將物理學的科學方法融入大學物理教學的思考

1、將物理學的科學方法融入大學物理教學的思考    物理學是一門理論和實驗高度結(jié)合的精確科學，其中有一套完整的研究方法、思維方法和運用知識解決問題的有效步驟和方法。將物理學中的科學方法有效地融入到物理教學中，對新形勢下具備創(chuàng)新能力的高質(zhì)量人才的培養(yǎng)將有重要意義。一、大學物理教學中科學方法的提煉物理學的科學方法主要有理想化方法、假說法、類比法、實驗驗證法等。理想化方法突出主要影響因素，忽略次要因素，表現(xiàn)為理想模型與理想實驗。模型法是一種直覺的猜測，使研究對象變得更直觀，而易于掌握其規(guī)律。理想模型可分為：理想化實物模型，如質(zhì)點、點電荷、理想氣體、理想流體、剛體、

2、彈簧振子、單擺、黑體等；理想化運動模型，如簡諧振動、簡諧波。理想實驗不受具體條件的限制和干擾，它比實際實驗更為簡化，更能突出主要影響因素，如卡諾熱機循環(huán)、追光實驗等。理想化思維方法體現(xiàn)了從復雜的現(xiàn)象中總結(jié)出一般的、本質(zhì)的、普遍的性質(zhì)的思維方法。假說法，有分子電流假說，位移電流假說、普朗克量子假說、光的量子化假說等，假說是通過對實驗現(xiàn)象分析或由理論推導出結(jié)果的一種預言或設(shè)想，假說必須通過實驗證明是否正確。類比法，如物質(zhì)波的發(fā)現(xiàn)，量子力學波動方程的形式的建立都屬于此類方法。實驗法及其所包含的歸納法，表現(xiàn)為各種實驗定律，如庫侖定律、各種輸運規(guī)律、輻射規(guī)律、能量守恒定律等。另外，物理學與數(shù)學相輔相成，

3、物理學中包含了豐富的數(shù)學思想方法，如“氣體動理論”所體現(xiàn)的統(tǒng)計思想，力學、電磁學中所體現(xiàn)的矢量、微積分與導數(shù)思想等。教學中不難發(fā)現(xiàn)，學生能順利地解答高等數(shù)學的習題，但在用高等數(shù)學思想與方法解決物理問題，尤其是利用數(shù)學的微元、積分、導數(shù)思想解決物理問題時，學生常常會不知所措。二、有關(guān)物理教學的思考1. 將科學方法有效地融入教學中具體體現(xiàn)在創(chuàng)設(shè)問題情境，在對問題的討論和思考中掌握物理學方法。物理概念與理論的形成體現(xiàn)了人類認識世界的發(fā)展歷程，物理學中的命題或問題一般是從新的觀測事實或?qū)嶒炇聦嵵刑釤挸鰜淼?，也可以從已有的原理中推演出來的。?chuàng)設(shè)問題包括教師根據(jù)教學內(nèi)容設(shè)計問題與學生提出問題。首先，對教學

4、內(nèi)容進行處理時，教師要交待具體章節(jié)理論背后的歷史背景，引導學生意識到所面對的問題，鼓勵學生積極思考解決問題的辦法，再通過介紹科學家的研究成果、引導解決問題的思維過程，將問題的提出方法、解決問題的方法，即其中的科學思維方法教給學生，使學生在追蹤科學家的科學研究過程中學到新知識、學會新方法，同時接受科學思維的訓練。其次，教師應根據(jù)學生對知識理解及實際應用的需要設(shè)計問題，讓學生自主學習，學生通過自主學習或查閱資料解決問題。同時創(chuàng)設(shè)課堂討論的情境，引導學生在發(fā)言辯論，教師通過學生講解、討論進而引導學生得出結(jié)論。多問一些諸如 “面對這樣的問題你是怎樣想的”，“你想怎么辦”，“從什么角度入手”，“采取什么

5、辦法”等問題，引導學生層層深入，使學生明確問題，積極思考，促使學生在掌握知識的同時，提高思維能力。第三，需引導學生學會發(fā)現(xiàn)問題。能夠發(fā)現(xiàn)問題并提出問題是科學研究的開始，從本質(zhì)上說，科學發(fā)現(xiàn)往往是從問題或矛盾開始的，發(fā)現(xiàn)矛盾、捕捉問題是科學研究的起點。隨便地提出問題不難，而提出有科學意義的問題卻并不容易。教師應引導學生善于發(fā)現(xiàn)身邊的科學問題，誘導學生思維變異，重視學生在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題過程中自主構(gòu)建知識與能力的作用，將物理學中解決問題的方法有效融合在教學內(nèi)容中，使學生學會發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法。2. 突出科學研究物理學是科學家科學研究的結(jié)晶，科學研究能力是我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)的較高層次的目標。要充分

6、分析梳理教學內(nèi)容，突出科學研究的思想，體現(xiàn)科學研究的過程：研究背景的提出，交代擬解決的問題，思考解決的方法，使教學活動過程變?yōu)閷W生自主探索過程，使學生明白科學研究過程是在熟悉掌握目前科學發(fā)展狀況的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)問題，根據(jù)已有的知識（強調(diào)是目前已有的得到證明是正確的知識，不僅僅是自己頭腦中已有的，還包括儲存在圖書館數(shù)據(jù)庫中的文獻知識）提出解決問題的方案和方法的過程，突出物理學的實踐性與對科學描述的嚴謹性。學生是教學活動的主體，要重視學生的主體地位，充分調(diào)動學生的主觀能動性，引導學生學會學習且熱愛學習。與此同時，教師要引導學生轉(zhuǎn)變學習的觀念，使學生明白學習不是單純地學習知識，而是要學會如何學習知識、如何發(fā)現(xiàn)問題，學會解決問題的方法，學會思維方法，明確學習的最終目的是能力和綜合素質(zhì)的提高。    你可能感興趣的論文    · 剖析初中物理學生成績普遍不佳的原因· 物理學和天體物理學中有質(zhì)量的中微子（第三版）· 新編天體物理學：天