高中物理科學方法教育分析論文
摘要:《普通高中物理課程標準》明確提出，“進一步提高學生科學素養”。因此，深入研究科學方法，對於提高學生的科學素養有著重要意義。本文將對新課改下高中物理科學方法教育的意義和方法進行探討。
關鍵詞:新課改下；高中物理；科學方法教育
根據新課程理念，高中物理科學方法可以概括為：“物理學科方法就是研究物理現象、描述物理現象、實施物理實驗、檢驗物理規律時所採用的各種手段與方法，具體到物理學科中就是物理科學方法。”科學方法是物理學的內在要求，因此，物理學的發展一定要伴隨著科學方法的發展，物理學的教育當然也離開科學方法的教育。
一、高中物理科學方法教育的意義
（一）科學方法教育比知識教學更具有長遠意義
對教育而言，學生在校所能學到的知識很有限，而科學技術的迅速發展，要求社會成員具有較強的獨立獲取新知識、掌握新技術、解決新問題的創新能力。要迅速地弄懂這些新知識、新發現，掌握這些新技術，如果沒有一套行之有效的科學方法是很難達到的。所以，在物理教學中不僅要教給學生基本的科學文化知識，更重要的是要教給學生具有普遍價值的科學方法。觀察、實驗、假說、驗證等物理學科的基本研究方法，它不僅適用於自然科學的研究，也適用於其他科學技術領域和各種工作領域。分析、綜合、抽象、概括、歸納、演繹等基本的科學思維方法，更是普遍應用於人的各種思維活動，科學思維方法可以說是一個人終身不可缺少的基本素質。學生在物理教學中受到的'科學研究方法和科學思維方法的教育和培養將終身受益。所以，教給學生髮現問題、分析問題和解決問題的科學方法，應是學校教育給予學生的最具生命力的教育成果，也是學生離開學校後學習和工作的有力工具。因此，掌握科學方法比掌握具體的科學知識更具有長遠的意義。
（二）科學方法教育能使物理教學達到更高的境界
現行教材是按知識體系編排的，科學方法大多蘊涵在知識的發展過程中，需要教師挖掘教材中隱含的科學方法教育因素。在教學中有意識地以科學方法為線索組織教材、組織教學過程。對一些重點知識，模擬科學家的研究過程，切實運用必要的科學方法，讓學生在科學方法的導引下主動地去獲取知識。這樣的教學，必然符合學生的認識規律，能使學生對知識的獲得過程有切身的體驗，從而對知識本身有紮實的理解，受到科學方法的訓練和培養。這就使學生不僅掌握了知識，還明白了這一知識是用了那些科學方法來獲得的，即能在科學方法層面上理解和體驗學習過程。這樣，學生經過學習逐步地掌握了科學方法，進而形成自己的科學的學習方法，就會有效地提高學習效率。當學生掌握了方法取得了獨立獲取知識的本領時，就得到了開啟物理知識寶庫的“金鑰匙”。這種教法與學法的結合，才能體現葉聖陶先生所倡導的“教是為了不教”的原則，物理教學質量必然會達到更高的境界。
二、高中物理科學方法教育的途徑
在講清物理概念、物理規律的教學過程中滲透科學方法教育。一個物理概念的形成或一個物理規律的建立，必然有與之對應的科學方法的運用和形成。例如，在高中物理教材中速度概念的教學中，教師可引導學生首先分析、比較不同物體的運動快慢從而引入速度的概念，進而分析如何定量地表示不同物體運動的快慢，引導學生認識到可用位移和時間的比值即表示，即採用比值法定義速度。在平均速度概念的基礎上，運用近似法、微元法建立瞬時速度的概念，用比值法、微元法定義瞬時速度，也可以向學生介紹用氣墊導軌或打點計時器測量瞬時速度滲透實驗法。由此可見，在速度概念的建立過程中，伴隨著許多科學方法的運用。同樣，一個物理規律的建立，如牛頓定律、萬有引力定律、氣體實驗定律等規律的建立，也充分運用了實驗方法、分析和歸納、推理方法及數學方法。在說明物理理論的建立過程的教學中進行科學方法教育物理學中有許多物理理論。如分子動理論、麥克斯韋電磁理論、光的粒子說和波動說、玻爾理論等。這些理論都是在實驗事實的基礎上，例如，“玻爾理論”的建立，提出了三條科學假設：能量量子化假設、軌道量子化假設和躍遷假設，然後，以氫原子為例進行演繹推理，把抽象的假設具體化，再借助電子軌道圖和能級圖，使抽象的假設形象化。假設是否正確，還需要實踐的檢驗，最後，向學生介紹玻爾的理論被德國物理學家夫蘭克和赫茲共同完成的著名實驗所證實，用玻爾理論可以很好地解釋氫原子光譜，玻爾理論的正確性得到證實。循著理論建立的歷史程序“事實和已有理論”→“理論假設”→“新事實”→“修正理論，甚至建立新的假設”組織學生進行學習，實際上是讓學生經歷一次用科學方法研究物理問題的模擬活動，學生既能學到了物理知識，更體會到了科學方法在科學理論建立過程的重要作用。在進行物理實驗教學中，對學生開展科學方法教育教師介紹了一些物理方法以後，要讓學生在實踐中加以應用，實驗課是進行物理方法應用訓練的最好機會。實驗教學是中學物理教學的重要組成部分，在實驗教學中，開展科學方法教育大有文章可做。在實驗課中讓學生進行觀察、記錄並整理資料，排除次要因素，突出主要因素，經過分析、運算、歸納、總結，從而得出正確的物理結論，給學生提供親自運用科學方法探索的機會。
在單元小結中進行物理方法的討論和歸類講完一章新課後，在對該章內容進行小結的同時，也要對該章所用到的物理方法進行討論和歸類。如講完牛頓運動定律後，對控制變數法、實驗法進行分析討論，對隔離法、整體法進行小結。講完電場和磁場之後，複習時可以運用類比的方法，把這兩者知識聯絡起來。總結這些物理方法的特點、應用條件，引導學生站在更高的層次去審視這些物理方法。這對啟發思維，培養能力幫助極大。
