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第1篇

一、初中物理科學方法的分類

就物理學科而言，其本身就蘊涵著極其豐富的科學方法，大致可將這些方法歸納為以下四類：

1.物理方法

物理方法主要包括以下內容：理想化、實驗、等效、模型、放大以及觀察等。如薄透鏡、電磁波等，均是按照物理方法建立起來的理想模型，它們不但是物理知識構筑的基礎，同時也是一種處理物理問題的實用方法。

2.數學方法

數學方法實質上屬于一種工具，對于一些較為復雜的物理問題有時可轉化成數學問題，再通過比例法、圖像法、方程法等，可以簡化物理問題的求解過程。如電阻、密度等物理量的實驗一般使用的都是比例法及圖像法。通過這兩種方法能夠使學生更容易掌握物理概念及規律。

3.邏輯方法

邏輯方法中包括以下內容：推理、分類、歸納、綜合、分析、類比、概括、抽象等，例如，在尋求兩件物品的相同點和不同點時，運用的就是比較法；焦耳定律及牛頓運動定律，也都是按照綜合、分析、推理、歸納等，并以實驗事實為依據總結出來的。

4.哲學方法

哲學方法包括：絕對相對、量變質變、控制變量法、一般特殊、部分整體、原因結果、統一對立等。如，在探究“浮力的影響因素”的實驗教學中就運用了控制變量法，在實驗的設計階段，應結合實際生活中的物理現象對浮力的影響因素進行有根據的猜想，再以每一個因素是否與浮力有關為主題設計實驗步驟。在設計試驗過程中，應突出控制變量法的運用，即對影響浮力的因素和條件施加人為控制，改變某個變量、保持其他變量不變，測量并計算出浮力的大小。

二、初中物理科學方法教育的意義

1.重視科學方法教育是當前世界科學教育的趨勢

現今，隨著科學技術的快速發展，科技的競爭日趨激烈，與此同時，教育人士也逐漸認識到，能力的高低主要取決于掌握方法的多少以及對方法運用的熟練程度。因此，教師在進行物理教學中，不僅應該讓學生了解并掌握物理學的各種現象、概念及規律，同時還應該讓學生對科學的態度及方法更加重視。

2.科學方法教育是新課改的目標當前

我國的新課程標準已將科學方法確定為普通初中物理教學內容中的一部分，這一點較為充分地體現出課改對科學方法教育的重視程度。在《普通初中物理課程標準》的總目標中詳細闡明：應發展學生自主學習能力、學習科學探究方法、養成良好的思維習慣、能夠運用物理知識及科學探究方法解決問題。

3.科學方法是形成正確世界觀的基礎

就物理學而言，其是哲學及其他自然學科的基礎，這一點決定了學好物理有利提高全體學生的科學素質。因此，學生具備科學的學習方法及思維習慣，不僅能夠有利于學生更好地學習其他學科的知識，而且還有利于學生理解及應用唯物論和辯證法，進而促進了學生科學世界觀的建立。

4.科學方法教育有利于提高學生學習能力及科學素養

科學方法是遵循教育要面向世界、面向未來、面向現代化戰略思想的必然要求。從某種意義上講，科學方法是由各種科學知識衍生而來的，可以說它是科學知識的延伸，也是對科學知識最好的論證。因此，科學方法既是學生掌握物理知識及訓練基本技能的重要途徑，也是培養學生科學精神、思維及態度的主要依托。借助科學方法對學生進行教育不僅有利于提高學生各方面的學習能力，同時還可以培養學生的科學素養。

三、初中物理科學方法教育應遵循的原則

1.科學性原則

《物理課標》為物理教學明確了科學方法教育目標，教師應依據新課標的要求，在熟悉教材知識體系的基礎上，認真分析教材內容，從中挖掘適應于物理教學的科學方法教育因素。同時初中物理科學方法教育必須符合學生的年齡特點、心理特征以及接受能力，制定可行性強的物理科學方法教育策略，促使科學方法教育的內容和目標更為科學化。

2.物理科學方法與物理知識相結合的原則

物理科學知識及科學方法均屬于整個物理教育體系中的一個分支，而科學方法則是以知識為載體的，因此，在進行物理科學方法教學時，千萬不能脫離物理知識教學，應將兩者有機的結合在一起。那種忽視物理知識而僅注重科學方法的教學方式，勢必會增加學生的學習負擔，不利于提高學生的學習積極性和學習興趣。

3.科學探究原則

學習將科學探究滲透在教學過程中，讓學生在科學探究時，不僅學習物理知識與技能，體驗科學探究的過程，還可以學習科學探究的方法，養成科學探究的能力，這是科學方法教學的一個途徑，所以，探究教學的開展必須以運用物理科學方法為前提條件，并結合物理知識、聯系生活實際，以學生為教學主體，調動學生的學習興趣，以此來提高教學效果。

4.隱性為主、顯性為輔的教育原則

物理科學方法的隱性教育是指在教學過程中潛移默化地發揮物理科學方法的向導作用，而不要對具體方法進行詳細介紹和闡釋，屬于滲透性教育。物理科學方法的顯性教育是指在教學過程中根據學生接受的方式和程度提出科學方法的名稱，闡述科學方法的內容、特征以及如何具體運用這些方法解決物理問題。在初中物理科學方法教育中應實施隱性教育為主、顯性教育為輔的教育策略，以適應初中生現有的思維能力、知識水平和接受能力。

5.以學生為主體的原則

新課改中明確指出應以學生為主體進行教學。而科學方法只有在實踐中才能得到充分體現，因此，在教學的過程中，應讓學生主動參與到教學的過程中，不要僅是一味的進行理論知識的灌輸，使學生只能被動地接受，這樣勢必無法調動起學生的主觀能動性，教學效果可想而知。

四、初中物理科學方法教育實施的策略

1.初中物理實驗中實施科學方法教育

初中物理實驗根據實驗在物理研究中的不同作用可分為驗證性實驗、探索性實驗、測量性實驗等。將科學方法教育運用到實驗教學中，可以引導學生通過親身實踐去領會物理知識和規律，逐步形成運用科學方法探究新知識、研究新問題的良好習慣。如在進行定滑輪的特點實驗教學時，教師可以從三個方面進行探究實驗，引導學生總結出定滑輪特點，在整個實驗過程中滲透了實驗法、比較法、觀察法和理論分析法等科學方法。第一步，利用幽默的漫畫創設教學情境，讓學生大膽假設，并讓學生動手實驗驗證，并得出結論；第二步，指導學生觀察教師的演示實驗，得出定滑輪是等臂杠桿的結論；第三步，指導學生用理論分析法，將定滑輪視為變形杠桿，得出使用定滑輪與不使用定滑輪提拉物體的用力大小是相等的，所以定滑輪不省力。

2.在物理學史教學中實施科學方法教育

在初中物理教學中穿插物理學史，不僅可以使學生深入了解科學家的思維方式和人格魅力，激發學生學習物理知識的興趣，更可以啟發學生掌握科學研究方法。教師在物理課堂教學中，應充分考慮歷史資料與教學內容和教學目標的相關性，以及歷史資料本身的吸引力和趣味性，選擇適當的教學時機將科學方法教育滲透到物理學史介紹中，從而讓學生潛移默化接受和感知科學方法教育。如在《力和運動》這一章節教學中，教師可以講述伽利略是如何進行實驗反駁亞里士多德認為“物體越重，下落越快”的觀念的，從而使學生了解物理學家探尋真理的方法和態度，進一步深化對所學知識的理解。

3.在物理問題教學中實施科學方法教育

第2篇

1.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。所以教師在教學過程中，必須對典型的物理科學方法在恰當時機加以顯化，才能更好地達到教育之目的。

2.初中物理科學方法教育的原則

2.1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。

2.2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。

2.3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。

3.初中物理所包含的科學方法

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。

在初中階段物理方法主要有，觀察方法、實驗方法（含控制變量法）、等效方法、理想化方法等，其中理想化方法包括理想實驗法和理想模型法。伽里略論證慣性定律所設想的實驗──在無磨擦情況下，從斜槽滾下的小球將以恒定的速度在無限長的水平面上永遠不停地運動下去，就是物理學史上著名的理想實驗。再如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內，當罩內空氣被抽走時，鐘聲變小，由此推理出：真空不能傳聲。顯然上述實驗是人們在思維中進行的理想過程，與實際實驗相比，理想實驗能更大程度地突出實驗中的主要因素，得出更本質的結論。理想模型可分為對象模型、條件模型和過程模型三類。如表示光的直線傳播的光線，描述磁場的磁感線，描述力的示意圖等都屬于對象模型；再如光滑表面、輕桿、輕繩、均勻介質都屬于條件模型。電學實驗中把電壓表變成內阻是無窮大的理想電壓表，電流表變成內阻等于0的理想電流表等也屬于條件模型；在空氣中自由下落的物體，空氣阻力的作用與重力相比較忽略不計時，可抽象為自由落體運動，另外勻速直線運動也屬于過程模型。

4.初中物理科學方法培養的主要方式

4.1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。

4.2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。物理學體系中內含的科學方法就會在學生自己的問題中，慢慢構建出科學方法的結構。

4.3在相互交流討論中培養科學方法教育；

師生相互交流、生生相互交流，是新課改最提倡的。學生交流解決問題的方法，既可為其它學生提出了解決問題的思路，常常還使交流學生自己又產生完全不同前面的創新思路。相互啟發、共同提高，在課堂教學實踐中這樣的實例不勝枚舉。

4.4在解題訓練中培養科學方法教育；

第3篇

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