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科学研究论文 物理学的科学研究方法浅析

2018-11-27 15:31:57来源:组稿人论文网作者:婷婷

  摘要

  在当前素质教育的新形势下,对于物理学科的学习不应该仅仅局限于知识的讲授和能力的培养,更重要的是在进行物理教学的过程中应有目的、有意识的向学生传授科学研究方法,加强学生对科学研究方法的探索。培养学生的创新能力和勇于探索新知识的欲望,这样学生学起新知识才不会觉得枯燥乏味,科学知识在不断的更新变化着,而科学研究方法则具有很强的生命力,使人受益终生。实施物理科学方法教育,有利于促进学生掌握和学习新的物理知识,培养学生的实际操作能力。我国自20世纪80年代开始对物理科学方法教育进行研究以来,虽然在理论和实践上都取得了一定的成绩,但物理科学方法教育还没有得到广泛的推广和实施。许多问题需要在实践中进一步探讨和总结。物理学的科学研究方法对中学生的物理研究具有重要的价值。其次,在物理教学过程中渗透科学研究方法传授,可以培养学生献身科学的精神和创新精神,更有利于激发学生的学习兴趣,并使学生从中学会更多的解题思维,对素质教育有着十分重要的意义。

  本文首先介绍了物理学的发展状况及研究内容,然后介绍物理学的科学研究方法的概念及特点、科学研究方法对物理学的发展所起到的作用。紧接着介绍了中学物理中常用的科学研究方法分类,最后讲了物理学科学研究方法的培养,对中学生学习物理有所帮助。

  关键词:科学研究、物理学、中学物理、物理科学教育

  绪论

  引言

  物理学是对无生命自然界中物质转化知识的周期性总结。应该有两种类型的运动和转化。一种是早期人通过感官视觉的延伸,另一种是现代人通过发明科学的观察和测量仪器进行实验的结果。从研究和观点上看,物理学可分为两个部分。宏观物理学是从天文学的突破出发,直接考虑整个现代物理学,而不分析粒子群的单个效应。这一理论从太阳、月亮和星星每天在西方升起和落下的明显解释,这一现象的循环以及符合上帝创造的人类,地球必须处于宗教在宇宙中的最高地位,因而流传了1000多年。伽利略,现代物理学之父,用自制的望远镜观测天文现象,使日心观深深植根于人心。

  物理科学方法教育是指在物理教学中进行有目的,有组织,有步骤地渗透和讲授物理科学研究方法。使学生不断受到科学方法的影响和训练,逐渐掌握最基本、最重要的物理科学方法。另外,物理科学方法教育的有效实施可以促进学生对物理学知识的掌握;有效帮助学生培养发现、分析、解决问题的能力;有利于提高学生的科学文化素质,培养学生的创新能力。自上世纪80年代初以来,我国对物理科学方法教育进行了研究,效果显著,在理论和实践上取得了一定的成绩。但物理科学方法教育尚未得到实际应用,许多问题需要在实践中进一步探索和研究。

  物理学的发展状况及研究内容

  1.2.1物理学的发展阶段

  物理学是随着人类社会的实践发展而产生、形成和发展的。它经历了一个漫长的过程,纵观物理学史,根据其不同阶段的特点,大致可以分为三个阶段:物理学萌芽时期、经典物理学时期和现代物理学时期。

  (一)物理学萌芽时期

  在古代,由于生产力水平不高,人们对自然界的认识主要依靠不足的观察,而在视觉、思辨的基础上,掌握自然规律的一般性质。所以,自然科学知识基本上属于对现象的描述、经验的总结和思辨的推测。 。

  (二)经典物理学时期

  十五世纪末,资本主义的生产关系促进了生产和技术的发展;文艺复兴运动席卷西欧,解放了人们的思想,激发了人们的探索精神。现代自然科学就是在这种物质的和思想的历史条件下诞生的。在物理学中引入了系统观测实验和严格的数学推导,导致了17世纪的“科学革命”,其中涉及到的领域主要是天文学和力学部分。人们利用力学的思想模型来认识和解释各种物理现象,使力学自然观成为18世纪物理学的主导思想。到了19世纪,物理学得到了快速而且重要的发展,各种自然场之间的联系和变化被广泛发现,新数学方法被广泛引入物理学,建立了波光学、热力学和分子运动理论、经典电磁场理论等完整的、解析式的理论体系,使经典物理学更加完美。

  (三)现代物理学时期

  十九世纪末有关物理学的方面一系列重大发现,造成经典物理学理论体系本身不可逾越的危机,从而有了现代物理学革命。由于有了先进的生产技术,精密仪器和大型仪器的发明以及物理学思想观念的转变,导致这一时期的物理学理论呈高速发展的态势。而且现代物理学的理论成果已经应用到实际当中,其中很多科学技术就是根据这个理论成果来的。例如:超导体、半导体、微型计算机、激光技术、航天等等。这些新技术正在大力推动着新的科学技术变革,促进生产发展。随着生产和新技术的发展,反过来这些新技术和新科技的发明创造又有效地促进物理学的发展与进步。

  1.2.2物理学的研究内容

  物理学不仅以其概念和规律揭示客观事物运动变化的规律,还在建立这种知识体系的过程中丰富和发展人的思维方法、物理学知识、实验手段和思维方法在自然科学的许多领域都产生了重要的影响,成为人类文化的重要组成部分。

  物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言,以实验作为检验理论正确性的标准,它是当今最精密的一门自然科学学科。

  物理学科学研究方法的概念

  科学研究方法是运用十分严谨的科学手段,其研究过程是有目的、有计划、有系统的认识了解客观世界,探索客观真理的过程。它是人们在认识和改造世界中遵从符合科学一般原则的各种途径和手段总和。研究方法包括在理论上的研究、实际应用的研究、开发推广等科学活动过程中采用的思路、程序、规则、途径和模式。而在物理学中,科学研究方法主要是指利用科学思维从事相关科学研究,从而得出所研究对象的本质和规律。

  1.3.1物理学中科学研究方法的特点

  利用科学方法来研究事物的本质及规律,科学思维是前提。一般来说,在物理学中科学研究方法具有以下几个特征:

  主体性。科学研究方法体现了用科学思维认识主体的有效性、创造性和具有明显的目的性。

  规律性。科学研究的方法要以物理规律的客观性为前提,认知物理规律,应用物理规律。

  保真性。以实验现象观察和实验数据记录的综合分析对研究对象进行分析总结,以此来保证所获得的实验结论的客观性和真实性。

  可揭示性。可揭示性是指使用科学的方法能够揭示物理事件的原因。

  创造性。创造性是指人们利用新奇的方式来解决问题,并能够产生新的、有价值的产品的过程。

  探索性。探索性是指人们从事开创性的研究工作时,为探寻未知事物所进行的实践活动。探索过程是中学物理教学中的重要组成部分,它不仅是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节,还是培养学生的观察能力、思维能力、探索精神培养的有效途径。

  科学研究方法在物理教学中的作用

  科学教育是基础教育的基本内容,是现代文明的基础,根据现代科学观和科学教育观,科学教育不仅仅是知识的教育,还应包括科学知识、科学方法、科学态度和科学精神。我们不能仅仅把掌握科学知识作为教育的唯一目的,教育者更应该关心如何使传播知识变为掌握和发现真理的一种途径。

  1.4.1科学研究方法推动物理学的发展

  物理科学的科学研究方法在物理教育中有以下重要性:

  (1)有利于促进社会进步与社会发展。梁启超认为,牛顿万有引力定律、瓦特发明的蒸汽机都与培根的归纳法有关联。他指出,近代社会与古代社会、中世纪社会有许多区别,但一个显著区别就是科学研究方法的创新,科学研究方法的创新成为道德品质、科技、文物等领域的进步的基础。科学研究方法不仅是一种纯粹的学理性思维,而且有利于科学进步和国计民生

  (2)有利于学术规范的形成。学术规范是研究者在科研过程中所要遵循的一些基本程序、方法和要求。它是人们在长期科学活动过程中形成的,而且在动态过程中不断完善。科学研究方法是人们解决科学问题的基本方法、途径和规律,对于学术规范的形成和完善有着重要的意义。自然科学研究方法中的实验方法、归纳方法和经验方法都要求有严谨的论证过程和对结论的检验,这是对自然规律的正确解释,要求研究人员有一种“求实”与“平等”精神。

  1.4.2在物理知识的教学中渗透方法教育

  利用教材对学生进行科学方法教育。物理科学方法教育是指在物理教学中对物理科学研究方法进行有目的、有组织、循序渐进的渗透和教学,使学生不断受到科学方法的影响和训练,逐渐掌握最基本、最重要的物理科学方法。另外,物理科学方法教育的有效实施可以促进学生对物理学知识的掌握;有效帮助学生培养发现、分析、解决问题的能力;有利于提高学生的科学文化素质,培养学生的创新能力。自上世纪80年代初以来,我国对物理科学方法教育进行了研究,效果显著,在理论和实践上取得了一定的成绩。但物理科学方法教育尚未得到实际应用,许多问题需要在实践中进一步探索和研究。

  对物理教材中典型的实验进行方法教育。在教学过程中,应充分认识进行这些实验的教育功能是什么,在实验开始前要向学生介绍实验的目的和实验中各种仪器的操作。使学生能够从实验中了解到一些简单的实验仪器以及感受物理实验方法的趣味性。进行模拟实验有以下好处:

  通常,在模拟实验中都使用易于获得的材料作为模型,从而能够有效地解决了难以直接获得或者材料费用比较高的实验的器材。另外,用模型实验还减少了其他不利干扰因素,能做到花费少,易于操作,实验现象明显等等。 一般情况下,模拟程度越高,实验效果越接近真实值。

  ②.模拟实验通过实验过程展现了新知识的产生过程,让学生学会在实验过程中学会获取知识的方法,从而形成解决问题的良好思维习惯。

  第二章 科学研究方法的基本步骤

  2.1科学研究方法的基本步骤

  科学研究是指发现、探索和解释自然现象,深化对自然的理解寻求其规律,容不得半点主观。为了增进知识包括关于人类文化和社会的知识以及利用这些知识去发明新的技术而进行的系统的创造性工作。科学研究的基本任务就是探索、认识未知。其一般程序分为一下几个步骤:

  ①提出问题,

  ②猜想与假设,

  ③制定实验计划方案,

  ④进行实验与记录实验数据,

  ⑤分析与论证,

  ⑥评估,

  ⑦交流与合作等

  2.2中学物理常用的科学研究方法

  2.2.1控制变量法

  物理学中对于多因素(有多个变量)的问题,通常采用控制因素(变量)的方法,把有多个变量的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素保证其他几个因素都相同,从而研究这个因素对所研究的事物是否有影响。同理,分别再对其他因素采用同种方法加以研究,最后再综合分析得出影响因素有哪些,这种方法就叫做控制变量法。它是中学物理实验教学中的重要思想方法。

  实例:

  1.小李同学在观察提琴、吉他、二胡等弦乐器的弦振动时,他猜测:即使在保证弦的张紧程度一样的情况下,物体发声的音调高低还可能与弦的长短、粗细及弦的材料有关。于是他想通过实验来验证一下自己的猜想是否正确,下表是她在实验时控制的琴弦条件。

  变量

  序号琴弦的材料琴弦的长度/cm琴弦的横截面积/mm21钢300.282钢300.63尼龙丝400.564铜500.565尼龙丝500.56(1)如果小李想探究琴弦发声的音调与弦的粗细是否有关,那么他应该选用表中序号为 1、2 的琴弦(只填写字母代号)。

  (2)下面是在探究过程通常采用下列一些步骤:①分析归纳;②实验探究;③提出问题(或猜想);④得出结论等。你认为小兰要完成本探究的全过程,所采取步骤的合理顺序应该是:③ ② ① ④ (只填写数字代号)

  (3)在上述的实验过程中,总要保证一些物理量相同,使它们保持不变,从而得出要探究的物理量与其他一些因素是否有关。这种探究方法叫做“控制变量法”。请你再写出一个初中物理中用到这种方法的实验名称: 探究电阻大小决定的因素 或 探究摩擦力大小决定的因素 或 探究液体压强大小决定的因素 或 探究电流跟电压、电阻的关系。

  2.2.2比较法

  “比较”是一种普遍的思维方式,通过比较事物间的相同与不同的特征,找出事物与一般思维方式的区别。人们往往从事物的本质特征来认识事物。而要区分,必须要有比较,有了比较才能识别。事物之间在现象上和本质上有着相同点也有不同点。现象上的相同和差异一般是容易识别的,而本质上的相同和差异就不是能容易识别的。在物理学中有许多物理思维和物理规律具有可比性,运用比较法的思想方法可使学生较为轻松的接受新知识并加深对所学内容的理解和巩固,尤其是在复习课上运用比较法效果更为显著,能使学生对所学知识融会贯通,开拓思维,有效培养学生学会掌握各个知识点间的衔接能力。在物理教学中,既要求学生找出差异性极大的物理现象或物理概念之间本质上的相同点,又要教授学生找出表面上极为相似的物理现象和物理概念之间本质上的差异的方法。

  2.2.3等效替代法

  等效替代法是在保证某种效果能实现的前提下,将实际的、陌生的、复杂的物理问题和物理过程用等效的、简便的、容易研究的物理问题和物理过程代替来代替研究。这样使得所要研究的问题变得简单化、直观化。

  实例:

  在研究合力大小与哪些因素有关时,若一个力与两个力的作用效果相同,则这个力就替代了两个力;

  (2)在“曹冲称象”中用石块等效替换大象,效果相同;

  (3)在研究平面镜成像实验的研究中,使用两根完全相同的蜡烛,平面镜所成的像是虚像,不能直接测出物与像的大小关系,所以使用一根完全相同的蜡烛来比较物体与所成像的大小关系。

  2.2.4理想模型法

  模型法通过与原型相似的物质模型来反映原型本质的思维模型,从而间接研物体的本质规律。通俗的说既是通过引入模型参考能使我们对那些比较抽象的难以理解概念有比较形象的认识。

  实例:

  在验证牛顿第一定律的试验过程中,让一个小球以一定的初速度在光滑的表面运动.此处说的光滑表面就是理想化模型(没有任何摩擦力的情况下),因为实际中并不存在绝对光滑的表面,因此小球一定会受到摩擦力.但是当我们使得表面足够光滑的时候,摩擦力很小,就可以近似的认为不存在摩擦力.从而实验过程中小车所受合外力为零,小车将一直做匀速直线运动。

  第三章 物理学科学研究方法的培养

  3.1在物理教学中引入科学研究方法

  利用物理学科学研究方法来进行课堂教学,可以丰富其教学内容,对学生的物理教育价值表现出多方面的教育功能:

  (1).科学的教育功能。物理学科学研究方法可以为教师提供丰富的物理学科发展演变的资料,教师在实际应用中可以结合着教材内容,将物理学史中的物理概念、物理定律的演变过程适当的通过多媒体软件展现给学生,使学生在不断的学习中了解历史中物理学家们在物理实验中的思想过程和科学方法,并从科学家的成功案例中找寻其成功的经验。

  (2).培养学生养成科学意识的功能。物理学科学研究方法的发展过程是人类在实践探索自然规律的过程中智慧的结晶。所以,科学研究方法对学生的学习效果非常重要,教师在通过物理学科学研究方法来进行课堂教学,可以培养学生的物理思维,开发智力;同时,学生在不断地学习中能够养成实事求是、求实严谨的科学意识。教师通过向学生展示科学家的成功案例,能够激发出学生对于科学家的敬仰之情,进而能够培养学生勇于创新的科学精神,使学生在物理学习中建立起良好的学习习惯和学习态度,培养学生价值观的养成。

  3.1.1在物理教学中加强科学研究方法教育

  科学研究方法是人们在认识和改造自然的实践活动中总结出来的正确的思维方式和行为方式,同时也是人们进一步认识自然、改造自然的有效工具。科学研究方法对学生学习物理有着十分重要的作用。八十年代颁布的中学物理教学大纲强调要对学生进行科学研究方法教育,可以说,对中学生进行科学研究方法教育已成为一种普遍性的趋势。在全日制普通物理新课程标准的三维目标也体现出科学研究方法教育的重要性。

  在中学物理教学中加强科学研究方法教育的意义:

  使学生逐步明确科学方法在在获取科学知识、理解科学知识、运用科学知识、进一步认识和改造世界的过程中起着十分重要的作用。

  通过对科学方法的学习,使学生树立科学世界观。

  使学生逐步了解并掌握常用的科学研究方法。

  用“科学研究方法”教育可以使学习效果事半功倍,从而提高学习效率。

  有效的科学方法能使学生培养成善学、乐学、好学的良好习惯。

  3.1.2 科学研究方法在物理教学中的实施途径

  (1)把科学方法教育运用物理新课的教学中

  中学物理对于学生的学习至关重要,着就要求老师要不断改进教学方法和授课方法,应尽可能的使课堂气氛变得活跃,让学生的思维紧跟老师,积极开展高校物理课堂,将物理新课有效导入新课教学中。

  (2)把科学研究方法教育运用到物理实验的教学中

  物理学是一门实验科学,科学探究是加强科学研究方法教育的有效途径。一个完整的探究实验包含丰富的科学研究方法。学习通过操作实验可以领会许多科学方法,如在进行大气压强存在的证明实验时,学生虽然从理论上知道了什么是大气压强?但往往是存有疑惑,而通过小组探究讨论如何证明大气压强的存在,给同学们准备好实验器材(纸杯、硬纸片、足够的水)让学生根据所学知识进行猜想如何证名大气压强是存在的。实验过程中,同学们发现在空杯口放一块硬纸片然后把杯口倒转过来纸片会掉下,如果把杯子装满水盖上硬纸片再倒转过来,纸片则不会掉落。这一实验过程有效的帮助学生了解了大气压强的存在,也有效的提高了学生的学习兴趣。同时养成他们主动学习和探究的习惯、培养了能力。

  小组活动中重视科学方法的教育

  小组讨论的教学模式是一种新的学习模式,它打破了传统的教学模式。相反,新的教学模式是让学生进行交流探讨、自主发言、发现问题等等。这种新的教学模式可以帮助学生全面系统地把握知识内容,克服盲目片面的理解,减少阅读和作业中的困难,有主语学生对知识的准确理解和记忆,从而提高学习效率。其次,这种教学模式能使学生养成良好的思维习惯和实践能力。充分突出了学生的主体地位,学习案例就是学生的笔记本,课堂上有相关的重点内容容易混淆的地方就让学生整理在习题本上,这样学生就会进行举一反三、寻找各个知识点间的衔接从而提高学习效率,而老师也可以腾出大量的时间进行进一步的拓展练习,大大提高课堂的效率。再次,给小组进行试验课展示时,要注意多倾听学生的想法,要学会换位思考,从学生的角度出发去思考问题。对于自己认为很简单的东西,但学生并不一定觉得简单,应详细的给学生进行讲解。要回归到学生的思维起点,有和学生一样渴求新知识的心理,像初学者一样在经历错误中学习。使学生敢在课堂上敢踊跃发言提出自己的疑惑,这样才能培养学生对物理的学习兴趣,变得好学、乐学,学生才会养成科学的学习方法以及会用科学方法解决问题。

  3.2创设情景,激发探讨兴趣

  创设问题情境来实施课堂教学的功能主要表现为:通过创设情境,让学生相互交流探讨提出问题。使教学信息具有新颖性,使学生对新知识产生强烈的好奇心,极大地激发了学生探究动机和兴趣,有利于培养学生的创新所需要的思维素质和探究能力,在探索创新的过程中,利用创新的方法提出假设,建立新的理论,给出新的方法,从而培养学生的创新能力和科学探究的能力。

  3.2.1在实验教学中创设问题情境

  物理是一门以实验为基础的学科,物理实验为学生提供了形象丰富的感性信息。因此,利用实验内容设置问题,引导学生对实验进行有效观察、研究分析获得有价值的信息去思考问题,分析探究问题,从而揭示物理学现象的本质特征。

  教学实例:在学习证明大气压强存在时,利用水杯和硬纸板做的实验,由于实验结果把硬纸板盖在装满水的杯口,水不会溢出、纸片不会掉下实验现象能引起学生极大的兴趣,他们的思维特别活跃。在这样的模拟情境中开展教学活动,会大大提高课堂教学效果。

  3.2.2在知识的实际应用过程中创设问题情境

  物理来源于生活,物理教材的内容也与生活实际紧密相联。在课堂中通过讲述生活故事或提出学生感兴趣的生活问题,可以激发学生学习的兴趣,从而有效带动课堂氛围。

  教学实例:让同学们自己做实验观察声音能不能在水中和固体中传播。然后课上各小组代表汇报交流,激发学生的学习兴趣和热情,进而提出课题:如何证明声音可以在固体中传播,课题从实际生活中的环保问题出发,以设问的形式提出,引起学生关注和思考,提高学生探究新知识的兴趣和欲望。

  第四章 鼓励学生提出问题

  培养学生提出问题的能力是高质量数学的重要组成部分,这也一直引起教师的高度重视。因此,如何有效的培养学生提出问题的能力?要想增加学生的提问数量,还在于教师有目的地引导学生,启发学生。

  4.1给学生机会让学生敢于提问

  (1)课堂上多鼓励少说不

  传统的教学中,非常讲究课堂秩序,追求教学的准确性和有效性,学生只能认真听讲,即使允许学生提问,他们也的必须先举手示意然后才能发言,否则会被视为“扰乱课堂只需”。太多的“规矩”使学生的心里一点也不自由,以至于很多学生有问题不敢问也不想问。新的课程标准的改革提出教学应以学生为本的教育理念,这就要求教师要尊重和理解学生,从学生的角度出发把自己置身与其中感受学生的所作所为、所思所想,给他们更多的时间和空间,努力营造轻松、宽容比较活跃的课堂氛围。

  (2)在教学中贯彻“无错原则”

  为什么人们敢于在20厘米的跑道上骑自行车而不敢在独木桥上骑自行车呢?不安全,怕出错后跌入万丈深渊。同样在教学过程中,有的学生不敢质疑,不敢提问题,也是怕出错被人耻笑,或者挨老师的批评,因此学生发现了问题,但不愿提出来已是一种非常普遍的现象。从学生心理角度来看,主要是他们存在怕出错而受到惩罚的心理,许多学生怕提不出有意义的问题而被老师或被同学取笑,因此他们宁可把问题放在头脑里,也不愿将它提出来。

  4.1.1创设情境氛围,让学生想问问题

  思维通常是由问题情境引起,其目的是解决问题。良好的问题情景氛围能够吸引学生的注意力,能使学生想尽一切办法去寻找解决问题的方法途径,而在寻找答案的过程中又会产生一些新的问题。由兴趣探讨产生疑问,由各种疑疑促进学生思考,由思考引发提问。教学中,教师应创设让学生质疑和释疑的情境,通过教师的启发,引导学生去体会和感悟感悟,打破现有的认知结构的水平状态。使学生在情境中得到启发与提示,引发认知冲突和问题意识,激发其内在动力,激发学生的学习思维,让学生自主发现问题并提出问题,从而在理解的基础上掌握新知,提高学生的学习能力。

  4.1.2留有时间让学生有机会提问

  学生能不能发现并提出问题,还取决与学生有没有获得提问的机会。问题必须得通过学生的思维来完成,如果没有足够的时间和空间让学生进行思考总结,那么这样的后果就是当学生想提问时发现老师已经在讲着下面的内容了,学生也就会在一知半解的情况下放弃了提问。所以,在教学中老师要时刻观察学生的反应,当学生感到困惑或对某个概念不理解时时,应停止后面的新课教学然后给学生留有时间思考并加以引导,让学生把有疑惑的问题提出来。

  4.2培养学生提出问题的能力

  如何培养学生发现问题,解决问题的能力,是新课程改革的目标和现代教育的理想。因此,培养学生提出问题、解决问题的能力越来越引起广大教育工作者的重视,教师在教授学生知识的同时,应教育学生如何发现问题及解决问题,使学生在轻松的学习氛围中掌握知识,从而获得良好的教学效果。教师要尊重学生的问题。只要不是存心捣乱,任何学生所提的任何一个问题都值得老师去尊重。退一步来说,即使是别有用心的问题,也有其别有其用心的道理。不同学生理解同一问题的知识和经验基础不同,所提问题就不可能完全一样,这既是学生差异性的体现,又是思维多样性的体现,也是创造性思维的源泉。另外,教师已掌握的知识基础上,提出自己能够且值得研究的问题(好问题)的多少来作为奖惩学生学习结果的主要标准。不要只以学生在一定时间内,获取知识的多少和对某一项技能的掌握熟练程度(目前的考试分数)作为主要的评价标准。

  4.2.1设计实验,培养探究能力

  新课标中把如何培养学生的科学探究能力作为一项重要内容,新课标着重强调物理课程应改变崇尚书本内容,学生只能一味的服从的教育理念。要改变学生的学习方式,在教学过程中就应加强探究能力的培养,在课堂教学上精心创设活动与探究式的情景,以及多种形式的学习活动,以培养学生的科学素养。在物理教学中可从以下几个方面来培养学生的实验探究能力:

  因材施教、循循善诱 。首先,由于科学探究的要素之一是提出问题,所以要把问题作为探究的出发点。因此,在探究活动开始时,要不断努力创设物理情境,想方设法的让学生积极主动参与到其中并不断发现问题和提出疑问,从而激起广大学生的探讨兴趣。其次,现实生活中处处充满着物理知识。因为在物理教学中要根究学生已学过的物理知识和生活经验来进行相关的操作,要不断鼓励学生大胆提出问题,并对其进行表扬,学生才会积极有兴趣的参与到其中。

  安排好小组成员,着重培养学生的动手能力。实践是探究学习灵魂。首先,实验教学中,应采用多种形式的实验探究以培养学生的实践能力,比如上演示实验课“液体压强与深度的关系”时,可以把学生进行分组让他们进行自主探究。其次,应不断加强学生的动手操作能力,利用身边容易获取的实验器材进行模拟实验、设计多种物理实验,加深学生对新知识的掌握,以丰富课内课课外探究活动。

  培养学生实事求是的科学态度和团队精神。在实验探究过程当中,要不断抓住良机对学生的操作进行指导并要求仔细观察实验现象,并记录好所测出的实验数据整理在表格中。自觉养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。比如,在观察“水的沸腾”这一实验中,要及时引导学生仔细观察水沸腾前和沸腾后水中气泡的现象,并将数据画成图表。最重要的是,要不断重视学生间的交流与合作,尽量安排最够多的时间让学生对各种想法及观点进行讨论和交流。这样对于多数探究活动课来说,探究过程比探究结果更为重要。为此,在探究活动中,就不能为了赶进度而在学生没有完成或者有疑问的前提下草草结束。

  培养学生理论与实际的联系。中学物理历来重视物理知识在自然现象、科学技术和生活实践中的应用,以此体现出科学研究方法的重要性,以此来激发学生的自主学习兴趣。换句话说,作为物理教师,在实验探究过程中,应不断鼓励学生积极思考、动手。另外,通过多种探究活动,帮助学生较容易的学习物理,让学生真正体会到学习自然科学是有趣的、有意义的。

  第五章 结论

  物理学已渗透入生活的方方面面,无处不在。不管是声学, 热学,还是力学等都在生活的小细节中得以体现和应用。物理学是一门以实验为基础的自然科学。它是发展最成熟、最具定量精度的科学, 也是最为重要的基础学科之一。物理学的极大成就丰富了人们对物质世界的认识,极大地促进了人类文明的进步.

  物理学的科学研究方法按照新课程标准的要求,学生的学习过程提高到了一定的高度,主要体现的是科学探究的全过程,注意收集科学研究方法,提高教学质量是非常重要的。研究方法是在研究中发现新现象和新事物,或提出新理论和新思路,揭示事物内在规律的工具和手段。由于人们认识问题的角度、研究对象的复杂性等因素,而且研究方法本身处于一个在不断地相互影响、相互结合、相互转化的动态发展过程中,所以对于研究方法的分类目前很难有一个完全统一的认识。

  其次,物理学科学研究方法在一定程度上有利于推进社会的发展与进步,科学研究方法的创新已成为道德、政治、技术、器物等领域的进步的基础。科学研究方法的数量和质直接影响到科研的效果、效率、效益。学术规范是科研人员在研究过程中应遵循的一些基本程序、方法和要求,它是人们在长期从事科学活动过程中所形成的,并且在动态的过程中不断完善。科学研究方法是人们解决科学问题时所采取的一些基本方法、途径和规则,它对于学术规范的形成和完善有着重要的意义。科学研究方法中的实验法、归纳法、比较方等都要求要有严谨的论证过程和对结论的检验过程。

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