摘 要:物理能力是高中生學習階段必須要培養(yǎng)的內(nèi)容之一。了解傳統(tǒng)高中物理教學工作可知,受應試教育理念的影響,教師忽視了教學方法的重要性,致使整體教學工作單調(diào)乏味。本文以現(xiàn)階段高中物理教學工作情況為基礎(chǔ),結(jié)合近年來物理能力展現(xiàn)出的特點,深層探索并提出基于科學方法的高中生物理能力培養(yǎng)和教學工作,以期為學生未來發(fā)展提供有效保障。
關(guān)鍵詞:科學方法;高中生;物理能力
在以往高中物理課堂教學中,教師過于注重理論知識的學習,忽視了方法教育的作用,導致大部分學生雖然學習和記憶了有關(guān)知識,但并不明確知識該如何應用、轉(zhuǎn)化,大腦里更沒有形成正確的認知結(jié)構(gòu),此時若是解決難度較大的問題,很容易出現(xiàn)“無從下手”的情況,在這一背景下的高中物理教學工作不符合新課改教學工作,且限制了學生物理能力的發(fā)展。而在現(xiàn)階段,隨著素質(zhì)教育和科學教育等觀念的全面推廣,促使科學方法教育得到了教師和學校的關(guān)注。下面對以科學方法為基礎(chǔ)的高中生物理能力培養(yǎng)方案分析。
一、 分析科學方法
(一) 概念
其是指人們在認識和整改世界過程中遵守或應該用的、符合科學一般原則的各種方式和途徑,其中包含開發(fā)推廣、理論研究等科學活動過程中引用的程序、規(guī)則等內(nèi)容。從心理學角度分析,科學方法是引用科學思維進行科學研究,最終明確研究目標的本質(zhì)和規(guī)律。
(二) 過程
其一,在科學探究的過程中,要先明確問題的存在。以新人教版高中物理必修一第四節(jié)《物體運動的速度》為例,學生在學習前,教師要先組織學生觀察物體為什么會像它所發(fā)生的那樣運動,換句說話就是物體為什么在某種條件下運動的越來越快(加速運動),而在另一種條件下會運動的越來越慢(減速運動)。
其二,要發(fā)掘問題的非本質(zhì)內(nèi)容,并除掉。繼續(xù)以“物體運動的速度”為例,物體的味道是不會影響物體運動的。
其三,將你可以找到的、與這個問題相關(guān)的數(shù)據(jù)信息都加以整理和處理。在古代和中世紀,這種行為代表人們對自然環(huán)境有敏銳的觀察力。但到了近代后,情況發(fā)生改變。這是因為人們在發(fā)展的初期已經(jīng)具有模仿能力,此時的他們可以結(jié)合自己的想法設計出不同條件,迫使物體一直按著一種方式運動,以此獲取更多與問題有關(guān)的信息數(shù)據(jù)。繼續(xù)以“物體運動的速度”為例,教師和學生在實踐操作時發(fā)現(xiàn),若是讓球從斜面上滾下來,可以選擇不同質(zhì)量的球體,亦或者是改變斜面的坡度等,這種多樣化的設計就是實驗,而實驗對近代科學發(fā)展具有積極作用,因此人們也稱之為“實驗科學”,這與古希臘時期的科學研究存在明顯差異。
其四,有了整理出來的數(shù)據(jù)信息,我們可以將其看成是某種初步概括,此時可以簡單地用語言加以說明,或是用某種言簡意賅的語言或數(shù)學關(guān)系式加以概括。這種形式也叫做假設或假說。
其五,有了假說后,你可以對你之前從沒有進行的實驗結(jié)果進行推測。下一步就可以實施操作,驗證提出的假設或假說是否正確。
其六,若是實驗與預期結(jié)果相符,那么就證明假說得到證明,具備一定的事實依據(jù),并可能成為一種理論,甚至是一條“自然定律”。
二、 基于科學方法的高中生物理能力培育分析
(一) 從物理概念和規(guī)律推廣科學方法教育
物理概念和規(guī)律屬于物理現(xiàn)象、過程等內(nèi)容的本質(zhì)屬性,全面展現(xiàn)了相應的規(guī)律變化,其本身是沒有方法可以研究的,但在教學中引用這些知識并加以定義,或分析概念間的定性和定量關(guān)系構(gòu)成規(guī)律的情況下,就需要引用相關(guān)工具,結(jié)合一定的思維操作去觀察和發(fā)掘,在這一背景下就展現(xiàn)出科學方法的價值和作用。通過在物理基礎(chǔ)理論教學工作中推廣科學方法,一方面有助于豐富教學內(nèi)容,拓展學生視野范圍,改變傳統(tǒng)意義上枯燥乏味的課堂環(huán)境,促使學生產(chǎn)生學習興趣,另一方面可以培育學生研究、發(fā)掘及理解、判斷等能力,促使其全面發(fā)展。
(二) 從實際問題入手推廣科學方法教育
在高中物理教學中,練習、考試及競賽、實驗操作等活動不只要以課本基礎(chǔ)理論知識為基礎(chǔ)進行設計,還要提出相應的手段和思維操作方式。通過了解實踐案例可知,教師可以結(jié)合解決實際問題的需求,選擇和提煉符合他們學習能力的科學方法和教育因素,并在課堂教學中全面推廣,只有這樣才能幫助學生更快、更為完善的認識和理解科學方法,進而可以準確而靈活的應用科學方法。需要注意的是,教師要向?qū)W生解釋說明物理科學方法的價值和作用,及其使用的范圍和原理等,促使學生在模仿應用中有效深化,進而提升自身的物理能力。
(三) 從物理實驗入手推廣科學方法教育
物理實驗是人們以研究目標為基礎(chǔ),自主引用科學儀器設施,人為操作物理現(xiàn)象,排除干擾,展現(xiàn)出主要因素,在有利條件下分析物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化現(xiàn)象。因此,實驗也屬于研究物理學的基礎(chǔ)內(nèi)容。從物理實驗的基礎(chǔ)程序來看,其中包含了實驗原理設計、實驗數(shù)據(jù)處理及實驗操作三部分的分析工作,每一個環(huán)節(jié)都包含豐富的科學方法教育因素。以人教版高中物理必修一4.3《牛頓第二定律》為例,在對其進行實驗操作時,實驗設計原理是引用控制變量的方法,明確a、F及M的定量關(guān)系。小車的加速度可以不直接測量,而是用相同時間內(nèi)的位移來計算加速度。在實驗操作中,為了減少誤差,可以引用等效替代或平衡等思想方法,讓小車運動的軌道略微傾斜,以此平衡摩擦力。另外,在處理相關(guān)數(shù)據(jù)時,可以選擇圖像法,用橫縱軸表示物理量,促使其可以更為直觀的展現(xiàn)出物理現(xiàn)象,這對高中生物理能力的培養(yǎng)而言至關(guān)重要。
三、 結(jié)束語
綜上所述,以科學方法為基礎(chǔ)的高中生物理能力培育工作,不但可以循序漸進的優(yōu)化學生學習意識和操作技能,而且有助于豐富學生視野范圍,優(yōu)化課堂教學環(huán)境,符合新課改教學要求。因此,高中物理教師要加大對基于科學方法的高中生物理能力有關(guān)工作的研究與分析。
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作者簡介:
龐建國,甘肅省白銀市,甘肅省會寧縣第一中學。