摘要：本研究首先针对我国物理科学方法教育的现状进行了分析，从教育观念上、新课程标准中的课程目标对科学方法教育的要求上、教材中所蕴含的科学方法上、教师对教材中存在的科学方法的处理方式这几个方面指出存在的一些问题。
关键词：科学方法；物理教学；物理科学方法；物理科学方法教育
在对教材中科学方法教育的处理方式上，由于教师对科学方法教育的内容、目标和实施策略不够清晰，常采用隐性方式进行处理，不能使学生有意识的学习科学方法，影响了科学方法教育目标的实现和效果的体现。
1.常用物理科学方法梳理
（1）观察法
观察法是在研究者不对客观事物施加任何影响的条件下，考察、感知研究对象并且能够获取科学事实的一种研究方法。观察方法的分类：
①重点观察法是指学生在教师的指导下，重点关注与实验目的有关的事物和现象。例如，在“探究静摩擦力大小”中，要引导学生对弹簧秤的示数进行重点观察的一般遵循由整体到局部，再由局部到整体的观察过程，对事物先一般地了解全貌，再集中观察某一个细节。
②对比观察法是在认识事物的过程中，通过研究对象现有状态与发生变化后的状态进行比较或者选择特定的比较标准，与标准进行对比。例如，在探究物体下落快慢与质量是否有关的实验中，分别在有空气存在和真空的环境中进行对比实验。观察两种环境中轻重物体下落有何不同。
③归纳观察法主要用于研究对象的影响变化因素较多或总结现象的一般规律时。例如，在研究导体的电压、电流与电阻的关系，在确定电压这一因素是不变的条件下，设计实验观察电流与电阻之间的关系，然后再确定电流这个因素不变的条件下，设计观察电压与电阻之间的关系，最后归纳得出欧姆定律。
（2）实验法
实验方法的分类：
①定性实验的实验目的是判定某影响因素是否存在以及因素之间是否存在联系。例如，中学物理教材中介绍的判定质量大小是否是物体下落快慢的影响因素的实验，影响惯性大小因素的实验等都属于定性实验。定量实验的实验目的包括对特定的研究对象数值进行测量，求影响因素之间确定的数量关系，或者用数量关系去验证具体物理规律的实验。例如，学习用打点计时器测速度、探究加速度与力、质量的关系，探究功与速度变化的关系等都属于定量实验。
②探索性实验，是指人们从事研究工作时，为了探索事物或现象的性质及其规律时所进行的实践活动。验证性实验，是在研究者对研究对象有了一定的认识之后，根据已有的知识，对现象背后的原因、规律作出猜想和推测，为了检验其正确与否所设计的实验。
③对比实验是通过设计实验进行对比、分析，通过异中求同或同中求异对现象进行总结，揭示所研究事物的某种属性或规律的实验。例如，在楞次定律的探究过程中采用对比实验分析实验现象。模拟实验，是在某些研究过程中，受客观条件的限制下无法对现象进行直观演示，就要人为地创造环境在模拟的条件下进行实验。
（3）理想化方法
理想化方法就是借助于逻辑思维能力和想象力，有意识地突出研究对象的主要条件，排除次要因素和无关因素的干扰，在大脑中形成理想化的研究客体或相互联系，来探索物理世界内在奥妙的方法。在物理学中，理想化方法一般有以下三种主要形式：物理条件的理想化、物理模型的理想化、物理实验的理想化。
（4）比较与分类
比较是在分析研究对象之间的共同点和差异点的目的下，所采取的研究方法和思维过程。在研究任何物理现象和规律的过程中，都可以通过比较来确定共同点和差异点。比较方法还为进一步的抽象概括做准备工作，是理论研究的重要方法之一，也是系统地科学地认识自然地重要方法。分类法亦称归类法，是在分析了根据研究对象的共同点和差异点的基础上，将研究对象分为不同种类的逻辑方法。
（5）分析与综合
分析法就是人们在思维过程中把研究对象由整体分解为若干组成部分、层次或要素，然后对它的各个部分、层次或要素分别进行研究，揭示它们的属性和本质；并研究这些部分、层次或要素之间的相互作用及其在整体对象中的地位，考察它们对研究对象的状态及发展变化的影响，从未知追溯到已知，最后达到对该对象的整体有较全面的认识。综合法就是把研究对象的各个组成部分联合起来加以研究，从而在整体中把握事物的本质的思维方法。但这种联合不是简单的机械的联合而是建立在辩证关系基础上的联合。因此，要深入地研究事物的现象和本质、各个方面和主要方面之间的关系。
（6）归纳与演绎
①归纳法：是从具体事物入手，抽象概括出具有普遍性的结论，这种认识的思维方法和推理形式叫做归纳法。归纳法认识事物的本质是由个性到共性、由个别到一般、由现象到本质、由具体到抽象的认识过程。用培根的话说，就是“从感觉与特殊事物中把公理引申出来，然后不断地逐渐上升，最后达到最普遍的公理”。
②演绎法是根据一类事物都具有的本质和属性推断出同类事物中的个别对象也具有此本质和属性的思维方法和推理过程。演绎法是从普遍、一般到特殊、个别的认识过程，与归纳法相反。
（7）类比法
类比法是一种由特殊到一般再由一般到特殊的推理过程，在两个（或两类）研究对象在某些方面具有相同或相似属性的情况下，推出它们在其它方面也可能有相同或相似的属性。
（8）数学方法
数学方法是指对研究对象所抽象出来的数学模型从量和结构方面进行分析的方法，它主要是在客观现实和人类实践的基上，利用数学所提供的概念、符号和规则，对与研究对象相对应的数学模型，进行逻辑运算和推导，从量和结构方面，运用数学形式表示事物的特征和规律。数学方法为物理学研究提供精确的语言和表述工具，能够用普通的语言表示复杂、繁琐的演绎和推理。
2.高中物理教学中实施科学方法教育的途径
(一)在物理概念教学中实施科学方法教育
物理概念是物理学知识体系中的基本要素，是物理公式、原理、定律、定理和法则等基础知识的基础。使学生理解、掌握好物理概念是学习物理学的关键，也是培养能力、促进思维发展的重要途径，因而，物理概念教学是中学物理教学中最基本、最重要的内容之一。不同的物理概念引入和建立的过程中所蕴含的科学方法不尽相同，其中最主要的有如下几种：
1.运用科学方法，深入挖掘物理概念内涵
类比法。类比是一种由特殊到特殊或由一般到一般的推理，是根据两个（或两类）对象在某些方面的相同或相似，而推出它们在其他方面也可能有相同或相似的逻辑推理方法，借助类比来进入和建立概念的例子很多。例如，在学习库仑定律时我们通常与万有引力定律做比较，我们发现它们都遵循平方反比定律，库仑定律中的电荷量Q与万有引力定律中的M相当，库仑定律中的静电力常量K与万有引力定律中引力常量的G相当。
等效法。等效是物理概念建立过程中的基本思维方法之一。例如，把交流电等效为直流电，引入“电流的有效值”和“电压的有效值”的概念；研究物体运动规律时，把变速运动等效为匀速运动，引入“平均速度”的概念。
2.运用科学方法，形象建立物理概念
分析、概括一类事物的物理共同属性和本质特征。例如在建立机械运动、圆周运动、自由落体运动、机械振动、光的干涉、衍射和偏振等物理概念的过程中，是通过分析、比较、抽象、概括出一类事物所具有的共同属性和本质特征。以机械振动概念的建立过程为例：在日常生活中我可以观察到这样的物理现象，弹簧的一端固定，另一端系一个小球，放在光滑的水平桌面上，然后拉伸或压缩弹簧，放开后小球将在某一位置也就是平衡位置附近作往复运动，这个运动某一位置即平衡位置附近作往复运动，所以我们把具有这样特征的运动归纳为一类称为机械振动。
抽象出物质、运动的某一种属性，得到表征物质或运动的这种属性的物理量。例如密度、质量、速度、加速度、电阻、电容、电场强度、磁场强度、比热等物理概念的建立过程都用到了这样的方法。比值定义法是抽象概括方法的重要组成部分。运用比值定义法定义的物理量反映物质或运动的某种特殊属性，与定义式中所涉及的其它物理量没有关系。例如，电容C与电量Q和电压U无关；电场强度E与力F和电量q无关。
运用理想化的方法进行科学抽象。物理学中的理想模型，如质点、刚体、理想气体、理想变压器、点电荷、纯电阻等；理想过程，如自由落体运动、简谐运动、匀速直线运动、匀速圆周运动、光的直线传播等都用到了理想化的方法抽象出物理概念。
（二）在物理规律教学中实施科学方法教育
中学物理是以为数不多的基本概念和基本规律为主干构成的完整体系，基本概念、基本规律和基本方法及其相互联系构成了学科的基本结构，其中概念是基石，基本规律是中心，基本方法是纽带。
1.在物理规律的探究中显化科学方法教育
对比分析法。规律的得出往往是通过实验得出的，在实验探究的过程中，经常设计对照实验进行对比分析用来观察发现问题。例如，在楞次定律的教学中，为了判定感应电流的磁场和原磁通量变化的关系，我们的实验设计思想就用到了对比法，然后对现象进行分析，得出结论。
控制变量法。控制变量的核心思想就是讨论某一因素对实验的影响，但是前提条件是其它因素不发生变化。例如：在探究电场力F、场源电荷Q、试探电荷q及两者间距离r时，通过场源电荷是已知不变的，设计两组实验一：在同一位置时，试探电荷的电荷量不同，研究所受电场力与试探电荷的关系。第二组实验：试探电荷所带电荷量不变，在不同位置所受的电场力与试探电荷所带电荷量的关系。
2.在物理规律的总结中加强科学方法教育
归纳法。物理规律的得出过程往往伴随着实验的探究过程，对实验进行分析、归纳、推广上升为某种规律。在规律的探究过程中，为了得到精确、可靠的结论，我们往往进行多次实验，把同类事物的特性和规律都包括进去，这个过程中我们就要运用完全归纳法。但是，由于受客观条件的限制，往往无法运用完全归纳法，只能对同类事物中的某些事物的特性和规律进行归纳，只要没有遇到反例，我们就用这一特性和规律来代表这一类事物的特性和规律，这种方法就是枚举归纳法。
数学方法。物理学中许多定律的得出是在已有知识的基础上进行的数学推理而得出的。动能定理的得出过程，是在功的定义的基础上运用牛顿第二定律和匀变速直线运动位移与速度关系进行数学推理而得出的。图像法在研究物理规律的过程中常有的方法之一。例如，在研究运动学问题时，为了使抽象的公式容易理解和计算，我们常把问题转化到v-t图像和s-t图像中去研究问题。又如，在研究看不见、摸不到的电场强度知识时，就人为地引入了电场线，用这样形象直观的图像方便了我们理解和解决抽象的物理问题。
理想实验法。我们生活在千变万化的宇宙世界中，物质世界做遵循的客观规律及其复杂，只靠直观的观察、实验，并不能得到事物的基本属性和本质联系。因此人们要在观察、实验所得的事实的基础上，经过逻辑推理和抽象思维，去除无关的、次要的因素，抓住事物的本质属性，并结合一定的数学方法创造性地建构能够解释说明相关现象的种种关系。例如，在对自由落体运动规律的研究中，很难找到不受外界干扰的环境，这时就要突出问题的主要矛盾，忽略次要的影响因素，运用理想实验的方法。
（三）在物理实验教学中实施科学方法教育
物理实验是根据一定的研究目的，运用科学仪器、设备，人为地控制、创造或纯化某些物理过程，使之按预期的进展发展，同时在尽可能减少干扰的情况下进行定性的或定量的观察和研究，以探求物理现象、物理过程变化规律的一种科学活动，也是检验物理学理论是否正确的标准。一个完整的实验过程主要包括提出问题、设计实验、进行实验、分析实验数据、得出结论五个步骤。
1.在物理实验设计与构思中体现科学方法教育
等效法：在中学物理实验中，受实验环境的限制一般采用比较简单、容易获得的器材，把运用简易的实验器材测量的物理量通过等效得到难以直接测量的物理量。这种方法在实践中非常常见。例如，验证力的平行四边形定则、研究匀变速直线运动和测定玻璃的折射率等。
比较法：对一些物理量和物理现象，通过比较达到同中求异、异中求同的目的。比较分为定性比较和定量比较两者。例如，在伏安法测电阻的实验中，分别采用内接法和外接法两种不同方法，可以通过比较异同显示它们的优缺点。
理想实验法：是在真实的科学实验的基础上，经过逻辑推理而进行的思维过程。在实验中抓住了主要因素，忽略了次要因素，进而总结规律。例如，研究牛顿第一定律所运用的理想斜面实验，采用的就是理想实验的方法。
放大法：在物理实验的观察和测量过程中个，有些物理量太小而不能很好地进行直接观测，这时就要借助于声、光或叠加等方法将物理现象或要测的物理量放大后再去观测。例如，在测量常量G值的过程中，卡文迪许运用“光杠杆”原理，使物体间非常微小的力显示和测量出来成为“称量地球质量的第一人”。
2.物理实验过程中实践科学方法教育
对比观察法。在研究自感现象的演示过程中，引导学生注意观察接通和切断电键的瞬间，灯泡亮度的变化在两次中有什么差异。
重点观察法。在研究牛顿第二定律的实验中，先控制F一定，观察加速度a与质量m的关系；再控制质量m一定，观察加速度a与力F的关系。最后对实验进行归纳总结得出结论。
归纳观察法。在研究电磁感应现象的实验中，通过对观察到的实验现象归纳总结，最后得出法拉第电磁感应定律。
3.物理实验数据处理中运用科学方法
图像法。在验证机械能守恒定律实验中，运用描点法得到一条直线，验证了机械能守恒定律。
表格法。在测量金属丝的电阻率的实验中，首先分别取得几组导线的电阻、长度、横截面积的数据，然后画出表格填入实验数据，求解出电阻率。
比例法。例如在探究弹簧的伸长量与外力的关系实验中，就运用了比例计算得出了F=kx的结论。
（四）在物理习题教学中实施科学方法教育
物理习题教学是物理教学的重要组成部分之一。通过习题教学对学生进行科学方法的教育，主要进行思维方法的训练，提高学生分析问题、解决问题的能力，促进由知识向能力的转化。在物理习题教学中应加强训练学生研究问题的基本思路和方法，进行科学方法的教育，达到提高学生分析解决问题的能力。物理习题中蕴含着丰富的科学方法，例如，整体法、隔离法、类比法、等效法、对称法、物理化方法、极限法等等。
下载提示：
1、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等，请点击“文章版权申述”（推荐），也可以打举报电话：18735597641(电话支持时间：9:00-18:30)。
2、网站文档一经付费（服务费），不意味着购买了该文档的版权，仅供个人/单位学习、研究之用，不得用于商业用途，未经授权，严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等，侵权必究。
3、本站所有内容均由合作方或网友投稿，本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺！文档内容仅供研究参考，付费前请自行鉴别。如您付费，意味着您自己接受本站规则且自行承担风险，本站不退款、不进行额外附加服务。
原创文章，作者：写文章小能手，如若转载，请注明出处：https://www.447766.cn/chachong/7756.html,
