物理教学中实施素质教育的目标是培养具有较高科学素养的人才,它主要体现在培养多方面的能力,比如观察和操作能力,归纳和演绎能力,类比和推理能力,使用工具查阅资料能力等,在诸多能力的培养中,创造能力是核心。
　　本文要说的方法是从物理学中归纳出来的一般方法,我们不是单纯地研究物理方法的理论体系,而是要讨论物理方法的教学,在物理教学中应用物理方法,指导学生掌握物理知识,使学生爱学物理,会学物理,学好物理。根据多年的教学实践,结合物理学科的特点和学生的实际情况,谈谈物理教学。
　　
　　一、实验是物理教学的基础
　　
　　物理学体系是由物理实验、概念、规律等组成的,其中概念和规律都是建立在实践的基础上的,学生经过初步学习,对物理实验的地位比较了解,也知道物理实验在物理学科研究中的重要作用,但是他们对物理实验的本质了解还很模糊,他们认为物理实验最重要的是观察,没有观察就谈不上实验;也有人认为物理实验最重要的是动手做,不动手做就不是实验,还有人认为实验的目的是要证明或验证什么,产生这些想法是有一定道理的,但是这些并不是实验的精髓。
　　对客观世界进行科学研究时会发现,影响物质运动规律的变量是非常多的,人们必须用简化情景的方法,通过控制变量,从简单的现象开始研究,才能逐步地认识客观规律,人们通过实验现象归纳抽象出物理概念,探索出物理规律,这些规律还要受实验的检验,这就是说物理科学理论是在实验的基础建立起来的。从本质上说,实验是人为地创造一个环境,人为地控制物质变化的过程。在一个理想的环境下排除干扰,突出主要因素进行的操作。
　　古希腊哲学家亚里士多德,在物理学中犯了个错误,他提出自由落体运动中,重物体比轻物体下落得快,他还提出力是物体运动的原因,这些都是错误的,为什么呢?这里就有个研究物理学的方法问题,他用的是观察法,也动手做了,展示了一些生活现象,得到了生活经验,他的做法只能叫做动手做,这不是完整意义上的实验,实验是要控制变量进行分析研究的。
　　伽利略的方法和亚里士多德的方法不同,他证明了自由落体运动速度与质量无关,方法的不同导致了不同的结论。由此可见,物理学作为一门科学,它的基础是实验。
　　
　　二、物理教学中的五种主要方法
　　
　　1.理想化方法是物理科学研究中最广泛的方法
　　由于客观世界十分复杂,在研究问题的过程中就应该忽略次要因素或无关因素,它使我们得到理想化的模型去代替客观原型,这就是理想化方法,理想化方法使我们能够近似地在理想的条件下方便地研究客观世界,得到物理规律。
　　2.等效方法是物理学研究中的普遍方法
　　物理科学研究中有众多的物理量,在分析、处理一些较复杂的实际问题时,特别要注意运用等效法,抽象出物理模型。两个互成角度的共点力合成实验、平抛运动等,都可用等效的思想来处理的。由于学生学到的等效方法都是通过具体的规律或公式来体验的,所以他们对于等效方法的认识是割裂的、分散的,他们往往有一种错误观念,这种认识上的错误妨碍了他们对等效方法的普遍性的认识。
　　实际上,等效法的实质是保持效果相等。不同性质的力可以合成,为的是得到一个等效的力,等效法在物理学史上曾经起过重要的作用。
　　3.对称方法是物理学中最深刻,最能体现美学的方法
　　在客观世界复杂的事物中普遍存在着一类现象,那就是对称,对称使纷繁复杂的客观世界变得相对简单,显示了某种匀称和协调。对称现象是非常普遍的,每个人从童年时候就开始观察对称,在进入初中、高中的时候,已经感受到大量的对称现象了,但他们对于对称的理解是不完整的,把对称局限在几何对称上,即使是用在物理上,他们也是从物体放置方式、物体运动的轨迹形状去观察对称。在物理科学中,我们要从空间的对称变换等角度认识,运用对称解决问题。
　　4.微元法是物理学中最具有数学化,又能体现辨证思维的方法
　　客观世界的物质是运动和变化着的,而这种变化往往是不均匀的,对不均匀的变化的研究是十分困难的,在这种情况下,可以从总体中分割出一个微元,也可以从总体中取出一个微元过程,从分析微元达到分析整体。在学习微元法时,学生可能会产生一些误解,认为微元法纯粹就是数学方法,而忽略了它的物理思想,微元法虽然要用到较多的数学方法,但是它首先是物理方法,它是从极小部分着手来达到解决整体的目的。微元法是中学物理教学中比较难掌握的方法,但是,微元法不仅是一个方法技巧,更是一个物理思想,只有在物理思想上,在辨证的逻辑上掌握了微元法,才可以说是掌握了微元法的本质。
　　(责任编辑 易志毅)