養(yǎng)學(xué)生的研究能力、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
過程和方法的重要地位在新課程中已顯而易見。而進(jìn)行科學(xué)方法教育應(yīng)遵循什么樣的原則，又如何在教學(xué)過程中得以有效實(shí)施，沒有現(xiàn)成的模式。通過長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐、探索、反思和總結(jié)，歸納出進(jìn)行科學(xué)教育方法的原則和方法，本文就物理科學(xué)教育方法的實(shí)施進(jìn)行初探。
巴甫洛夫認(rèn)為：重要的是科學(xué)方法、科學(xué)思想的總結(jié)，認(rèn)識(shí)一個(gè)科學(xué)家的方法遠(yuǎn)比認(rèn)識(shí)他的成果價(jià)值要大。我們?cè)趶?qiáng)調(diào)素質(zhì)教育時(shí)，尤其應(yīng)該重視方法教育，不但讓學(xué)生掌握基本的物理概念和規(guī)律，了解物理學(xué)的知識(shí)體系，同時(shí)也要介紹物理方法。開展物理方法教育，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用正確的物理方法研究問題、分析問題、解決問題。
一、課堂教學(xué)中開展物理方法教育的原則
1、物理方法教育應(yīng)遵循適時(shí)性原則
適時(shí)性就是要根據(jù)教材的知識(shí)內(nèi)容，分析知識(shí)內(nèi)容的形成過程，當(dāng)教材內(nèi)容確有進(jìn)行方法教育的必要時(shí)才進(jìn)行物理方法教育，而不應(yīng)為了方法教育而進(jìn)行方法教育，反對(duì)脫離教材而空談方法。例如，牛頓第一定律的教學(xué)過程，就應(yīng)注重其形成過程和在形成過程中新涉及到的物理方法的介紹。在講蒸發(fā)和哪些因素有關(guān)，蒸發(fā)可以致冷等結(jié)論時(shí)，讓學(xué)生不知不覺中接受了通過實(shí)驗(yàn)和觀察，再歸納出物理結(jié)論這一方法。
2、物理方法要遵循適度性原則
適度性就是進(jìn)行物理科學(xué)方法教育時(shí)要根據(jù)教材的教學(xué)需要和學(xué)生的可接受程度兩個(gè)方面來挖掘教材的方法教育因素，制定出切合實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)，不宜過難、過高。
我對(duì)物理方法的掌握程度用字母A、B、C、D四個(gè)等級(jí)來劃分。層次A、B、C、D的含義如下：
A：了解物理知識(shí)和某種物理方法之間的簡(jiǎn)單對(duì)應(yīng)關(guān)系；
B：將物理知識(shí)的講解和物理方法的介紹聯(lián)系起來，將物理方法穿插于物理知識(shí)中；
C：能應(yīng)用物理方法解決簡(jiǎn)單的物理問題；
D：能將物理方法用于新的情境中或能提出新的方法解決實(shí)際問題。
3、物理方法教育應(yīng)注意融合性原則
所謂融合性就是要把物理方法的教育和物理知識(shí)的學(xué)習(xí)、學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)結(jié)合起來，將三者有機(jī)融為一體，使物理方法的學(xué)習(xí)促進(jìn)物理知識(shí)的掌握和學(xué)習(xí)能力的提高。
二、課堂教學(xué)中進(jìn)行物理方法教育的實(shí)施方法
1、發(fā)掘教材中蘊(yùn)含的科學(xué)方法進(jìn)行物理方法介紹和剖析
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。有了分析、歸納、綜合、演繹等方法，有了數(shù)學(xué)公式的準(zhǔn)確表述，物理才能成為一門定量的科學(xué)。物理概念和規(guī)律的建立離不開物理方法。要讓學(xué)生知道，要想學(xué)好物理知識(shí)，就必須掌握好物理方法。比如初二物理進(jìn)行“牛頓第一定律”教學(xué)時(shí)，介紹了亞里士多德的觀點(diǎn)，介紹了伽利略的理想實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)的思維方法，但這些內(nèi)容因在考試中很少涉及到，所以常被師生忽視。教師應(yīng)在教學(xué)中盡量將這些認(rèn)識(shí)的程序展示給學(xué)生，讓學(xué)生領(lǐng)略它的思維和方法，使學(xué)生對(duì)研究物理學(xué)的“實(shí)驗(yàn)事實(shí)――提出假說――授受檢驗(yàn)”這一基本方法有初步的了解。
2、在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行物理方法的培養(yǎng)
在物理教學(xué)中，不但要培養(yǎng)學(xué)生能正確使用儀器，熟練操作，又要培養(yǎng)學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案合理選擇實(shí)驗(yàn)器材及規(guī)格，制定實(shí)驗(yàn)步驟，正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并做出結(jié)論，在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題要能夠進(jìn)行分析、判斷并進(jìn)行解決。如初三教材中“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)可先根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、器材、步驟等精心設(shè)計(jì)成富有啟發(fā)性的問題，如“實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)測(cè)定哪些物理量，各個(gè)物理量應(yīng)選用什么器材來測(cè)”、“滑動(dòng)變阻器起到什么作用？為什么閉合開關(guān)前滑片應(yīng)移到哪個(gè)位置？”等問題讓學(xué)生思考、討論，從而確定實(shí)驗(yàn)方案，得出實(shí)驗(yàn)步驟。
3、在物理習(xí)題教學(xué)中進(jìn)行物理方法訓(xùn)練
物理習(xí)題可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。物理習(xí)題的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)放在幫助學(xué)生明確物理情景，分析物理過程，確定解題思路，總結(jié)解題規(guī)律。如：用25N的水平壓力將重100N的物體壓在豎直的墻上靜止不動(dòng)，物體受到的摩擦力多大？當(dāng)壓力增加為40N時(shí)，摩擦力多大？
根據(jù)學(xué)生的解題情況發(fā)現(xiàn)，主要是物理情景不清楚，不能從“靜止不動(dòng)”得出物體處于平衡狀態(tài)再進(jìn)行受力分析，習(xí)題的教學(xué)中教師應(yīng)站在科學(xué)方法的高度，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法，提高思維能力。
4、在復(fù)習(xí)中進(jìn)行物理方法的總結(jié)、歸類
在對(duì)章內(nèi)容進(jìn)行小結(jié)的同時(shí)，也要對(duì)該章所用到的物理方法進(jìn)行討論和歸類，使之條理化、系統(tǒng)化。物理學(xué)各章既是獨(dú)立的又是聯(lián)系的；既有知識(shí)上的聯(lián)系，又有物理方法上的聯(lián)系。從知識(shí)、方法兩個(gè)方面進(jìn)行歸納總結(jié)，以形成較緊密的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生站在更高的層次去審視其中的物理方法，培養(yǎng)學(xué)生的能力。
5、對(duì)學(xué)生中迸發(fā)的思維火花進(jìn)行物理方法引導(dǎo)
學(xué)生時(shí)代是思維處于最活躍的時(shí)期，學(xué)生接觸了一些物理方法之后，思維能力有了較大的發(fā)展和提高，在學(xué)習(xí)過程中常會(huì)“迸出火花”。教師要抓住這些稍縱即逝的思維火花進(jìn)行物理方法引導(dǎo)。這不但是對(duì)該同學(xué)的肯定，而且對(duì)其它同學(xué)又有極大的教育作用。一方面激勵(lì)學(xué)生對(duì)知識(shí)和科學(xué)的探求，另一方面加強(qiáng)他們對(duì)物理方法本身的理解和掌握。
三、總結(jié)
科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法是科學(xué)這駕馬車的兩只輪子，前人在認(rèn)識(shí)自然的同時(shí)產(chǎn)生了許多有用的科學(xué)方法，而科學(xué)方法的應(yīng)用和推廣也大大推進(jìn)了我們對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)。方法比知識(shí)更重要。在課堂上進(jìn)行物理方法的教育，學(xué)生對(duì)方法的重要性的認(rèn)識(shí)明顯提高，激發(fā)他們對(duì)知識(shí)和科學(xué)的探求欲望，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和思維素質(zhì)也將會(huì)有很大的提高。
物理是一門自然科學(xué)，是提升學(xué)生科學(xué)研究能力和探索能力的重要學(xué)科。隨著初中物理新課標(biāo)的不斷推進(jìn)和實(shí)施，初中物理教學(xué)面對(duì)從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的重要階段，新課標(biāo)也要求初中物理的教學(xué)過程要從傳統(tǒng)的單純的學(xué)科教育轉(zhuǎn)向滲透科學(xué)的物理教學(xué)。不僅要求學(xué)生要掌握專業(yè)的物理基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還要讓學(xué)生具備有一定科學(xué)價(jià)值的物理知識(shí)素養(yǎng)。很多學(xué)校在初中物理教學(xué)過程逐漸采用了探究教學(xué)方法，這種教學(xué)方法讓學(xué)生從過去的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)型成為現(xiàn)在的主動(dòng)學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)不斷地提高自己的探究能力和實(shí)踐能力。初中物理探究教學(xué)法要逐漸滲透科學(xué)方法的教育，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的教學(xué)過程中，只是一味地注重傳授知識(shí)，而忽略了在其中滲透科學(xué)方法的教育，注重物理教學(xué)的答案而忽視了過程。應(yīng)試教育的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)就是看學(xué)生是否得出了正確的答案。而實(shí)際上，在初中物理的探究教學(xué)中要不斷地滲透科學(xué)方法的教育，讓學(xué)生在明白物理概念和知識(shí)的同時(shí)，對(duì)其科學(xué)方法有一定的了解，這對(duì)于物理教學(xué)和全面培養(yǎng)學(xué)生都是非常必要的。
1.初中物理探究教學(xué)中滲透科學(xué)方法的過程
初中物理的相關(guān)教材是根據(jù)新課標(biāo)的要求和標(biāo)準(zhǔn)編寫的，而貫穿初中物理學(xué)科的是相關(guān)的物理知識(shí)體系和框架，教材主要就是把相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和邏輯內(nèi)容加以聯(lián)系，而針對(duì)物理知識(shí)內(nèi)部的科學(xué)知識(shí)和方法表達(dá)的相對(duì)來說比較隱蔽。雖然教材表達(dá)的不多，但是相關(guān)的科學(xué)方法仍然是貫穿物理知識(shí)的重點(diǎn)內(nèi)容，但是考慮到初中階段學(xué)生的接受能力，關(guān)于物理科學(xué)方法的相關(guān)內(nèi)容在平時(shí)的教學(xué)過程中教師并沒有做明確的要求，只是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐漸地掌握和領(lǐng)悟。
2.初中物理探究教學(xué)法中滲透科學(xué)方法的策略
2.1 利用物理基礎(chǔ)知識(shí)滲透科學(xué)方法。初中物理的探究教學(xué)就是通過學(xué)生自主探究完成教學(xué)過程，也是新課標(biāo)所提倡的新型教學(xué)模式，通過探究教學(xué)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，改變傳統(tǒng)教師一味地填鴨式教學(xué)。因?yàn)槭翘骄拷虒W(xué)，所以教學(xué)的重點(diǎn)是探究為主，探究是讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，最終解決問題，所以在探究教學(xué)環(huán)節(jié)中要想對(duì)涉及到相關(guān)的科學(xué)方法進(jìn)行滲透就要利用物理基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)的過程?？茖W(xué)方法是研究物理問題的重要依據(jù)，也是讓學(xué)生理解物理知識(shí)的重要途徑，通過一定的科學(xué)方法讓學(xué)生對(duì)抽象的物理概念和知識(shí)進(jìn)行正確的理解。
中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2013）03-0124-03
物理是一門學(xué)科，同時(shí)更是一門科學(xué)，中學(xué)物理教育不僅擔(dān)負(fù)著教授學(xué)生物理知識(shí)的重任，還要指導(dǎo)學(xué)生掌握物理研究的一些基本科學(xué)方法。正如贊可夫所說，“無論學(xué)校的教學(xué)大綱編得多么完善，學(xué)生畢業(yè)后必然會(huì)遇到他們不熟悉的科學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)。那時(shí)候，他們將不得不獨(dú)立、迅速地弄懂這些東西并掌握它。要迅速地弄懂這些新知識(shí)、新發(fā)現(xiàn)，掌握這些新技術(shù)，如果沒有一套行之有效的科學(xué)方法是很難達(dá)到的?！盵1]所以，科學(xué)方法教育在物理教育研究中始終是一個(gè)重要的課題，無論從當(dāng)前的課程改革的實(shí)踐還是從提升民族的整體素質(zhì)的角度來看，做好物理科學(xué)方法教學(xué)工作，都具有鮮明而深遠(yuǎn)的時(shí)代意義。[2]
一、科學(xué)方法教育的現(xiàn)狀及方法
在2011年國(guó)家教育部最新頒布的《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中，在課程目標(biāo)“過程與方法”這一維度下明確提出“通過學(xué)習(xí)物理知識(shí)，提高分析問題和解決問題的能力，養(yǎng)成自學(xué)能力，學(xué)習(xí)物理學(xué)家在科學(xué)探索中的研究方法，并能在解決問中嘗試應(yīng)用科學(xué)研究方法”的要求。我國(guó)從上世紀(jì)80年代開始對(duì)物理科學(xué)方法教育進(jìn)行研究以來，雖然在理論和實(shí)踐上都取得了一定的成果，但是物理科學(xué)方法教育還沒有得到廣泛而深入的實(shí)施，許多問題都有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步探索研究。自新的課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來，教師已經(jīng)有意識(shí)地在物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育，以筆者自己在實(shí)習(xí)過程中與一些老教師的談話可知，他們認(rèn)可科學(xué)方法教育在物理教學(xué)中的重要性，但是由于反饋的不及時(shí)，總是感覺科學(xué)方法教育虛無縹緲，猶如一盤散沙。實(shí)際上，在進(jìn)行物理教學(xué)的過程中，教師都在自覺或者不自覺地進(jìn)行著某種物理學(xué)思想和物理學(xué)方法的教育，而造成以上弊端的主要原因就是對(duì)科學(xué)方法缺乏較深入的教育實(shí)踐研究。[2]
二、初中物理教學(xué)中的科學(xué)方法
物理學(xué)科本身蘊(yùn)涵著豐富的科學(xué)方法，總地說來，這些科學(xué)方法大致可以分為五類：物理方法、數(shù)學(xué)方法、邏輯方法、非邏輯方法和哲學(xué)方法。[3]其中，在初中階段常用的科學(xué)方法主要有觀察法、實(shí)驗(yàn)法、科學(xué)抽象法、邏輯推理法、控制變量法、類比法及想象法等。
物理科學(xué)方法教育是一項(xiàng)長(zhǎng)時(shí)間的教育研究，在此過程中需要大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與理論總結(jié)。初中物理學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)是基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，此時(shí)物理科學(xué)方法教育應(yīng)采取先“暗線”再“明線”的方式，本文以電路識(shí)別問題為例，闡述如何在具體的問題中滲透物理科學(xué)方法教育。
三、初中物理電路識(shí)別問題
初中物理電學(xué)知識(shí)是重點(diǎn)，同時(shí)也是難點(diǎn)。電路問題是電學(xué)知識(shí)的代表，它將前面所學(xué)電流、電壓、電阻以及歐姆定律的知識(shí)集合于一身，又是后面電功和電功率的基礎(chǔ)，可謂是電學(xué)問題的集大成者。對(duì)于這種電學(xué)綜合題，電學(xué)規(guī)律多是其難點(diǎn)，準(zhǔn)確辨別串并聯(lián)電路是其重點(diǎn)。想要正確解答關(guān)于串并聯(lián)電路的問題，首先就要準(zhǔn)確地判斷電路的連接方法，準(zhǔn)確辨別串聯(lián)、并聯(lián)，甚至是混聯(lián)電路，才可以正確地應(yīng)用地相關(guān)知識(shí)解答問題。在初中階段，我們常用的電路識(shí)別方法有四種，分別是定義法、電流法、斷路法和節(jié)點(diǎn)法。下面就分別介紹每種方法以及與其對(duì)應(yīng)的科學(xué)方法。
1.定義法——觀察法。定義法：如果電路中各元件是逐個(gè)順次連接起來的（首尾相連），此電路就是串聯(lián)電路：如果電路各元件是并列地連接在電路兩點(diǎn)間（首首相連，尾尾相連），此電路就是并聯(lián)電路。
例1：
解析：圖1中三只電燈依次首尾相接，然后接在電源兩端，其為串聯(lián)。而圖2中三只電燈的左端連在一起，右端連在一起，然后接在電源兩端，其為并聯(lián)。
根據(jù)定義法識(shí)別電路主要應(yīng)用觀察法，觀察是最基本、最古老、最直接的科學(xué)方法，觀察是人們?cè)谧匀话l(fā)生的條件下對(duì)自然現(xiàn)象進(jìn)行考察的一種方法，自然科學(xué)研究中的觀察方法又稱為科學(xué)觀察。觀察法作為當(dāng)今嚴(yán)密的科學(xué)研究中最常用的方法之一，如何讓學(xué)生掌握觀察法的步驟，教師在這一過程應(yīng)該發(fā)揮引導(dǎo)作用。以上面兩圖為例，教師在講解是的第一句話經(jīng)常是“同學(xué)們來看一下這兩個(gè)圖”，這里的“看”不是單純地看，教師隱含的要求是同學(xué)們?cè)诳吹倪^程中要思考，這就與觀察的目的一致了。為了滲透觀察法教育，教師這時(shí)不妨將自己的“看”替換為“觀察”，久而久之，學(xué)生在遇到電路問題時(shí)，第一件事就是要觀察電路。在學(xué)生知識(shí)積累到一定程度時(shí)，教師可以系統(tǒng)地講解觀察法，“明暗”結(jié)合，最終讓學(xué)生掌握觀察法的操作方法。
2.電流法——類比法。電流法：從電源的正極開始沿電流的方向觀察。若電流無分支，逐個(gè)經(jīng)過所有的用電器回到電源的負(fù)極，即電流只有一條路徑，該電路為串聯(lián)電路。若電流從電源正極出發(fā)后，分成幾路分別通過不同的用電器后回到電源的負(fù)極，即電流在某點(diǎn)分流，在某點(diǎn)匯合，有多條路徑，該電路為并聯(lián)電路。
例2：
解析：如圖3，電流從電源正極出發(fā)，依次通過電燈L1、L2、L3回到電源的負(fù)極，有且只有這一條路徑，則其連接方式為串聯(lián)。如圖4，電流從電源正極出發(fā)，可以分別通過電燈L1、L2、L3回到電源負(fù)極，有三條路徑，所以其連接方式為并聯(lián)。[4]
利用電流法判斷電路時(shí)，可以鞏固有關(guān)類比法的知識(shí)。類比法是根據(jù)兩個(gè)對(duì)象之間在某些方面的相似或相同，從而推出它在其他方面也可能相似或相同的一種推理方法。由于電流不好觀察，教師在講解電流這一課時(shí)，已經(jīng)用過將電流比成水流來便于學(xué)生理解。利用電流法識(shí)別電路，重點(diǎn)是清楚電流從電源正極回到電源負(fù)極的路徑，并在圖中做出標(biāo)示。在此處，教師在講解電流流向時(shí)，也可以通過以熟悉的水流的形式講解，這樣既形象，又能夠鞏固學(xué)生對(duì)類比法的掌握。
3.斷路法——實(shí)驗(yàn)法。斷路法：斷開其中一個(gè)用電器，看其他用電器是否還能工作，若其它用電器都不能工作，則這幾個(gè)用電器是串聯(lián)的；若其它用電器照常工作，則這幾個(gè)用電器是并聯(lián)的。由于這一方法中用電器的工作與否易于觀察，可以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)法進(jìn)行教學(xué)。
例3 如圖5，閉合三只開關(guān)時(shí)，試判斷三只電燈的連接方式。
解析：如圖所示，閉合三只開關(guān)，我們采用去用電器識(shí)別法，若去掉電燈L1，則電路如圖6所示，電燈L2、L3依然工作，說明L1與L2和L3是并聯(lián)的；在此基礎(chǔ)上再去掉 L2，電路如圖7所示，L3依然能工作，說明L2與L3也是并聯(lián)的；由以上兩步可以判斷這三只電燈的連接方式為并聯(lián)。
上面的分析方法要求學(xué)生具備一定的簡(jiǎn)化電路的能力，如果是在電路識(shí)別的初期教學(xué)中，用物理實(shí)驗(yàn)將這一過程完整地表現(xiàn)出來，學(xué)生對(duì)串并聯(lián)電路的直觀印象會(huì)更加深刻。物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門基礎(chǔ)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)最基本、最重要的研究方法，鍛煉學(xué)生的自主探究實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ彩切抡n標(biāo)對(duì)我們提出的要求，同時(shí)實(shí)驗(yàn)探究部分也是中考的重要考點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)方法和觀察方法相比較所不同的是，實(shí)驗(yàn)方法是指人們根據(jù)一定的科學(xué)研究目的，利用科學(xué)儀器設(shè)備，在人為控制或模擬的特定條件下，排除各種干擾，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行觀察的方法。斷路法的主要特點(diǎn)是觀察一個(gè)用電器對(duì)其他用電器的影響，如果光靠想象，學(xué)生印象并不會(huì)深刻，教師在介紹這一方法時(shí)，可以先將電路圖連接好，制定好探究過程，讓學(xué)生自主探究并觀察串并聯(lián)電路拆除其中一個(gè)用電器對(duì)其他用電器的影響，既鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，也鍛煉了他們的自主探究能力。
4.節(jié)點(diǎn)法——科學(xué)抽象法。節(jié)點(diǎn)法：是在識(shí)別電路的過程中，不管電路有多復(fù)雜，只要導(dǎo)線上沒有用電器和電源（開關(guān)可視為導(dǎo)線），導(dǎo)線兩端可以視為同一點(diǎn)，這樣就可以找到用電器兩端的公共點(diǎn)，然后把公共點(diǎn)按原電路連在電源上，就得到了等效電路，從等效電路中就可以很容易判斷電路的連接方式了。
例4 如圖8所示的電路，試判斷三只電燈是串聯(lián)還是并聯(lián)？
解析：我們采用節(jié)點(diǎn)法進(jìn)行判斷，首先在電流分流和匯流處標(biāo)上字母A、B，且同一根導(dǎo)線標(biāo)相同的字母，如圖9所示。則從圖9中不難看出L1、L2、L3三只電燈的兩端都連在A、B上，且A連在電源的正極，B連在電源的負(fù)極；則等效電路可畫成圖10所示。由此可見，三只電燈是并聯(lián)的。[4]
節(jié)點(diǎn)法是四種電路識(shí)別方法中最難的一種，也經(jīng)常用到一些復(fù)雜電路的判斷上。根據(jù)節(jié)點(diǎn)法判斷電路，除了需要一定的觀察能力，更需要學(xué)生發(fā)揮抽象思維進(jìn)行想象。抽象法是一種分析問題的方法，用最簡(jiǎn)潔的語言來表達(dá)就是：把復(fù)雜的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的模型，從復(fù)雜到簡(jiǎn)單。大多數(shù)學(xué)生看到上面例題中電路圖的反映都是不知所措，無從下手。教師在講授過程中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生，在初中階段，導(dǎo)線電阻可以忽略的情況下，可以把導(dǎo)線想象成一根可以伸縮的橡皮筋，沒有用電器的導(dǎo)線可以伸縮到一點(diǎn)，這樣形象地講解有利于學(xué)生想象，幫助其抽象能力的形成。
以上每種電路分析方法對(duì)應(yīng)的物理科學(xué)方法并不唯一，而且大多數(shù)的物理問題都需要幾種科學(xué)方法結(jié)合在一起分析。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類號(hào)：G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2016）10-378-01
物理規(guī)律反映了自然界的現(xiàn)象、過程在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律，反映了物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化的各個(gè)因素之間的本質(zhì)聯(lián)系，揭示了事物本質(zhì)屬性之間的內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)習(xí)物理是對(duì)己有的物理規(guī)律的一個(gè)有組織的學(xué)習(xí)過程，它雖不像物理史上建立物理規(guī)律那樣曲折漫長(zhǎng)，但也是極其復(fù)雜的，需要在一定的背景知識(shí)指導(dǎo)下，對(duì)感性認(rèn)識(shí)進(jìn)行思維加工。
一、學(xué)習(xí)初中物理常用的科學(xué)方法
1、實(shí)驗(yàn)歸納法。初中物理建立規(guī)律最常用的方法是實(shí)驗(yàn)歸納法，即在對(duì)物理現(xiàn)象和過程經(jīng)過大量的觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)取得的大量資料進(jìn)行分析、綜合、概括和歸納，從中找出有關(guān)物理量之間的內(nèi)在聯(lián)系，得出結(jié)論或建立假說，再通過觀察和實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。這樣就可以建立與發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。如牛頓第三定律、焦耳定律等等。
2、演繹推理法。演繹推理法就是從己知的規(guī)律或理論出發(fā)，對(duì)某些特定的物理現(xiàn)象、過程進(jìn)行演繹推理，從而得出在一定范圍內(nèi)的新結(jié)論，最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證形成規(guī)律。采用這種方法發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，一般叫做定理或原理。如能量的轉(zhuǎn)化和守恒等。
3、假說方法。假說方法就是科學(xué)研究中的一種假定性的科學(xué)解釋，它是理論發(fā)展過程中的一種形式和研究方法。當(dāng)研究過程中遇到一種新的事實(shí)，運(yùn)用現(xiàn)有的理論無法解釋時(shí)，人們常常提出僅僅有限數(shù)量的事實(shí)和觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)提出新的解釋，就是假說，假說被證明是對(duì)的就發(fā)展成為理論，假說方法是一種重要的研究方法，如分子動(dòng)理論假說等等。
4、等效方法。等效方法是根據(jù)等效原理發(fā)展起來的一種科學(xué)的思維方法，在保證某些特定方法效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、簡(jiǎn)單的事物代替實(shí)際的、陌生的、復(fù)雜的事物進(jìn)行研究，使研究變得簡(jiǎn)單。換句話說，是在保證物理效果相同的前提下，繞過解決復(fù)雜問題所遇到的障礙，對(duì)問題或問題的部分要素進(jìn)行變換，通過變換，把相對(duì)不熟悉的、比較復(fù)雜的、現(xiàn)有知識(shí)難解決的問題，轉(zhuǎn)化成較熟悉的、更為簡(jiǎn)單的用己有知識(shí)便于解決的問題的研究方法。
5、控制變量法。控制變量法就是在決定事物規(guī)律的多個(gè)因素中，先控制一些因素不變，只改變其中的一個(gè)因素，進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)，如此多次進(jìn)行，然后再綜合出多個(gè)因素之間的關(guān)系的方法。也叫單因子實(shí)驗(yàn)法。如歐姆定律，焦耳定律等。
6、在初中階段物理中出現(xiàn)較多的其他幾種科學(xué)方法：直接定義法、實(shí)驗(yàn)歸納法、比值定義法。在初中物理教材中出現(xiàn)最多的科學(xué)方法是直接定義法，像壓力、摩擦、大氣壓強(qiáng)都是直接定義的?？梢姡诔踔须A段物理概念和物理規(guī)律大多數(shù)都是直接定義的，初中生剛剛接觸物理，大量的物理概念都是剛剛接觸，這些物理概念是人們?cè)谏a(chǎn)生活中漫慢積累的，規(guī)定的名詞，慢慢的流傳下來，被大家所接受的。符合學(xué)生的年齡及認(rèn)知思維特點(diǎn)。再就是實(shí)驗(yàn)歸納法，像光的反射定律、平面鏡成像、杠桿的平衡條件等等都運(yùn)用了實(shí)驗(yàn)歸納的科學(xué)方法。在初中階段實(shí)驗(yàn)歸納法比較多，這也符合初中階段的學(xué)生的思維水平以及物理學(xué)的特點(diǎn)，物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，幾乎每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都是從觀察、實(shí)驗(yàn)開始。在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納出物理規(guī)律、物理概念是每個(gè)學(xué)生在初中階段要學(xué)會(huì)的基本技能，以及在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)的基本能力。初中生學(xué)習(xí)物理的興趣主要是直接興趣，因此，他們對(duì)實(shí)驗(yàn)大多數(shù)呈現(xiàn)較強(qiáng)烈的直接興趣，初中生還具有強(qiáng)烈的操作欲望，盡管他們的操作動(dòng)作還很不協(xié)調(diào)，所以在初中階段大量的實(shí)驗(yàn)歸納法的運(yùn)用是符合初中學(xué)生的心理認(rèn)知特點(diǎn)的。比值定義法也是出現(xiàn)頻度比較多的科學(xué)方法，初中階段的重要的概念有很多用到了比值定義法。比如說密度、速度、壓強(qiáng)等等?？梢姳戎刀x法是一個(gè)非常重要的需要學(xué)生掌握的方法。比值定義法前面己經(jīng)做了詳細(xì)的闡述。
二、按照科學(xué)方法的邏輯來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)教學(xué)中，在科學(xué)知識(shí)傳授方面，重結(jié)果甚于過程，重標(biāo)準(zhǔn)答案甚于智慧開發(fā)。應(yīng)試教育評(píng)價(jià)教學(xué)成敗的標(biāo)準(zhǔn)，就是看學(xué)生能否獲得正確的答案。而事實(shí)上，在解決實(shí)際問題的過程中，重要的并不是運(yùn)用數(shù)據(jù)，而是確定什么數(shù)據(jù)是有用的。當(dāng)前世界各國(guó)，特別是美國(guó)、俄羅斯、西德、日本、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視科學(xué)方法的教育，普遍強(qiáng)調(diào)要讓學(xué)生懂得“研究方法”，要掌握“獲得知識(shí)的程序和手段”，要學(xué)會(huì)進(jìn)行“科學(xué)思維”。我國(guó)現(xiàn)行的九年制義務(wù)教育的目標(biāo)，也明確提出了“要重視科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育”。
一個(gè)人的素質(zhì)是寓于他顯示出來的以發(fā)展著的社會(huì)適應(yīng)能力和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)造力之中，現(xiàn)代社會(huì)高速發(fā)展，不斷出現(xiàn)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新概念。單純的知識(shí)傳授將使學(xué)生無法適應(yīng)社會(huì)的步，更談不上促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。所以素質(zhì)教育是時(shí)代的要求。素質(zhì)教育包括科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神四個(gè)層次，而科學(xué)方法是其中的核心，科學(xué)方法教育對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)良的科學(xué)品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和探索能力是其他方面的教育所不可替代的。
二、初中物理教材中相關(guān)科學(xué)方法的內(nèi)容分析
初中物理教材的內(nèi)容，是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編寫的，它的主體當(dāng)然是物理學(xué)科的知識(shí)體系，教材對(duì)知識(shí)點(diǎn)邏輯聯(lián)系采用顯性處理；而對(duì)物理知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系和科學(xué)方法，則采用隱性處理，即不在詳文中寫明，但卻融貫在對(duì)知識(shí)的分析之中，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中逐漸地去領(lǐng)會(huì)掌握。由于考慮到初中學(xué)生的接受能力，如物理模型，在初中物理教學(xué)中是不提出的，而只是把客觀復(fù)雜事物、過程進(jìn)行簡(jiǎn)化后讓學(xué)生研究，所以初中物理教學(xué)中出現(xiàn)的問題都是經(jīng)過處理的、極其簡(jiǎn)單的。而理想化方法在教學(xué)中一般不提出名稱，但其內(nèi)涵通過教師可以滲透給學(xué)生。再如控制變量法、比值定義法是物理學(xué)研究最普遍，表達(dá)最簡(jiǎn)潔的方法，在初中教材中的體現(xiàn)也是最多，這些方法都是學(xué)生能夠接受的。我們根據(jù)初中物理教材的教學(xué)順序，以及學(xué)生能力的發(fā)展，把初中物理科學(xué)方法的教學(xué)目標(biāo)分成三類：A級(jí)：感受學(xué)生能意識(shí)到使用這種方法的好處，但不一定要記住這種方法的名稱及相關(guān)知識(shí)；B級(jí)：了解學(xué)生知道采用什么方法，并了解研究過程，理解為什么要用這種方法；C級(jí)：掌握學(xué)生初步掌握了怎樣運(yùn)用這種方法，能在教師指導(dǎo)下，在新情景中能運(yùn)用這一方法研究、解決有關(guān)的問題。
三、科學(xué)方法教育的實(shí)施策略和原則
在分析了初中物理教材中可于滲透的科學(xué)方法的內(nèi)容和目標(biāo)后，如何實(shí)施科學(xué)方法教育重在“潛移默化”和“滲透”，教師可在教學(xué)過程中把學(xué)科知識(shí)和科學(xué)方法教育有機(jī)地結(jié)合起來，采用隱性和顯的原則，根據(jù)教材內(nèi)容選擇合適的方式展開，如： 利用物理學(xué)史滲透科學(xué)方法――側(cè)重科學(xué)態(tài)度和精神；在物理基礎(chǔ)知識(shí)的傳授中滲透――側(cè)重各種科學(xué)方法； 在實(shí)驗(yàn)過程中滲透――側(cè)重觀察和實(shí)事求是態(tài)度； 在應(yīng)用及習(xí)題中滲透――及時(shí)反饋和修正?？茖W(xué)方法教育在實(shí)施中應(yīng)遵循的原則：
1.根據(jù)學(xué)生年齡特征循序漸進(jìn)的原則
初中學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力逐步形成，但抽象思維能力還未充分發(fā)展，他們對(duì)方法也不太感興趣，因此初中階段應(yīng)著重進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)方法的教育；對(duì)于科學(xué)思維方法，只能隱性滲透，即在教師的指導(dǎo)下接受分析、比較、概括等思維方法的訓(xùn)練。
2.從隱性向顯性過渡的原則
對(duì)同一種科學(xué)方法，教育中可能多次用到，應(yīng)注意教學(xué)要求應(yīng)按層次展開，逐次遞進(jìn)。如控制變量法，教材中多次用到，在講影響蒸發(fā)快慢的因素時(shí)，一般不作介紹和強(qiáng)調(diào)這一方法；講決定導(dǎo)體電阻大小的因素時(shí)，可適度介紹這一方法；講歐姆定律時(shí)，應(yīng)具體講解怎樣應(yīng)用這一方法；講液體內(nèi)部壓強(qiáng)時(shí)，可讓學(xué)生自己運(yùn)用這一方法來解決問題了。類似這種教材中出現(xiàn)多次的方法，如此值定義法等也可按層次從隱性向顯性過渡。
3.各種方法有機(jī)結(jié)合的原則
在物理教學(xué)教程中，各種科學(xué)方法交叉在一起，不可能在一種科學(xué)方法的教育完成以后再進(jìn)行另一種科學(xué)方法的教育。因此，必須充分利用物理教材中的科學(xué)方法教育因素，把各種方法有機(jī)地結(jié)合在一起進(jìn)行教育。如牛頓第一定律推導(dǎo)，就綜合了多種科學(xué)方法；讓小球從同一斜面的同一高度靜止?jié)L下――控制變量法；平面越光滑，運(yùn)動(dòng)距離越大，如無摩擦小球一直勻速運(yùn)動(dòng)下去――合理外推；而平面無摩擦――理想化方法。
四、初中物理科學(xué)方法教育的注意點(diǎn)
物理學(xué)科學(xué)方法教育離不開學(xué)生實(shí)際和物理學(xué)實(shí)際，在實(shí)施時(shí)應(yīng)注意：
1.貫徹的長(zhǎng)期性
科學(xué)方法學(xué)習(xí)比物理知識(shí)學(xué)習(xí)要難，它不是一次教學(xué)就能讓學(xué)生理解和掌握。特別是初中物理科學(xué)方法大多是隱性的，只有在長(zhǎng)期的熏陶下學(xué)生才能潛移默化地、自覺不自覺地學(xué)到一些科學(xué)方法。
2.不能離于物理知識(shí)的傳授
一、回歸“方法本質(zhì)”，顯化科學(xué)方法內(nèi)在邏輯
科學(xué)方法具有把不同的物理知識(shí)聯(lián)系起來從而形成知識(shí)結(jié)構(gòu)的功能，它是理解知識(shí)的綱領(lǐng)和脈絡(luò)。進(jìn)行科學(xué)方法教育的前提，就是要探尋方法的內(nèi)涵，理解方法的本質(zhì)。以初中物理重點(diǎn)知識(shí)密度、功等為切入點(diǎn)，分別顯化比值定義法和乘積定義法的內(nèi)在邏輯，從而給初中物理科學(xué)教育以有益的啟示。
1.密度――比值定義法
在初中物理教學(xué)中，比值定義法是定義物理概念常用的方法之一。它適用于物質(zhì)屬性或特征、物體運(yùn)動(dòng)特征的定義，利用一個(gè)只與物質(zhì)或物體的某種屬性特征有關(guān)的兩個(gè)或多個(gè)可以測(cè)量的物理量的比值來確定一個(gè)表征此種屬性特征的新物理量。
密度是初中物理的重點(diǎn)內(nèi)容之一，通常的教學(xué)設(shè)計(jì)采取測(cè)量出幾種不同物質(zhì)的質(zhì)量和體積，記錄數(shù)值，然后分別計(jì)算出質(zhì)量和體積的比值，最后分析數(shù)據(jù)得出“同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積之間的比值是恒定的，不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積之間的比值是不同的”的結(jié)論，從而引入密度的概念。但是這樣的設(shè)計(jì)，忽視了比值定義法運(yùn)用中的一個(gè)關(guān)鍵問題――為什么要用兩個(gè)物理量相比來定義一個(gè)新的物理量。這一種處理的缺陷在于并沒有揭示出比值定義法的本質(zhì)。
實(shí)際上，比值定義法本質(zhì)是比較的思想，這種思想在日常生活中早有體現(xiàn)，所以可結(jié)合生活實(shí)際，揭示比值定義法的實(shí)質(zhì)?？梢赃@樣進(jìn)行設(shè)計(jì)：“媽媽買了8斤蘋果，花了17.6元錢；爸爸花了22.5元買了9斤香蕉，小明想知道是蘋果還是香蕉貴？你會(huì)怎么辦？”學(xué)生會(huì)直接想到計(jì)算出每斤的售價(jià)，即價(jià)錢與重量的比。而進(jìn)一步思考，就是在相同的標(biāo)準(zhǔn)下再做比較。受到這樣的啟示，對(duì)于解決“不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系”問題就要選取相同的標(biāo)準(zhǔn)，自然想到要計(jì)算出質(zhì)量與體積的比值，即比較單位體積的質(zhì)量；計(jì)算后發(fā)現(xiàn)：不同物質(zhì)，比值不等，相同物質(zhì)比值相等。為描述物質(zhì)的這種屬性，引入了密度的概念。
2.功――乘積定義法
乘積定義法是用幾個(gè)物理量的乘積定義一個(gè)新的物理量，其中相乘的幾個(gè)物理量均為被定義物理量的決定因素，這種方法所定義的物理量與其他各物理量都有關(guān)系，并會(huì)隨著其他各物理量的變化而變化。
功是乘積法定義的一個(gè)典型例子。多數(shù)教學(xué)往往從一些生活情景中找出具有共性的決定因素，發(fā)現(xiàn)如果在力的方向上有移動(dòng)距離，這個(gè)力就對(duì)物體做功；而對(duì)于力和在力的方向上移動(dòng)的距離這兩個(gè)物理量，相加或相減顯然量綱上不允許，相除與效果矛盾，所以就將力與距離的乘積定義為功。但對(duì)于為什么相乘，卻欲言又止，說不清楚。
究其原因，是在教學(xué)中沒有強(qiáng)調(diào)乘積定義法的內(nèi)涵。追溯其本質(zhì)，還要起源于數(shù)學(xué)上的乘法運(yùn)算，相同的數(shù)據(jù)累加起來的和可以用這個(gè)數(shù)乘以出現(xiàn)的次數(shù)，乘積體現(xiàn)的是一種累積的思想，所以，乘積定義法本質(zhì)上是一種積累效應(yīng)，這種積累可以是任何物理量的積累，可以是其對(duì)時(shí)間的積累或是在空間上的積累，具體到功是力對(duì)空間的積累。這種積累效應(yīng)，如果用數(shù)學(xué)來衡量，不只簡(jiǎn)單表現(xiàn)于宏觀上看似一個(gè)物理量在另一個(gè)物理量上的直線變化，也不是坐標(biāo)圖上某一點(diǎn)的累計(jì)，而是它帶動(dòng)的整個(gè)平面面積的擴(kuò)大。
力對(duì)空間的積累效應(yīng)，從物理學(xué)的角度認(rèn)識(shí)，是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)能量的歷史過程中，建立了“功”的概念，如果一個(gè)力對(duì)物體做了功，物體在力的作用下就會(huì)發(fā)生能量的變化。這種積累，也是能量的一種蓄積，是從量變到質(zhì)變的過渡過程。
二、關(guān)注“知識(shí)生成”，顯化知識(shí)獲得路徑
科學(xué)方法不僅是理解物理知識(shí)的綱領(lǐng)和脈絡(luò)，而且它還是獲取物理知識(shí)的途徑和手段，根據(jù)科學(xué)方法中心的知能結(jié)構(gòu)圖，物理知識(shí)的獲得途徑為：實(shí)驗(yàn)事實(shí)科學(xué)方法物理知識(shí)（概念、定律等）。顯然，只有通過科學(xué)方法的參與，才能使客觀存在的物理知識(shí)上升為理論形態(tài)?？茖W(xué)方法的顯性教育，更能揭示科學(xué)方法的本質(zhì)與科學(xué)方法的操作過程。顯化物理知識(shí)的形成過程，就是基于科學(xué)方法中介的認(rèn)識(shí)路徑。
1.液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律――演繹推理法
所謂演繹推理法就是指人們以已知的客觀規(guī)律為依據(jù)，推知未知規(guī)律的方法。是由一般到個(gè)別的認(rèn)識(shí)方法。比如液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律就是運(yùn)用演繹推理方法推導(dǎo)得到的物理規(guī)律。取液體內(nèi)一圓柱形液柱作為研究對(duì)象，當(dāng)液柱靜止時(shí)，由二力平衡得到，下表面受到的向上的壓力F與液柱所受的重力G的大小相等，即F＝G（大前提）,又壓力F＝pS，重力G＝ρgSh（小前提），得到p＝ρgh,計(jì)算液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的計(jì)算公式（結(jié)論）。
在教學(xué)中可以采用如下的顯化方式，讓學(xué)生對(duì)知識(shí)和方法有較深刻的認(rèn)識(shí)：理想液柱 二力平衡（F=G）演繹推理法(F=PS,G=ρgSh,等量代換)液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律p＝ρgh。
另外，教學(xué)方式要同學(xué)生的不同認(rèn)知發(fā)展階段恰當(dāng)配合，才可收到較好的教學(xué)效果。根據(jù)皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段論，初中學(xué)生處于具體運(yùn)算階段向形式運(yùn)算階段的過渡階段，這個(gè)階段的少年，能夠借助具體形象進(jìn)行邏輯推理，但還不能從邏輯上考慮現(xiàn)實(shí)情景，所以現(xiàn)階段的演繹推理是在教師具體抽象的前提下進(jìn)行的，如本例中的“取液體內(nèi)一圓柱形液柱作為研究對(duì)象”。
2.阿基米德原理――猜想驗(yàn)證法
結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行合理猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施科學(xué)驗(yàn)證，再經(jīng)分析最終得到科學(xué)結(jié)論，這種研究問題的方法就是猜想驗(yàn)證法，有些重點(diǎn)規(guī)律都是由猜想引起，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出的。
浮力是初中物理力學(xué)中的重要概念，“阿基米德原理”是測(cè)定物體在液體中所受浮力大小的基本原理。下面以“阿基米德原理”為例，來談學(xué)習(xí)猜想驗(yàn)證法的顯化途徑。
教師首先創(chuàng)造問題情景，并提出“浸入液體中的物體受到的浮力與哪些因素有關(guān)？”學(xué)生結(jié)合生活中的現(xiàn)象進(jìn)行合理猜想：根據(jù)生活中游泳的經(jīng)驗(yàn)，猜想浮力大小可能與物體的體積、物體浸沒的深度、液體的密度有關(guān)；根據(jù)曹沖稱象的故事猜想到可能與物體排開液體的體積有關(guān)；根據(jù)石頭和木塊一同落入水中時(shí)，常常見到石頭沉底而木塊漂浮，猜想浮力大小可能與物體的密度有關(guān)；又可以繼續(xù)猜想到浮力大小是否與物體的形狀有關(guān)等。
多個(gè)因素都可能對(duì)浮力大小有影響，就必須設(shè)法把其他的因素人為地控制起來，保持不變，只改變剩下的一個(gè)因素，從而知道浮力是否與所改變的因素有關(guān)，也就是所謂的“控制變量法”。經(jīng)過驗(yàn)證，影響浮力大小的因素有液體的密度和物體排開液體的體積，而兩者結(jié)合起來可以計(jì)算物體排開液體的質(zhì)量（重力），進(jìn)一步猜想到浮力的大小是否等于物體排開液體的重力，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，收集物體排開的液體，經(jīng)測(cè)量可發(fā)現(xiàn)：浸在液體中的物體受到的浮力等于它排開液體所受的重力。教師繼續(xù)揭示，這就是著名的阿基米德原理，也同樣適用于氣體。
三、注重“遷移應(yīng)用”，顯化科學(xué)方法教育功能
一個(gè)方法對(duì)應(yīng)于很多知識(shí)的獲得，那么，就可以應(yīng)用已學(xué)習(xí)的科學(xué)方法去研究那些尚未研究過的事物，進(jìn)行有效的遷移，即運(yùn)用科學(xué)方法合乎邏輯地推導(dǎo)出新知識(shí)，彰顯科學(xué)方法的教育功能。既讓學(xué)生在運(yùn)用中感受到科學(xué)方法的邏輯力量，也加強(qiáng)他們發(fā)展知識(shí)的能力，為提升科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神奠定基礎(chǔ)。
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比值定義法：在壓強(qiáng)、功率、電流等概念的建立中采取的都是這樣的方法。應(yīng)用比值法定義的物理量，依據(jù)其意義的不同，還有兩種類型：一類是兩物理量的比值是個(gè)常數(shù)，如電阻、密度等，比值反映的是物質(zhì)的性質(zhì)，與兩個(gè)物理量都沒有關(guān)系；另外一類基于控制變量的思想，如壓強(qiáng)、速度、功率、電流等，比值反映的是效果，受兩個(gè)物理量的影響。但無論哪一類，其本質(zhì)都是取相同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。
乘積定義法：力在空間的積累被定義為功，在時(shí)間上的積累就是沖量；電功、電熱、熱量等概念采取的都是乘積定義法，是電流在時(shí)間積累的不同效應(yīng)。但以上不同物理量的共同特點(diǎn)，都是過程量，本質(zhì)上是一種積累效應(yīng)。
演繹推理法：如在推導(dǎo)連通器原理時(shí)，取容器底部一理想液片，根據(jù)平衡分析左右兩端壓力相等F左＝F右，利用F=pS，導(dǎo)出壓強(qiáng)相等(P左=P右)，再依據(jù)P=ρgh，得到“裝有同種液體時(shí)液面總相平”的結(jié)論；再如，串、并聯(lián)電路電阻關(guān)系，以并聯(lián)為例，用如下的演繹過程更能顯化演繹推理法的邏輯力量：
猜想驗(yàn)證法使用的頻率更高一些，在探究影響串并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻的關(guān)系；影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的關(guān)系；液體壓強(qiáng)的影響因素；杠桿平衡條件；影響蒸發(fā)的快慢的因素；影響動(dòng)能、重力勢(shì)能的因素都有體現(xiàn)。提出合理的猜想后，在驗(yàn)證過程中，常常體現(xiàn)出多種科學(xué)方法的交叉應(yīng)用，如會(huì)用到控制變量法確定研究方案，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析綜合，利用歸納法得出結(jié)論，等等。
四、結(jié)束語
在課堂教學(xué)中，教師的教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是把握科學(xué)方法這條主線。不論是概念教學(xué)還是規(guī)律教學(xué)，都要牢牢抓住科學(xué)方法，以重點(diǎn)知識(shí)的教學(xué)為切入點(diǎn)，進(jìn)行科學(xué)方法的顯化教育，并在其他新知識(shí)的教學(xué)中有目的地實(shí)現(xiàn)科學(xué)方法的有效遷移，將科學(xué)方法的掌握植根于每一個(gè)物理知識(shí)的獲得過程中，從而讓學(xué)生感覺到科學(xué)方法教育的真實(shí)性和實(shí)在性，這樣既能加深對(duì)物理知識(shí)的把握，又能落實(shí)科學(xué)方法教育。
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初中物理教學(xué)現(xiàn)狀
隨著初中物理新課標(biāo)的不斷推進(jìn)和實(shí)施，初中物理教學(xué)面對(duì)從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的重要階段。教材中從每一個(gè)問題的提出到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，再到實(shí)驗(yàn)的過程及結(jié)論的得出，自始至終都穿插、滲透這各種科學(xué)探究問題的方法，這幾年的升高中考試，對(duì)于科學(xué)方法的考察也開始成為熱點(diǎn)內(nèi)容之一，但在初中教材當(dāng)中很少涉及這些方法，使學(xué)生在解決問題時(shí)常常“無據(jù)可依”。因此，將初中物理中涉及到的常用的一些科學(xué)方法進(jìn)行梳理、總結(jié)是很有必要的。
科學(xué)方法在初中物理教學(xué)中的重要性
由于初中生的理解和運(yùn)用能力有限，但物理知識(shí)多數(shù)都比較抽象，那么學(xué)會(huì)一些科學(xué)方法，對(duì)他們理解和解決一些比較抽象的問題具有很大的幫助。例如：在探究影響影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素的實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于影響滑動(dòng)摩擦力大小有正壓力和接觸面粗糙程度兩個(gè)因素，所以需要運(yùn)用控制變量法來探究這一問題。還有，空氣看不見、摸不到，但我們可以利用轉(zhuǎn)換法，根據(jù)空氣流動(dòng)（風(fēng)）所產(chǎn)生的作用來認(rèn)識(shí)它。這只是初中物理中運(yùn)用科學(xué)方法的很少一部分，還有許多物理問題需借助科學(xué)方法來解決。所以，學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的認(rèn)識(shí)和掌握是非常必要的。
初中物理主要涉及到的科學(xué)方法
在初中物理階段，主要涉及的科學(xué)探究方法有觀察法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效代替法、比較法、放大法、理想實(shí)驗(yàn)法、歸納法、分類法、逆向思維法等科學(xué)方法。在這里，我就觀察法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、等效代替法和累積法向大家做一些簡(jiǎn)單的介紹。
（一）觀察法
實(shí)際觀察是學(xué)習(xí)初中物理學(xué)科最基本的方法，也是學(xué)生直觀了解和獲得感性材料的基本途徑。觀察法要求學(xué)生要注意力高度集中，還能排除無關(guān)因素的干擾。如在做氣體膨脹對(duì)外做功的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生只聽到“嘭”的一聲，同時(shí)看到瓶塞被彈出，對(duì)瓶口出現(xiàn)酒精煙霧則無需注意，但這需要老師及時(shí)交代，提醒學(xué)生。在指導(dǎo)學(xué)生觀察時(shí)，為了加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶和理解，老師通常會(huì)用正、反對(duì)比觀察進(jìn)行講授，如探究沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系時(shí)，老師會(huì)讓學(xué)生觀察增大氣壓和減小氣壓兩個(gè)正、反面的現(xiàn)象后再給出結(jié)論。
（二）控制變量法
控制變量法是把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題，每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而探究被改變這個(gè)因素對(duì)事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決的科學(xué)方法。
這個(gè)方法貫穿在整個(gè)初中物理教學(xué)中，例如“探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻的關(guān)系”，研究導(dǎo)體中的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓關(guān)系時(shí)，控制導(dǎo)體的電阻不變，改變導(dǎo)體兩端電壓大小，看導(dǎo)體中電流的變化；研究導(dǎo)體中的電流與這段導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí)，控制導(dǎo)體兩端的電壓不變，改變導(dǎo)體電阻大小，看導(dǎo)體中電流的變化。最后得出歐姆定律。除此之外，探究影響電阻大小的因素、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素等實(shí)驗(yàn)時(shí)，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及的因素都比較多，所以，就更顯示控制變量法的特點(diǎn)及重要意義。
（三）轉(zhuǎn)換法
轉(zhuǎn)換法是對(duì)于要研究的對(duì)象是一些看不見、摸不到、量不著的很細(xì)微現(xiàn)象或很不容易測(cè)得具體數(shù)據(jù)的物理量的規(guī)律時(shí)，把它們轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)者比較熟知的看得見、量的出來、摸得到的大的具體的現(xiàn)象或容易測(cè)得的物理量，再來認(rèn)識(shí)它們的科學(xué)方法。
轉(zhuǎn)化法在初中物理中也跟常見。比如，在探究分子運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于分子看不見、摸不到，但通過墨水的擴(kuò)散現(xiàn)象就可以認(rèn)識(shí)到分子的運(yùn)動(dòng)；在探究磁鐵磁性強(qiáng)弱時(shí)，可以通過吸附在磁鐵上大頭針的數(shù)量來判斷；測(cè)不規(guī)則小石塊的體積時(shí)，轉(zhuǎn)化為測(cè)排開水的體積；測(cè)液體壓強(qiáng)時(shí)，轉(zhuǎn)化為測(cè)液柱變化的高度差等等。還有一些物理量不易測(cè)得，如電功率、電阻、密度等。對(duì)于這些物理量，則可以根據(jù)定義式轉(zhuǎn)化為直接測(cè)得的物理量，再由其定義式來計(jì)算它們的值。轉(zhuǎn)化法的使用，促使學(xué)生的思維得以發(fā)散，轉(zhuǎn)化的思維方法得到訓(xùn)練。
（四）等效代替法
等效代替法是在保證某種效果相同的前提下，將相對(duì)來說很復(fù)雜的物理問題和過程轉(zhuǎn)化為效果相同或相等的的、比較容易研究的物理問題和過程來研究和處理的科學(xué)方法。
初中物理中，比如說在研究合力時(shí)，一個(gè)力與兩個(gè)力使彈簧發(fā)生變形是等效的，一個(gè)力就代替了兩個(gè)力；在平面成像的實(shí)驗(yàn)中，利用兩個(gè)完全相同的蠟燭，因?yàn)闊o法真正的測(cè)出物與像的大小關(guān)系，所以利用一個(gè)完全相同的另一根蠟燭來等效代替物像的大小。這些都是使用了等效代替法，尤其是平面鏡成像實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用了等效代替法后，使學(xué)生更加直觀、準(zhǔn)確地得出結(jié)論。
（五）累積法
累積法是指在測(cè)量很小的量時(shí)，常常將很小量累積成一個(gè)相對(duì)較大的量的測(cè)量方法。比如，要測(cè)量書的一頁紙有多厚，可以把一百頁書累計(jì)起來測(cè)量總的厚度，再除以一百。再如，測(cè)一顆米的質(zhì)量、計(jì)算心跳一次的時(shí)間，對(duì)于這些不易測(cè)取的物理量，均可以用累積法來測(cè)量，這樣測(cè)量出來的物理量誤差小，更接近真實(shí)值。
在探究一個(gè)物理知識(shí)或物理規(guī)律時(shí)，并不單單運(yùn)用一種方法，往往伴隨多種方法同時(shí)使用。這就要求學(xué)生要理解并掌握每一種科學(xué)方法，能夠用科學(xué)方法迅速地抓住問題的關(guān)鍵，找出解決問題的途徑和所需條件。這也是學(xué)生綜合能力提升的表現(xiàn)。
科學(xué)方法使用的意義
學(xué)生通過對(duì)科學(xué)方法的不斷了解和掌握，不但加深了解物理知識(shí)和物理規(guī)律理解和運(yùn)用，還能將所學(xué)習(xí)過的物理科學(xué)方法靈活的運(yùn)用到新的知識(shí)中去，或者應(yīng)用于自己在生活或其他課程學(xué)習(xí)中遇到的一些問題和情境中去，激發(fā)并提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。
總之，作為教師應(yīng)該教給學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象問題、分析問題所在和最終解決問題的科學(xué)方法，這樣做既是發(fā)掘?qū)W生創(chuàng)新思維、提高學(xué)生自主能力的關(guān)鍵，也是教師給予學(xué)生的最具生命力的教育，達(dá)到了“授之以漁”的目的。（作者單位：陜西理工學(xué)院）
參考文獻(xiàn)：
一、控制變量法
自然界中發(fā)生的各種物理現(xiàn)象往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的，因此影響物理學(xué)研究對(duì)象的因素在許多情況下并不是單一的，而是多種因素相互交錯(cuò)、共同起作用的。要想精確地把握研究對(duì)象的各種特性，弄清事物變化的原因和規(guī)律，單個(gè)自然條件下整體觀察研究對(duì)象是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須對(duì)研究對(duì)象施加人為的影響，造成特定的便于觀察的條件，這就是“控制變量”的方法。
在初中物理實(shí)驗(yàn)過程中，控制變量法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規(guī)律的科學(xué)方法。其在初中物理教材中的應(yīng)用有：
1.研究蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān)；
2.研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)；
3.研究液體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)；
4.研究浮力大小與哪些因素有關(guān)；
5.研究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)；
6.研究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)；
7.研究動(dòng)能、重力勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)；
8.研究導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān)；
9.研究電阻一定，電流與電壓的關(guān)系；
10.研究電壓一定，電流和電阻的關(guān)系；
11.研究電流做功的多少與哪些因素有關(guān)；
12.研究電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)；
13.研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)；
14.研究物體吸收放熱的多少與哪些因素有關(guān)；
15.研究電功大小與哪些因素有關(guān)；
16.研究通電螺線管的極性與哪些因素有關(guān)；
17.研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)；
18.研究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)；
19.研究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力方向與哪些因素有關(guān)。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一個(gè)物理現(xiàn)象和規(guī)律中，因?qū)嶒?yàn)本身的特殊限制或因?qū)嶒?yàn)器材等限制，不可以或很難直接揭示物理本質(zhì)，而采取與之相似或有共同特征的等效現(xiàn)象來替代的方法。這種方法若運(yùn)用恰當(dāng)，不僅能順利得出結(jié)論，而且容易被學(xué)生接受和理解其在初中物理教材中的應(yīng)用有：
1.研究串、并聯(lián)電路時(shí)，引入總電阻的概念；
2.等效替代法測(cè)電阻；
3．滑動(dòng)摩擦力的測(cè)量；
4．“曹沖稱象”；
5．通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的一些現(xiàn)象（如小燈泡發(fā)光）來確定是否有電流通過；
6．研究大氣壓的值時(shí)，用水銀柱高所產(chǎn)生的壓強(qiáng)來研究大氣壓；
7.在平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中用兩個(gè)完全相同的蠟燭，驗(yàn)證物與像的大小相同。
三、推理法
有一些物理現(xiàn)象，由于受實(shí)驗(yàn)條件所限，無法直接驗(yàn)證，需要我們先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行合理推理得出正確結(jié)論。其在初中物理教材中的應(yīng)用有：
1．研究聲音不能在真空中傳播；
2．研究牛頓第一定律。
四、類比與歸納法
類比法是指由一類事物所具有的屬性，可以推出與其類似事物也具有這種屬性的思考和處理問題的方法。從一般性較小的前提出發(fā)，推出一般性較大的結(jié)論的推理方法叫歸納法。在科學(xué)研究中，歸納法發(fā)揮著重要的作用，許多物理概念、定律及規(guī)律的獲得都是借助了歸納法的力量，由實(shí)驗(yàn)（演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)）歸納獲得的。其在初中物理教材中的應(yīng)用有：
1．研究電流和電壓時(shí)，用水流和水壓類比；
2．用水波類比聲波；
3．類比磁極間和電荷間的相互作用。
大多數(shù)定理和規(guī)律的提出都應(yīng)用了歸納法，比如銅能導(dǎo)電，銀能導(dǎo)電，鋅能導(dǎo)電，則歸納出金屬能導(dǎo)電。在實(shí)驗(yàn)中為了驗(yàn)證一個(gè)物理規(guī)律或定理，反復(fù)通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它的正確性，然后歸納、分析整理得出正確的結(jié)論。在阿基米德原理中，為了驗(yàn)證F浮＝G排，我們分別利用石塊和木塊做了兩次實(shí)驗(yàn)，歸納、整理后均得出F?。紾排，于是驗(yàn)證了阿基米德原理的正確性，而我們使用的正是這種方法。
五、轉(zhuǎn)換法
對(duì)于一些看不見、摸不著的物質(zhì)或物理問題我們往往要拋開事物本身，通過觀察和研究它們?cè)谧匀唤缰斜憩F(xiàn)出來的外顯特性、現(xiàn)象或產(chǎn)生的效應(yīng)等去認(rèn)識(shí)事物的方法。其在初中物理教材中的應(yīng)用有：
1.用細(xì)線測(cè)量地圖上鐵路線的長(zhǎng)度，用直尺和三角板測(cè)硬幣的直徑；
2．用小磁針研究磁場(chǎng)方向；
3．用電磁鐵吸引大頭針的多少來比較磁性的強(qiáng)弱；
4．根據(jù)電燈的亮暗程度比較電流的功率；
5．通過比較電流的大小來比較電阻的大?。?/p>
6．通過觀察木塊被運(yùn)動(dòng)物體撞擊后移動(dòng)的距離大小來比較物體動(dòng)能的大??；
7．通過觀察木樁被打入沙中的深淺來比較重物的重力勢(shì)能的大小；
8．通過墨水滴入水中的擴(kuò)散現(xiàn)象來說明分子的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；
9．通過物體形變量的大小來說明物體受力的大小。
有經(jīng)驗(yàn)的教師一定會(huì)精心準(zhǔn)備并上好初中物理的第一節(jié)課，因?yàn)檫@對(duì)學(xué)生兩年初中物理的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。比如在“奇妙的物理現(xiàn)象”一節(jié)教學(xué)時(shí)，我是這樣引入的：“同學(xué)們，你們好！從今天開始，由我把大家領(lǐng)入‘物理’科學(xué)的殿堂，我想同學(xué)們一定很想知道‘物理’是一門什么樣的學(xué)科？它是研究什么的？對(duì)我們有沒有用呢？怎樣才能學(xué)好物理？今天我們通過觀察幾個(gè)“奇妙的物理現(xiàn)象”來體會(huì)物理這門學(xué)科的特點(diǎn)，請(qǐng)同學(xué)們要仔細(xì)觀察，認(rèn)真思考……”，初中學(xué)生具有較大的可塑性和模仿性，教師通過語言的渲染和暗示，指出物理這門學(xué)科源于生活，又服務(wù)于生活，不僅是有用的，而且是有趣的，讓學(xué)生對(duì)學(xué)好物理充滿信心，同時(shí)滲透學(xué)法指導(dǎo)，提醒學(xué)生“仔細(xì)觀察”、“認(rèn)真思考”，這些也是學(xué)生學(xué)好物理必備的素質(zhì)。
二、 利用趣味故事引入，創(chuàng)設(shè)問題情境
興趣是學(xué)生積極探索事物的認(rèn)識(shí)傾向。學(xué)生的情感有明顯的傾向性，他們對(duì)新奇的現(xiàn)象或問題特別感興趣，教師應(yīng)“投其所好”，利用趣味故事引入新課，引趣激疑，讓學(xué)生在感興趣的同時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而產(chǎn)生探索的愿望。如在學(xué)習(xí)“汽化和液化”時(shí)，可給學(xué)生講述“越曬或涼”的故事：“盛夏，一位植物學(xué)家到歐洲的巴爾干半島去考察，太陽烤得他口干舌燥，他見一位頭頂瓦罐的婦女，忙上前說：‘夫人給我杯牛奶喝好嗎？越?jīng)鲈胶谩?。‘你等一下，讓我把牛奶曬一曬再喝’。只見婦女把盛有牛奶的瓦罐用濕毛巾左一層右一層用濕毛巾包了個(gè)嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)，放在炙熱的太陽底下曬起來。植物學(xué)家很納悶，這樣處理牛奶不是越曬越熱嗎？但他很快就明白了其中的奧秘。同學(xué)們你知道其中的道理嗎？”此時(shí)學(xué)生必定會(huì)對(duì)原認(rèn)知產(chǎn)生質(zhì)疑，思維中出現(xiàn)了疑問，便容易引起定向探究，從而激發(fā)強(qiáng)烈的求智欲望。
三、 從學(xué)生行為引入，一箭雙雕
有時(shí)候，引入不僅是為了新課教學(xué)，同時(shí)也可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想品德教育，達(dá)到既教書又育人的目的。例如教學(xué)八（下）《重力》一節(jié)時(shí)，可以這樣引入：“同學(xué)們，上周我發(fā)現(xiàn)班上有些同學(xué)折紙飛機(jī)，從四樓往球場(chǎng)上放飛，場(chǎng)面很是‘壯觀’。這些飛機(jī)為什么最終都能停在球場(chǎng)上呢？”這樣自然引入新課，同時(shí)也間接批評(píng)為了一些學(xué)生的不文明行為，使他們?cè)趯W(xué)習(xí)書本知識(shí)的同時(shí)，也懂得了一些做人的道理，可謂一舉兩得，何樂而不為呢？
四、 實(shí)驗(yàn)引入，點(diǎn)燃學(xué)生智慧的火花
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)引入新課可以激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心，使他們仔細(xì)地觀察，認(rèn)真地思考，還有助于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)態(tài)度。如《汽化和液化》引入新課時(shí)可讓學(xué)生用棉簽在手背上涂點(diǎn)酒精，再問學(xué)生你有什么感覺？你看到了什么？又想到什么？學(xué)生不僅體驗(yàn)了蒸發(fā)的過程，同時(shí)也對(duì)蒸發(fā)的吸熱留下深刻的印象。在引入“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”時(shí)，我讓學(xué)生用倒置的小漏斗向下吹乒乓球，學(xué)生對(duì)乒乓球沒有掉下來感到驚愕。對(duì)于出乎意料而又終身難忘的事實(shí)，學(xué)生自然萌發(fā)出“我要再試一試”，要探個(gè)“究竟”的強(qiáng)烈愿望。在引入《大氣壓強(qiáng)》時(shí)，我往空礦泉水瓶?jī)?nèi)倒些開水，晃一晃，再把水倒出去，旋緊瓶蓋，不一會(huì)就聽到“咔咔”的響聲，接著就看到礦泉水瓶明顯地癟了進(jìn)去，學(xué)生自然就會(huì)思考是什么力量讓瓶子發(fā)生了形變，這樣就為證明大氣壓的存在做了知識(shí)上鋪墊。因此用新奇的實(shí)驗(yàn)引入新課能捕捉學(xué)生的興奮點(diǎn)，增強(qiáng)探究新知識(shí)的動(dòng)力。
五、 懸念引入，激發(fā)學(xué)生的求知欲
初中物理的內(nèi)容涉及聲學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、能的轉(zhuǎn)化等物理學(xué)知識(shí)，對(duì)學(xué)生以后的物理學(xué)習(xí)起基礎(chǔ)性作用，課堂教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的必要途徑之一，教學(xué)中要讓學(xué)生知道科學(xué)知識(shí)，經(jīng)歷科學(xué)過程，了解科學(xué)研究的思想和方法，提高科學(xué)素養(yǎng)。我結(jié)合初中生的年齡、學(xué)習(xí)和認(rèn)知特點(diǎn)，談?wù)務(wù)n堂教學(xué)中的方法。
一、加強(qiáng)和改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科，物理概念的建立與物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，都以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)。實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的重要研究方法，只有重視實(shí)驗(yàn)，才能使物理教學(xué)獲得成功；只有通過實(shí)驗(yàn)觀察物理事實(shí)，才能真正理解和掌握知識(shí)。教師應(yīng)通過新奇的物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)他們求知的欲望。例如，在講授“大氣壓”一節(jié)時(shí)，可把裝滿水的杯上用稍硬的紙片蓋住并倒過來，發(fā)現(xiàn)水并不流出，紙片也不下落，就會(huì)確信大氣壓的存在。接著讓兩個(gè)學(xué)生做馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，使他們感覺到巨大的大氣壓力，這樣就會(huì)使學(xué)生對(duì)這節(jié)課感興趣、印象深、易理解、記得牢。如，首先用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課的方法，使學(xué)生產(chǎn)生懸念，然后通過授課解決懸念，用奇特的實(shí)驗(yàn)或自制實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣效果更好。人類的興趣與好奇心緊密相聯(lián)。培養(yǎng)好奇心的關(guān)鍵在于使新信息的刺激超出學(xué)生已有的“認(rèn)知結(jié)構(gòu)”，即出乎學(xué)生的意料。例如，在講授機(jī)械能守恒定律時(shí)，可用一個(gè)單擺來做實(shí)驗(yàn)。老師先將單擺拉個(gè)較大的角度使之貼近眼睛，站著不動(dòng)，然后放手，使單擺擺動(dòng)起來。很多學(xué)生都會(huì)替老師擔(dān)心，生怕擺球會(huì)碰到老師的眼睛。實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻出乎學(xué)生的意料。教師通過實(shí)驗(yàn)，能把學(xué)生的注意力集中起來，為下一步解決“為什么”做好準(zhǔn)備，把實(shí)際生活中的現(xiàn)象跟物理實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來，使學(xué)生感悟?qū)嶋H生活的奇妙和規(guī)律性。
二、運(yùn)用辨別易混淆概念的比較教學(xué)法
物理學(xué)中的概念和規(guī)律的陳述語言十分精煉和準(zhǔn)確，概括程度非常高，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，容易對(duì)某些字詞不大在意或理解不到位、不深刻。因此在教學(xué)中呈現(xiàn)的內(nèi)容，不但要準(zhǔn)確，而且某些關(guān)鍵的字詞要加以突出，概念的內(nèi)涵和外延要解釋說明。如物理做功的理解，物體受力，也移動(dòng)了距離，但不一定做功，必須理解物體在力的方向上運(yùn)動(dòng)了一段距離。又如產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，從條件中的“閉合電路”的含義提出問題：電路沒有閉合時(shí)能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？不能產(chǎn)生感應(yīng)電流那么又產(chǎn)生什么呢？“一部分導(dǎo)體”強(qiáng)調(diào)并提出：如不是一部分導(dǎo)體而是全部導(dǎo)體，那么將怎么樣呢？“切割磁感線”中的什么樣的情況叫切割等，教師必須突出這些關(guān)鍵字詞，并解釋，不但要解釋準(zhǔn)確，而且要與其他類似的易混淆的概念和規(guī)律進(jìn)行比較，建立類比聯(lián)系，從而突破認(rèn)知的模糊區(qū)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加深刻、透明、清晰。
三、注重初中物理課堂教學(xué)語言藝術(shù)
語言的形象性非常重要，物理教學(xué)語言技巧性的特點(diǎn)是形象化。形象化的語言表達(dá)富有力度，能使學(xué)生感到驚訝、感到不同凡響，使學(xué)生情緒興奮，對(duì)認(rèn)識(shí)產(chǎn)生興趣，體驗(yàn)獲得知識(shí)的喜悅，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。語言要符合科學(xué)性、思想性。所謂科學(xué)性，就是要用準(zhǔn)確無誤、合乎邏輯的語言來講。語言要注意嚴(yán)謹(jǐn)性、針對(duì)性，物理教材中用來表達(dá)物理概念、定理、定律等的語言都是十分確切和精練的，常常是少一個(gè)字不行，多一個(gè)不可，前后顛倒也不行。例如光的反射定律：“反射光線在入射光線和法線所決定的平面內(nèi)；反射光線和入射光線在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角?！本筒荒軐ⅰ八甭┑?，也無需在“平面”之前加什么修飾，不能把“反射光線”和“入射光線”位置互換，更不能說“入射角等于反射角”，這體現(xiàn)了物理語言的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性。還要考慮語言的直觀性、趣味性，在物理教學(xué)中，要注意語言的直觀性，運(yùn)用語言藝術(shù)，使抽象的概念具體化，深?yuàn)W的道理形象化，書面文字口語化，枯燥知識(shí)趣味化，也就是說教學(xué)語言既要通俗易懂又要深入淺出，以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、掌握和記憶。
