【摘 要】在這個高速發(fā)展的科技時代，物理帶給了我們無窮的樂趣。如何指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用相應(yīng)的物理正確有效的方法去認(rèn)識和闡述，就會大大提高學(xué)生對這些物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律的認(rèn)知能力和理解能力。那么，我們應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行哪些物理科學(xué)方法的培養(yǎng)呢？本文介紹了幾種培養(yǎng)學(xué)生開拓思維的方法。只要學(xué)生掌握了科學(xué)的物理方法，就能打開物理知識的殿堂。

【關(guān)鍵詞】新課改；物理教學(xué)；思維方法；思維培養(yǎng)

據(jù)筆者認(rèn)為，物理課程應(yīng)改變那種一味的向?qū)W生灌輸知識，卻從未認(rèn)真的以實驗“服眾”的傾向，相反讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識。如何指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用相應(yīng)的物理正確有效的方法去認(rèn)識和闡述，就會大大提高學(xué)生對這些物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律的認(rèn)知能力和理解能力。因此在物理教學(xué)過程中，要加強(qiáng)對學(xué)生物理思維方法的培養(yǎng)，能力的創(chuàng)新與運(yùn)用，將會更好的有助于學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的提高。只要學(xué)生掌握了科學(xué)的物理方法，就擁有了打開物理知識殿堂的鑰匙，將會更有熱情的去關(guān)注生活中的物，將會更積極的看待這個高速發(fā)展的科技時代，物理所帶給我們的無窮樂趣。那么，我們應(yīng)該對學(xué)生進(jìn)行哪些物理科學(xué)方法的培養(yǎng)呢？

一、轉(zhuǎn)換法

所謂轉(zhuǎn)換法，就是指通過對研究對象、物理狀態(tài)、物理規(guī)律、思維角度、物理過程、物理模型等的轉(zhuǎn)換，達(dá)到化繁為簡，化難為易，使問題巧妙獲解的一種思維方法。而這種方法將會極大的促進(jìn)我們對于物理學(xué)習(xí)的簡便化熱情。物理學(xué)中一般對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常采用轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)而觀察其它相關(guān)的物理現(xiàn)象或間接測量其它相關(guān)的物理量來完成研究。

（1）轉(zhuǎn)化法在物理實驗現(xiàn)象方面的應(yīng)用。例如，在研究電熱這個物理量與哪些因素有關(guān)時，電熱的多少是無法直接“看出”的。那么該如何做或是如何解決這個疑惑呢？我們不妨可以轉(zhuǎn)化一下思維，因為通常電熱能使煤油溫度升高，煤油吸收的熱量越多，溫度升的越高，所以我們只要比較煤油溫度的高低，不就可以知道電熱的多少了嗎？還有，我們學(xué)物理的都知道，磁場看不見、摸不著，那么磁場真的存在嗎？我們可以通過小實驗驗證還是真的需要到地球以外來測試呢？答案當(dāng)然是前者。我們通?？梢园研〈裴樂旁谝粋€磁性物體周圍，并通過觀察磁針是否轉(zhuǎn)動（同時也可以觀察方向的改變）來確定。電磁鐵磁性的強(qiáng)弱無法用肉眼判斷，可轉(zhuǎn)換為通過其吸引大頭針數(shù)量的多少來判斷，吸引的越多說明磁性越強(qiáng)。物理書本中，在實驗現(xiàn)象方面應(yīng)用轉(zhuǎn)化思維方法的非常多。我們將小球的動能轉(zhuǎn)化為對小木塊做的功，被推動距離越遠(yuǎn)則動能越大；把測滑動摩擦力的大小轉(zhuǎn)換成測拉力的大??；根據(jù)小燈泡是否發(fā)光來推斷導(dǎo)線中是否有電流。

（2）轉(zhuǎn)化法在測量工具方面的應(yīng)用。依據(jù)水銀、酒精、煤油等液體的熱脹冷縮原理來反映物體溫度的變化情況，從而制成了溫度計。再如，根據(jù)彈簧的彈性伸縮的原理制成了彈簧測力計。

二、控制變量法

自然界中的各種現(xiàn)象并不是孤立存在的，而是相互聯(lián)系的，因此事物絕不僅僅只受一個因素的影響，而是受相互交錯的多種因素的共同影響。簡單地說，控制變量法是一種研究問題的方法，在研究某一物理量與多個因素的關(guān)系時，先使一個因素變化控制其余的因素不變，從而逐一研究出此物理量與所有因素的關(guān)系，這樣就把多因素問題變成多個單因素的問題。

例如，高中物理教程中在研究摩擦力與哪些因素有關(guān)的實驗時，我們猜測摩擦力可能受壓力大小和接觸面的是否粗糙以及粗糙程度的兩種共同影響。在研究摩擦力與壓力的關(guān)系時，控制接觸面的粗糙程度不變，這樣就排除了因接觸面粗糙程度不同而對摩擦力的影響，只改變作用在接觸面上的壓力大小，這種情況下若摩擦力也發(fā)生了變化，足以說明摩擦力與壓力有關(guān)，若摩擦力沒有變化，則說明摩擦力與壓力沒有關(guān)系。同理，研究摩擦力與接觸面的粗糙程度關(guān)系與影響時，我們需要控制壓力大小不變，只需要改變接觸面的粗糙程度。

還有，研究通過導(dǎo)體的電流I與導(dǎo)體兩端的電壓U和導(dǎo)體的電阻R的關(guān)系時，要研究電流I與電壓U的關(guān)系，需要保持電阻R不變；若要研究電流I與電阻R的關(guān)系，需要保持電壓U不變。課本中研究影響電阻大小的因素、焦耳定律、研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、研究影響壓力作用效果的因素、研究影響液體壓強(qiáng)的因素、阿基米德原理等用的研究方法也都是用了控制變量法?？刂谱兞糠ㄊ俏覀冊诟咧醒芯课锢韱栴}時，最常使用的方法。

三、理想實驗法

理想實驗法是指在實驗基礎(chǔ)上經(jīng)過概括、抽象、推理得出某些規(guī)律，而得出的這些規(guī)律卻又不能用實驗直接驗證的一種研究問題的方法。理想實驗法在科學(xué)研究的范疇中起著重要的作用。牛頓概括出牛頓第一定律前，伽利略設(shè)計了斜面小車實驗，分析認(rèn)為運(yùn)動物體受到的阻力越小，速度減小的越慢，運(yùn)動的時間就越長，進(jìn)一步推理如果表面絕對光滑，物體受到的阻力為零，物體將以恒定的速度在無限長的水平面上永遠(yuǎn)不停地運(yùn)動下去。這就是歷史上著名的理想實驗。還有驗證聲音的傳播是否需要介質(zhì)時，當(dāng)逐漸抽出玻璃罩內(nèi)的空氣鬧鐘的鈴聲越來越小后，我們進(jìn)一步推理在理想情況下，假如把玻璃罩內(nèi)抽成真空就聽不到鈴聲了，由此說明真空不能傳聲，聲音傳播需要介質(zhì)。

四、類比法

類比方法最早是由亞里士多德提出的。所謂類比，是指根據(jù)兩個對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種推理方法，實際上是一種從一般到一般或從特殊到特殊的推理方法。類比方法可以幫助我們更好的理解一些抽象、無形、陌生的物理現(xiàn)象和物理理論知識，在物理學(xué)中有較廣泛的應(yīng)用。例如為幫助學(xué)生理解電流和電壓，可以把電流、電壓與水流、水壓進(jìn)行類比。抽水機(jī)提供了水壓，水壓使水沿著一定的方向流動形成水流，水流通過渦輪使渦輪轉(zhuǎn)動消耗水能；電源提供電壓，電壓使電荷做定向移動形成了電流，電流通過電燈消耗電能。學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)時，把電子繞原子核高速旋轉(zhuǎn)的原子結(jié)構(gòu)模型與九大行星繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的太陽系進(jìn)行類比。

五、等效替代法

在研究物理問題時，如果用一個物理量代替其他的物理量，物理效果相同，這種使物理問題簡單化的科學(xué)思維方法叫做等效替代法。例如用合力替代各個分力；在電路中，若干個電阻，可以等效為一個合適的總電阻，即串聯(lián)電路的總電阻或并聯(lián)電路的總電阻；還有，在“曹沖稱象”中用石頭替換船中大象的方法，效果相同。

上述的幾種培養(yǎng)學(xué)生開拓思維的方法是進(jìn)行中學(xué)生物理教學(xué)常用的基本方法，我們應(yīng)該重視對學(xué)生進(jìn)行這些科學(xué)物理方法的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的物理方法去解決物理上的實驗問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。