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物理學方法對物理教學的作用論文
方法是研究問題的一種門路和程序,是方式和辦法的綜合,是溝通思想、知識和能力的橋梁,物理方法是物理思想的具體表現。下面是小編收集整理的物理學方法對物理教學的作用論文,希望對您有所幫助!
摘要:討論了物理學方法的含義;給出了幾種常見的物理學方法;分析了物理學方法在物理學教學中的重要作用;闡述了物理學方法在培養學生創新能力方面的重要意義。物理學方法是理解原有知識,認識新的物理思想、物理過程、物理概念、物理規律等的紐帶、橋梁。物理學知識的發展和物理學方法的發展是同步的。沒有物理學方法的發展就沒有物理學。
關鍵詞:物理學方法;物理教學
一、物理學方法的概述
方法是研究問題的一種門路和程序,是方式和辦法的綜合,是溝通思想、知識和能力的橋梁,物理方法是物理思想的具體表現。
所謂物理學方法,簡單的說就是研究、學習和應用物理的方法。物理學方法論是以唯物辯證法為指導,探討物理科學一般研究方法的理論,它主要探討用什么方法研究物理現象,怎樣描述物理現象,怎樣探索并總結物理規律,如何檢驗物理規律等(陳勇.物理學方法的發展對物理教學的啟示)。
二、物理學方法的分類
研究物理的方法很多,如有觀察法、實驗法、假設法、極限法、類比法、比較法、分析法、綜合法、變量控制法、圖表法、歸納法、總結法、發散思維法、抽象思維法、逆向思維法、模擬想象法、知識遷移法、數學演變法等。運用方法的過程也是思維的過程,思維主要包括抽象思維和形象思維。下面談談常見的一些物理學方法及其運用。
(一)實驗法
實驗法是利用相關的儀器儀表和設計的裝置通過對現象的觀測,數據的采集、處理、分析后得出正確結論的一種方法。它是研究、探討、驗證物理規律的根本方法,也是科學家研究物理的主要途徑。正因如此,物理學是一門實驗科學,也是區別于其它學科的特點所在。當然,其中也包括了觀察法,觀察實驗應注意重復試驗,去偽存真、去粗存精,數據觀測正確,理論與實驗的誤差,理想與實際的差異,發現規律。
(二)假設法
假設法是解決物理問題的一種重要方法。用假設法解題,一般是依題意從某一假設入手,然后運用物理規律得出結果,再進行適當討論,從而找出正確答案。這種解題科學嚴謹、合乎邏輯,而且可拓寬思路。在判斷一些似是而非的物理現象,一般常用假設法?茖W家在研究物理問題時也常采用假設法。我們同學在解題時往往不敢大膽假設,不懂的怎樣去創設物理圖景和物理量,也就覺的無從下手了。還有一些題中的物理量較少,雖然結果只與其有關,但在分析物理過程中又需要一些新的物理量介入時,也要進行相關量的假設,最后可以再消去。
(三)極限法
極限法是利用物理的某些臨界條件來處理物理問題的一種方法,也叫臨界(或邊界)條件法。在一些物理的運動狀態變化過程中,往往達到某個特定的狀態(臨界狀態)時,有關的物理量將要發生突變,此狀態叫臨界狀態,這時卻有臨界值。如果題目中出現如“最大、最小、至少、恰好、滿足什么條件”等一類詞語時,一般都有臨界狀態,可以利用臨界條件值作為解題思路的起點,設法求出臨界值,再作分析討論得出結果。此方法是一種很有用的思考途徑,關鍵在于抓住滿足的臨界條件,準確地分析物理過程。
(四)綜合法
綜合法就是通過題設條件,按順序對已知條件的物理各過程和各因素聯系起來進行綜合分析推出未知的思維方法(陳廷俠,陳玉新.物理學方法在物理學教學中的意義)。即從已知到未知的思維方法,是從整體到局部的一種思維過程。此法要求從讀題開始,注意題中能劃分多少個不同的過程或不同狀態,然后對各個過程、狀態的已知量進行分析,追蹤尋求與未知量的關系,從而求得未知量。一般適用于存在多個物理過程的問題。
(五)分析法
分析法是綜合法的逆過程,它是從求未知到已知的推理思維方法。是從局部到整體的一種思維過程。其優點在于把復雜的物理過程分解為簡單的要素分別進行分析,便于從中找出最主要的、最本質的、起決定性的物理要素和規律。具體是從待求量的分析入手,從相關的物理概念或公式中去追求到已知量的一種方法。要求這個量,必須知道那些量,逐步尋求直至全部找出相聯系的物理過程和已知的關系,而后再從已知量寫到未知量。綜合法和分析法是最常用的解題思維方法。分析和綜合又是相互聯系的,沒有分析也就沒有綜合。綜合是以分析為基礎,分析又是以綜合為指導。
(六)模擬法
模擬法是將題設中文字描述的物理過程、狀態通過實物模型或圖示模型形象地描繪出來以幫助思維分析的一種方法。它能直觀的反映出物理過程,也有助于理解、分析、記憶物理過程。是一種化復雜為簡單、化模糊為清晰的有效方法。尤其對一些空間問題、抽象情景,如運動的追蹤、電磁場等問題的分析就顯而易見了。注意的是在設置模型時必須相對的準確、形象,以免造成誤解。
(七)類比法
類比法是指通過對內容相似、或形式相似、或方法相似的一類不同問題的比較來區別它們異同點的方法。這種方法往往用于幫助理解,記憶、區別物理概念、規律、公式很有好處。通常用于同類不同問題的比較。如:電場和磁場,電路的串聯和并聯,動能和動量,動能定理和動量定理,單位物理量的形式(如單位體積的質量、單位面積的壓力)等的比較。而比較法可以是不同類的比較,更有廣義性。比如數學中曲線的斜率在物理圖像里表示的物理意義是不同的,應學會比較,有比較才能有區別。
(八)控制變量法
控制變量法是指在多個物理量可能參與變化影響中時,為確定各個物理量之間的關系,以控制某些物理量使其固定不變來研究另外兩個量變化規律的一種方法。它是研究物理的一種科學的重要方法。
其實每個解決物理問題的方法表面上看起來是孤立的,但實際上它們是相輔相成,密不可分的,要想解決更高層次的物理或者從事高層次的物理研究,這些方法共用會達到更好的效果。
三、物理學方法對物理教學的作用
物理學發展史啟示我們,物理學知識的發展和物理學方法的發展是同步的。沒有物理學方法的發展就沒有物理學。物理學家之所以能在物理學的發展上做出重大貢獻,除了當時的生產和物理學實驗條件外,還與他們發現并正確運用合適的物理學方法有著直接的關系。巴甫洛夫說:“科學是隨著研究方法所獲得的成就而前進的。研究方法每前進一步,我們就提高一步……,因此,我們頭等重要的任務乃是制定研究方法! 佛格拉希說:“科學一方面是方法;另一方面是理論。它是二者的統一而不是同一!睂嶋H上我們從任何一本物理學教材的內容中都能看到這一點。
(一)物理學方法在探究物理規律的過程作用
在探究物理規律的過程中滲透科學猜想、實驗、類比等物理方法規律揭示的是物質的結構和物質運動所遵循的規律,如果我們在物理規律教學中,創造條件讓學生經歷科學探究過程引導學生循著前人研究的思路來重新“發現”這一規律,再現濃縮在其中的思維歷程,從中體驗和學習科學思維的方法,那就等于教給學生一把打開思維寶庫的金鑰匙,從而把物理規律的教學作為幫助學生認識事物本質、訓練思維能力、掌握科學方法的手段(朱靈俊.淺談高中理學方法教育)。
(二)物理學方法在物理概念教學中的作用
在物理概念的教學中滲透觀察、實驗、理想化數學等方法。例如:數學方法也是物理學中研究問題的重要方法。例如,建立瞬時速度的概念需要用到數學上取極限的方法;電場強度、磁感應強度、速度、電阻等概念的建立都用到了比值定義物理量的方法。理想化方法是物理研究中經常用到的另一種科學方法,物理現象所經歷的過程大多是復雜的,要仔細描述它們也是很困難的。為此,在物理研究中常常把具體事物抽象化,用理想化的物理模型來代替實際研究的對象,并對有關的過程做出簡化,以便從理論上去研究它。在建立這些概念的過程中,讓學生體驗物理學中抓住主要因素,忽略次要因素,突出主體,刪繁就簡的理想化方法,加深學生對理想化方法的理解。
(三)物理學方法在習題、測驗中的作用
在習題、單元檢測中注重選題要分層次的方法,講解要精講多練、以練為主 抓住重點、疑點、難點,重在引導,突出學生的主體地位,采用“學-議-講-練”的模式,提高學習效率。例如在機械能守恒一章中,出題抓住考查的重點和基礎,像動能定理的應用、機械能守恒條件的判斷、正功、負功的判斷,分成高中低檔,讓中下游學生有選擇的機會,上有學生也能鍛煉能力。
(四)物理學方法對物理教學的創新價值
從物理學的發展史中可以看到,物理學方法遠比物理學知識更具有穩定性和普遍實用性。同一種物理學方法可以在不同的物理學知識領域中使用,用同一種物理學方法可以發現各不相同的物理學知識。從這個意義上說,掌握物理學方法比掌握物理學知識更具普適性,也正因如此,物理學方法的教學遠比物理學知識的教學更具創新價值。伊曼說:“今天所教百分之八、九十應該放在科學方法論、教學方法、學習方法、推理方法、搜集資料的方法、從事實做結論的方法以及分析事實的能力上。方法比事實更重要!闭浅鲇谶@種原因,許多科學家、教育家歷來都重視科學方法在教學過程中的地位(張憲魁.談談物理學方法的教學問題)。達爾文說:“最有價值的知識是關于方法的認識!绷簡⒊f:“教員不是拿所得的結果教人,最重要的是拿怎樣得著結果教人。” “善于教人者教人以方法”。
結束語
物理學方法是理解原有知識,認識新的物理思想、物理過程、物理概念、物理規律等的紐帶、橋梁。講不清楚物理學方法,也就講不清楚物理思想、物理過程、物理概念和物理規律,也就談不上提高教學質量,更談不上培養學生的創新意識和創新才能。因此,物理教師必須認真研究物理學方法,否則不可能成為一名優秀的物理教師。
參考文獻
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[6]巴甫洛夫《動物高級神經活動(行為)客觀研究20年經驗:條件反射》
[7]梁啟超《讀書分月課程》
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