试论物理科学方法教育的途径

试论物理科学方法教育的途径
◎三 明市三 元 区教 师进修 学校 施跃 明
学 研 究 方 法 与 科
、
维 方 法 。 验 探 究 中 的 实
字 未 提 。 们 知 道 ， 速 的 测 定 标 志 着 物 理 测 量 技 术 取 得 了突 破 我 光 性 的 进 展 ， 且 为 现 代 物 理 的 发 展 奠 定 了实 验 基 础 。 速 的 早 期 并 光 测 定 方 法 与 原 理 并 不 复 杂 ， 采 用 的 设 备 也 比较 简 单 ， 中 的 物 所 其 理 史 实 足 以让 学 生 认 识 科 学 方 法 的重 要 价 值 与 作 用 。对 于光 速
Ｂ点 对 光 接 收 的 准 确 性 体 现 了测 量 者 那 巧 妙 的 思 路 与 方 法 ， 由
史 上 起 过 重 要 里 程 碑 作 用 的 实 验 ， 们 以其 巧 妙 的 物 理 构 思 、 它 独
到 的 处 理 和 解 决 问题 的 方 法 、精 心 设 计 的 仪器 、完 善 的 实 验 安 排、 高超 的 测 量 技 术 、 实验 数 据 的精 心 处 理和 无懈 可 击 的 分 析 对
一
测 定 的物 理 事 实 的渗 透 教 学 ， 师 可 以先 介 绍 伽 利 略“ 山头 开 教 两
灯 ”的 测 定 方 法 ，指 出 失败 的 原 因 是 光 传 播 时 间 的测 定 误 差 太
大 ，然 后 结 合 图 １ 绍 介
迈克尔逊“ 转棱镜法 ” 旋
的 测 定 光 速 原 理 ：旋 转
一
教 材 中 知 识 与 方 法 的阐 述 ，其 实 质 是 物 理 科 学 研 究 过程 的 体现 ， 不 同 的 是 教 材 在 时 间 与 空 间 方 面 进 行 了 高 度 浓 缩 ， 直 所 即 接 围 绕 问题 的 提 出 、 题 的 研 究 思 路 或 形 成 解 决 问题 的 方 案 、 问 研 究或 解 决 问题 过 程 、 形 成 知 识 或 结 论 这 些 科 学 研 究 过 程 中 的 必
要环 节 来 展 开 阐 述 ，而 这些 必要 环 节 中 的 内容 正 是 科 学 方法 的 精华所在 。 由于 课 程 学 习 阶 段 的 时 间 与 空 间 环 境 的有 限性 ， 材 教
棱 镜 ， 当 镜 面 从 ａ转 到 ｂＢ点恰好 能接 收 到 Ａ ，
点 发 出 的 光 信 号 ，那 么 光 通 过 的 距 离 为 （Ｓ ２＋ Ｌ ， 设 棱 镜 的 旋 转 周 期 ）
、
以史 实 为 佐 证 ， 学 生 认 识 科 学 方 法 的意 义 让
科 学 知 识 的 构 建 与 科 学 技 术 的 发 明和 更 新 ，实 质 上 是 科 学 方 法 构 建 的突 破 或 创 新 运 用 。 以物 理 学 的构 建 为 例 ， 自伽 利 略 创 建 了 “ 验 方 法 与 数 学 方 法 相 结 合 、真 实 实 验 与理 想 实 验 相 结 实 合” 的物 理研 究 方 法 后 ， 理 学科 才 得 以 形 成独 立 的 知 识 与 方 法 物 体 系 ， 们 称 之 为“ 人 实验 物 理 学 ” 。伽 利 略 开 创 的 实 验 物 理 学 ， 包 括 实 验 的 设 计 思 想 ， 验 方 法 ， 不仅 开创 了物 理 学 科 发 展 的 新 实 它 局 面 ， 且 在 推 动 所 有 自然 科 学 的 发 展 都 有 重 要 的 作 用 。 实 验 而 在 物 理 学 数 百 年 的 发 展 进 程 中 ，涌 现 了众 多 卓 越 的在 物 理 学 发 展
发 明 与 创 新 从 而 推 动 社 会 发 展 与 人 类 进 步 的锐 利 武 器 。为 较 好
地 实 现 新 课 程 的三 维 目标 ，物 理 课 程 倡 导 探 究 性 的 课 程 学 习 过 程 ， 这 不 仅 是 因 为 探 究 性 学 习 过 程 与 科 学 发 现 和 科 学 发 明过 程 有 着 本 质 上 的 相 同或 相 似 而 吻 合 课 程 学 习方 式 特 征 ， 而 且 更 重 要 的 是 它 能 使 学 生 较 好 地 领 悟 科 学 方 法 的 内涵 并 掌 握 科 学 方 法 的 运 用 ， 今 后 从 事 科 学 研 究 或 科 学 实 践 奠 定 扎 实 的 基 础 。 文 为 本 就初中物理课程教学如何实施科学方法教育 ， 谈个人的意见 。 谈
“ 察 法 ” 属 于 科 学 研 究 方 法 ， 分 析 论 观 就 而
证 （ 括 解 题 论 证） 的“ 设 分 析 法 ” “ 效 分 析 法 ” 属 于 科 包 中 假 、等 就 学 思 维 方 法 。科 学 方 法 是 物 理 课 程 的 精 髓 ， 是 科 学 发 现 、 术 它 技
图１
为 Ｔ 则 光 传 播 的 时 间 为 １ Ｔ 周 期 Ｔ可 以 较 精 确 的 测 定 ， 么 ， ／ ， ８ 那
光 速 ｖ ＝ 。
显 然 ， 克 尔逊 与 伽利 略测 定 光 速 原 理 都 相 同 ， 不 同 的 是 迈 所 迈 克 尔 逊 将 光 的传 播 时 间“ 化 ” 测 量 棱 镜 旋 转 的周 期 ， 棱 转 为 而 镜 旋 转 的周 期 可 以 采 用 测 量 旋 转 频 率 的“ 计 法 ” 测 定 ， 且 累 来 而
在 物 理 知 识 构 建 与 技 能方 法 介 绍 方 面 ，教 材 蕴 含 着 丰 富 的 物 理 科 学研 究 方 法 与 科 学 的 思 维 方 法 。 速 度 概 念 的 建 构 ， 材 如 教
就 是 利 用“ 一 比 ， 一 段 相 同 的距 离 。看 谁 先 到 达 终 点 ” 比 比 跑 与“
此 让 学 生 认 识 到 科 学 上 的 重 大 突 破 往 往 是 科 学 方 法 方 面 的 突
破。
判 断 等 ， 都 是 科 学 家创 新运 用 科 学研 究 方 法 与 巧妙 运 用 科 学 思
维方法的佐证 。
二、 以教 材 为 依 托 ， 学 生 领 悟 科 学 方 法 的 内涵 让