师范院校物理教学中应加强物理科学方法教育

2017-10-22 22:55王国昌
读与写·教育教学版 2017年11期
关键词:科学方法物理教学

摘 要:物理科学方法教育是师范院校物理教学全过程的一项十分重要的内容,我们只有充分认识到这一点,不断探索,贯穿到物理课堂教学、课外活动和教育实践过程中,才能真正有效达到物理科学方法教育目的。

关键词:物理教学 加强教育 科学方法

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-1578(2017)11-0046-02

物理科学方法是以唯物辩证法为指导的探索物理科学的一般研究方法。它包括思维方法、观察实验方法、理想化方法、归纳演绎方法、分析综合方法、比较分类方法、类比方法、数学方法、分析和解决实际问题的方法等。它主要探索用什么方法研究物理现象、如何描述物理现象、怎样探索并总结物理规律、如何检验物理规律、如何运用物理规律解决物理实际问题等。

对师范院校小学教育专业学生进行物理科学方法教育,开发学生的智力因素和非智力因素,是每一位師范院校小学教育专业物理教育工作者在物理教学过程中的主要工作任务之一。从这一层意义上讲,培养师范生的科学态度、科学方法、科学思维和科学精神,提高师范生的科学素养是我们物理教育工作者的教学主要目的。对于物理科学方法教育,作者认为在师范院校小学教育专业物理教学过程中应该坚持“三个贯穿”。

1 要把物理科学方法教育贯穿到物理课堂教学过程中

物理学中力学、热学、电磁学、光学和原子物理学中都蕴含着许多物理科学方法,教材编写已经充分考虑了这一点,因此,在教学过程中不仅要对学生传授知识,让学生学习并掌握必要的物理基础知识和基本技能,还要有意识地进行物理科学方法教育。像测量瞬时速度,教材介绍了利用求平均速度的极限值方法,近似得出物体经过某一位置的瞬时速度,就是要让学生学会用求极值的数学方法处理物理问题。为了研究问题的方便,在物理教学过程中通常把气体视为理想气体,运动物体看成一个质点,发光体认为是一个点光源,带电体看成是一个点电荷等都是处理物理复杂问题时的理想化方法,就是要让学生处理复杂物理问题时学会抓住主要因素,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,复杂问题简单化探索物理世界内在奥秘的一种科学抽象方法。在电磁学中,研究感应电流的方向和磁通量变化之间的关系,采用的是实验研讨方法,让学生分组自己动手,当磁铁的两极分别插入线圈或从线圈中拔出时,观察并记录线圈中产生感应电流的情况,最后根据实验现象,分析并归纳得出楞次定律。这一教学过程就是学生通过实验进行观察实验方法和分析归纳方法教育,既让学生在实验中掌握楞次定律,又培养了学生的实验观察能力和分析归纳能力,还让学生学会了一种研究物理问题的方法——实验研讨法。在原子物理中,学习原子核的组成问题时,首先介绍卢瑟福用α粒子轰击氮原子核实验发现质子、查德威克重复约里奥.居里夫妇用α粒子轰击铍原子核实验发现中子的历史过程,接着归纳原子核的组成,最后简介使核子紧紧结合在一起的原因是核力的缘故。教材这样编写的目的就是要让教师通过物理教学,使学生了解人类探索原子核内部结构的历程,培养学生科学态度、科学方法、科学精神和分析判断能力等。事实上在物理学中每个知识点的教学中都蕴含有物理科学方法,物理教师既要在课前做好充分准备,做到“三备”:备内容、备方法、备学生,又要在课堂上讲内容、讲方法,让物理科学方法教育始终贯穿在课堂教学全过程中。

2 要把物理科学方法教育贯穿在物理课外活动过程中

课外活动是师范院校物理教学的辅助手段,它既有利于激发师范生的物理学习兴趣,扩大知识面,掌握一定的实用技能,又能根据师范生自己的爱好,选择自己想学的知识,学到真正有用的实用的技能。更重要的是可以让师范生在物理课外活动中培养实事求是的科学态度和科学研究方法,进一步提高学生的科学素养。物理课外活动形式较多,可以组成物理学史学习小组,小学科学教学论研究小组等以理论为主的兴趣小组;也可以组成电工维修小组、家用电器维修小组、教具小制作兴趣小组、实验研究小组等以实用技能为主的兴趣小组。但不管以哪一种形式开展物理课外活动,科学方法教育必须是其中的主要内容之一,并要贯穿在整个课外活动过程中。像物理学史兴趣小组在学习天体运动认识历程时,可以通过了解哥白尼长期坚持天文观测,受到有关地球运动思想的启发,大胆地怀疑形成已久的地心说的正确性,提出了符合科学的日心说,第一次严正向神学挑战,使学生从中体会到一位科学家坚持真理的科学态度,坚持实践是检验真理的科学方法。伽利略在研究“维持物体运动是否需要力”这一命题时,对统治人类思想一千多年历史的亚里士多德的观点——“维持物体运动需要力”的正确性大胆地质疑,并假设了理想斜面实验,用理想化方法推断:运动物体在无摩擦的水平面上,将以不变的速度永远运动下去,即得出“维持物体运动不需要力”的结论。通过这一历史过程学习,既可以让师范生学到一种物理研究方法——理想化方法,又可以培养师范生严谨的科学态度。电工维修兴趣小组等实用技能为主的课外活动,更是把物理理论知识转化为实际应用能力的物理知识在生活中的实际应用,其目的就在于提高学生的实际动手能力,让师范生初步学会简单电路检修、维护,家用电器的简单故障检修和自制实验教具等实用技能,使师范生通过物理学习成为有一技之长的合格小学教师,这些物理课外活动本身就包含着十分具体的科学方法教育内容。因此,在物理课外活动中应始终贯穿科学方法教育。

3 要把物理科学方法教育贯穿到教育实践过程中

教育实践是师范教育的有机组成部分,是师范院校培养合格中小学教师的必由之路。教育实践与各学科专业教学之间有着紧密的联系,师范院校小学教育专业的学生接受物理科学方法教育也是教育实践活动中不可缺少的学习任务。师范生通过教育实践可以综合运用所学知识开展教育实习,通过小学科学教学可以检验自己和小学科学教学有关的物理概念、规律是否掌握,是否了解中外科技发展史上的代表人物及其主要成就,是否了解一定的科学常识,熟悉常见的科普读物,是否学会相关实验方法,有关生活中的物理现象能否准确描述,其发生原因能否正确解释,能否较好地指导小学生开展相应的科技活动等。如小学科学中学习凸透镜问题时,能正确地让凸透镜在太阳光下聚焦,把火柴点燃,正确地操作凸透镜成像实验等,都是小学科学教师必须掌握的实验技能。另外,在教育实习过程中,辅导小学生开展科技活动也是小学科学教师主要工作任务之一,它不仅可以培养小朋友学科学,爱科学,用科学,进行科学态度、科学方法和科学精神启蒙教育,还可以检验师范院校小学教育专业学生在校学习成效,检验他们指导小学生开展科技活动的能力。所以,教育实践是对师范院校小学教育专业学生在学校几年学习的一次大检阅,也是对他们所学知识、能力、科学方法的再学习、再教育、再提高。

总之,我们在进行物理科学方法教育时,要始终贯穿到物理课堂教学、课外活动、教育实践活动中,让师范生在三块教育教学活动中既学到物理基础知识,又提高他们各种能力。我们只有充分认识科学方法教育的重要性,才能真正有效完成教学计划要求的全部教学内容,才能培养出合格的小学教师。

参考文献:

[1] 张宪魁,王欣.物理学方法论[Ml.陕西人民教育出版社,1992.

[2] 张平柯.科学.物理[M].湖南科学技术出版社,2011.

作者简介:王国昌,男,湘南幼儿师范高等专科学校,高级讲师。endprint

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