初中物理科学方法范文

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第1篇

一、初中物理科学方法的分类

就物理学科而言，其本身就蕴涵着极其丰富的科学方法，大致可将这些方法归纳为以下四类：

1.物理方法

物理方法主要包括以下内容：理想化、实验、等效、模型、放大以及观察等。如薄透镜、电磁波等，均是按照物理方法建立起来的理想模型，它们不但是物理知识构筑的基础，同时也是一种处理物理问题的实用方法。

2.数学方法

数学方法实质上属于一种工具，对于一些较为复杂的物理问题有时可转化成数学问题，再通过比例法、图像法、方程法等，可以简化物理问题的求解过程。如电阻、密度等物理量的实验一般使用的都是比例法及图像法。通过这两种方法能够使学生更容易掌握物理概念及规律。

3.逻辑方法

逻辑方法中包括以下内容：推理、分类、归纳、综合、分析、类比、概括、抽象等，例如，在寻求两件物品的相同点和不同点时，运用的就是比较法；焦耳定律及牛顿运动定律，也都是按照综合、分析、推理、归纳等，并以实验事实为依据总结出来的。

4.哲学方法

哲学方法包括：绝对相对、量变质变、控制变量法、一般特殊、部分整体、原因结果、统一对立等。如，在探究“浮力的影响因素”的实验教学中就运用了控制变量法，在实验的设计阶段，应结合实际生活中的物理现象对浮力的影响因素进行有根据的猜想，再以每一个因素是否与浮力有关为主题设计实验步骤。在设计试验过程中，应突出控制变量法的运用，即对影响浮力的因素和条件施加人为控制，改变某个变量、保持其他变量不变，测量并计算出浮力的大小。

二、初中物理科学方法教育的意义

1.重视科学方法教育是当前世界科学教育的趋势

现今，随着科学技术的快速发展，科技的竞争日趋激烈，与此同时，教育人士也逐渐认识到，能力的高低主要取决于掌握方法的多少以及对方法运用的熟练程度。因此，教师在进行物理教学中，不仅应该让学生了解并掌握物理学的各种现象、概念及规律，同时还应该让学生对科学的态度及方法更加重视。

2.科学方法教育是新课改的目标当前

我国的新课程标准已将科学方法确定为普通初中物理教学内容中的一部分，这一点较为充分地体现出课改对科学方法教育的重视程度。在《普通初中物理课程标准》的总目标中详细阐明：应发展学生自主学习能力、学习科学探究方法、养成良好的思维习惯、能够运用物理知识及科学探究方法解决问题。

3.科学方法是形成正确世界观的基础

就物理学而言，其是哲学及其他自然学科的基础，这一点决定了学好物理有利提高全体学生的科学素质。因此，学生具备科学的学习方法及思维习惯，不仅能够有利于学生更好地学习其他学科的知识，而且还有利于学生理解及应用唯物论和辩证法，进而促进了学生科学世界观的建立。

4.科学方法教育有利于提高学生学习能力及科学素养

科学方法是遵循教育要面向世界、面向未来、面向现代化战略思想的必然要求。从某种意义上讲，科学方法是由各种科学知识衍生而来的，可以说它是科学知识的延伸，也是对科学知识最好的论证。因此，科学方法既是学生掌握物理知识及训练基本技能的重要途径，也是培养学生科学精神、思维及态度的主要依托。借助科学方法对学生进行教育不仅有利于提高学生各方面的学习能力，同时还可以培养学生的科学素养。

三、初中物理科学方法教育应遵循的原则

1.科学性原则

《物理课标》为物理教学明确了科学方法教育目标，教师应依据新课标的要求，在熟悉教材知识体系的基础上，认真分析教材内容，从中挖掘适应于物理教学的科学方法教育因素。同时初中物理科学方法教育必须符合学生的年龄特点、心理特征以及接受能力，制定可行性强的物理科学方法教育策略，促使科学方法教育的内容和目标更为科学化。

2.物理科学方法与物理知识相结合的原则

物理科学知识及科学方法均属于整个物理教育体系中的一个分支，而科学方法则是以知识为载体的，因此，在进行物理科学方法教学时，千万不能脱离物理知识教学，应将两者有机的结合在一起。那种忽视物理知识而仅注重科学方法的教学方式，势必会增加学生的学习负担，不利于提高学生的学习积极性和学习兴趣。

3.科学探究原则

学习将科学探究渗透在教学过程中，让学生在科学探究时，不仅学习物理知识与技能，体验科学探究的过程，还可以学习科学探究的方法，养成科学探究的能力，这是科学方法教学的一个途径，所以，探究教学的开展必须以运用物理科学方法为前提条件，并结合物理知识、联系生活实际，以学生为教学主体，调动学生的学习兴趣，以此来提高教学效果。

4.隐性为主、显性为辅的教育原则

物理科学方法的隐性教育是指在教学过程中潜移默化地发挥物理科学方法的向导作用，而不要对具体方法进行详细介绍和阐释，属于渗透性教育。物理科学方法的显性教育是指在教学过程中根据学生接受的方式和程度提出科学方法的名称，阐述科学方法的内容、特征以及如何具体运用这些方法解决物理问题。在初中物理科学方法教育中应实施隐性教育为主、显性教育为辅的教育策略，以适应初中生现有的思维能力、知识水平和接受能力。

5.以学生为主体的原则

新课改中明确指出应以学生为主体进行教学。而科学方法只有在实践中才能得到充分体现，因此，在教学的过程中，应让学生主动参与到教学的过程中，不要仅是一味的进行理论知识的灌输，使学生只能被动地接受，这样势必无法调动起学生的主观能动性，教学效果可想而知。

四、初中物理科学方法教育实施的策略

1.初中物理实验中实施科学方法教育

初中物理实验根据实验在物理研究中的不同作用可分为验证性实验、探索性实验、测量性实验等。将科学方法教育运用到实验教学中，可以引导学生通过亲身实践去领会物理知识和规律，逐步形成运用科学方法探究新知识、研究新问题的良好习惯。如在进行定滑轮的特点实验教学时，教师可以从三个方面进行探究实验，引导学生总结出定滑轮特点，在整个实验过程中渗透了实验法、比较法、观察法和理论分析法等科学方法。第一步，利用幽默的漫画创设教学情境，让学生大胆假设，并让学生动手实验验证，并得出结论；第二步，指导学生观察教师的演示实验，得出定滑轮是等臂杠杆的结论；第三步，指导学生用理论分析法，将定滑轮视为变形杠杆，得出使用定滑轮与不使用定滑轮提拉物体的用力大小是相等的，所以定滑轮不省力。

2.在物理学史教学中实施科学方法教育

在初中物理教学中穿插物理学史，不仅可以使学生深入了解科学家的思维方式和人格魅力，激发学生学习物理知识的兴趣，更可以启发学生掌握科学研究方法。教师在物理课堂教学中，应充分考虑历史资料与教学内容和教学目标的相关性，以及历史资料本身的吸引力和趣味性，选择适当的教学时机将科学方法教育渗透到物理学史介绍中，从而让学生潜移默化接受和感知科学方法教育。如在《力和运动》这一章节教学中，教师可以讲述伽利略是如何进行实验反驳亚里士多德认为“物体越重，下落越快”的观念的，从而使学生了解物理学家探寻真理的方法和态度，进一步深化对所学知识的理解。

3.在物理问题教学中实施科学方法教育

第2篇

1.初中物理科学方法教育的两种方式

一般地说，科学方法教育有“隐性”和“显性”两种方式。隐性方式是“用科学探究的一般程式去组织对科学知识的概念、规律、原理的教学过程，使学生的认识过程模拟科学探究过程，但教学过程中并不明确地去揭示所采用的科学方法原理。”显性方式是在“进行科学方法教育时，明确指出科学方法的名称，传授有关该方法的知识，揭示方法的形式、操作过程，说明原理。隐性方式重在使学生感受科学方法，受到科学方法的启蒙和熏陶，初步体会到科学研究的方法和策略。这种方式适合于学生对感性认识不足时，或者对所研究的问题并不占主要地位时使用。显性方式重在解决问题中模仿应用科学方法，对科学方法进行操作训练，使学生有意识地掌握科学研究的方法和策略。这种方式适合于学生对感性认识较丰富的前提下，有目的、有意识地培养学生解决科学问题的能力时使用。尤其在初中教育阶段，隐性方式教育是非常重要的。学科内容只有在经过系统学习，使学生掌握经过整理的系统知识时，才能培养起进行思维活动的能力。所以教师在教学过程中，必须对典型的物理科学方法在恰当时机加以显化，才能更好地达到教育之目的。

2.初中物理科学方法教育的原则

2.1与物理知识教学紧密联系的原则；

物理学整体是由物理知识和物理学的方法论组成的，物理学的方法论是伴随物理学的发展而建立的，在教学过程中注重传授概念、规律产生的背景、产生的过程以及在科学技术发展中应用的实例。例如，通过物理学史的小故事让学生明白为什么要提出某个概念，这个概念是怎样提出的，这个概念提出后对物理学的发展起到什么作用，让学生感受科学方法和物理知识的产生与应用紧密相联，知识与方法是血肉相联的整体。

2.2与初中生年龄特征相适应原则；

初中生主要思维特点是在头脑中可以把事物的形式和内容分开，可以离开具体事物，根据假设事件进行逻辑推演，但水平仍很低，因此初中阶段的科学方法教育方式主要是潜移默化，并不需要把各种科学思维方法传授给学生。

2.3长期性原则；

科学方法教育是科学能力的外化，提高能力比掌握知识要难。初中物理教材中的科学方法许多都是隐含的，科学方法教育在初中段也基本要求是隐性的，我们并不为讲“控制变量法”或“等效替换法”而专门讲这些方法，只是在讲相关概念、规律时用这些方法，所以学生只有在长期的熏陶下，才能潜移默化地，自觉不自觉地学到一些科学方法。例如讲“密度”一节时用到控制变量方法，讲“压强”一节时用到控制变量方法，在讲欧姆定律时还要用到控制变量方法，等等。

3.初中物理所包含的科学方法

物理体系自身包含着丰富的科学方法，总的说来，这些科学方法大致可以分为四类，那就是：物理方法、数学方法、逻辑方法、非逻辑方法。

在初中阶段物理方法主要有，观察方法、实验方法（含控制变量法）、等效方法、理想化方法等，其中理想化方法包括理想实验法和理想模型法。伽里略论证惯性定律所设想的实验──在无磨擦情况下，从斜槽滚下的小球将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去，就是物理学史上著名的理想实验。再如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内，当罩内空气被抽走时，钟声变小，由此推理出：真空不能传声。显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程，与实际实验相比，理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素，得出更本质的结论。理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型三类。如表示光的直线传播的光线，描述磁场的磁感线，描述力的示意图等都属于对象模型；再如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质都属于条件模型。电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表，电流表变成内阻等于0的理想电流表等也属于条件模型；在空气中自由下落的物体，空气阻力的作用与重力相比较忽略不计时，可抽象为自由落体运动，另外匀速直线运动也属于过程模型。

4.初中物理科学方法培养的主要方式

4.1在学生亲自体验中培养科学方法；

物理学是一门实验科学，极有利于学生亲身体验。许多过去的演示实验改成学生实验，还增加了学生的社会调查和实践，新教材的这些变化都是要加强学生的自身体验，学生通过体验可以很好的感受知识体系内的科学方法。例如水沸腾实验，学生没有实验前总认为只在100摄氏度时，水才“内部与表面”同时“剧烈”的汽化，亲身做了实验后才发现实际没到100摄氏度时，水“内部与表面”就开始汽化，只是“剧烈”的程度不同罢了。通过自身体验使学生真实的看到“量变与质变”的关系，感受相对与绝对的区别。

4.2在民主和谐的氛围中培养科学方法教育；

新课程中一个重要的理念是体现师生平等，开展探究性学习、合作学习等多种学习方式。这些学习方式就是创设一个民主和谐的学习氛围，在这种氛围中学生自我知识构建的动力得到释放，对物理知识学习、理解能够从多个方面进行，他们不再满足物理一些概念和规律的结论，而对为何要引出这些概念，为何这样引出而不那样引出，那样引出会得到什么结论等新问题产生了强烈的兴趣和求知欲。物理学体系中内含的科学方法就会在学生自己的问题中，慢慢构建出科学方法的结构。

4.3在相互交流讨论中培养科学方法教育；

师生相互交流、生生相互交流，是新课改最提倡的。学生交流解决问题的方法，既可为其它学生提出了解决问题的思路，常常还使交流学生自己又产生完全不同前面的创新思路。相互启发、共同提高，在课堂教学实践中这样的实例不胜枚举。

4.4在解题训练中培养科学方法教育；

第3篇

关键词：科学方法　力学　显化教育

在初中物理教学中进行科学方法的显化教育是近年来科学方法教育的重要取向。但就目前来看，对在物理教学中如何落实科学方法显化教育这一问题的探讨尚且不多，特别是实证方面的研究鲜有见到。本文在科学方法显化教育指引下，结合初中物理力学部分的内容，开展了教学实践，得到一些研究结论，以期为科学方法教育提供有益的启示。

一、科学方法显化教育实践的研究设计

1　研究方法

将同一物理概念或规律编写成两套不同的教案并在两个平行班分别实施教学。对照班按照教材的处理方式教学，实验班则将对应的科学方法显化并在教学中重点突出该科学方法逻辑含义。在教学过程中，笔者邀请了5位初二年级物理教师和从对照班和实验班各选出的5位同学全程听课，课后分别对他们进行访谈。

2　研究对象

北京市海淀区北方交通大学附属中学随机分配的两个普通平行班作为合作对象：初二(1)班作为实验班，初二(11)班作为对照班。这两个班都由笔者进行教学。

3　研究素材

北京市海淀区北方交通大学附属中学初二年级使用的教材是北京师范大学出版社出版的《新世纪版义务教育课程标准实验教科书・物理》(8年级上册)。力学重点物理概念有：质量、密度、速度、匀速直线运动等，在此不一一叙述。所用的主要科学方法，如比值定义法、实验归纳法、控制变量法等。教学中，尽量本着“以点带面”的原则来进行教学。

4　研究思路

由于科学方法涉及的不是物质世界本身，而是人们认识物质世界的途径与方式，是高度抽象的。从学生心理特点来说，初中学生思维规律的第一个特点是处在由形象思维转向抽象思维的过程，是思维发展的转型期。第二个特点是以定向思维为主要形式。学生的这个思维规律的特点决定了初中学生学习物理的认知活动特点是从经验型概念到科学概念的转变。基于以上两点原因，笔者在科学方法显化教育实施过程中，调整了教材中科学知识的教学顺序，先讲《第三章物质的简单运动》，对比值定义法进行教学，为《密度》这节课做了铺垫。

二、科学方法显化教育实践的实施过程

为了使教育实践顺利进行，特制订如下计划，计划分为3个环节：编写“案例”、实施“案例”和访谈分析。

1　编写“案例”

在编写教案时，一方面考虑到科学方法与物理知识之间的关系以及学生的认知程度与生活经验。科学方法要体现在物理知识的认知过程中，依照学生的认知模式推进教学，将科学方法显化出来；另一方面，让学生经历物理概念或规律形成的过程，使学生真正领略到科学方法和物理知识的内涵，理解科学方法的本质，最终使学生的能力得到提高。教学设计以初中物理重点知识，密度、功、阿基米德原理和液体内部压强规律等为切入点，分别显化比值定义法、乘积定义法、实验归纳法等科学方法的内在逻辑，从而给初中物理科学方法教育的实践以有益的启示。

(1)密度――比值定义法

比值定义法就是用两个或多个物理量的比值来定义一个新的物理量的方法，在初中力学部分的内容如密度、速度、压强、功率等概念的引入都使用了比值定义的方法。应用比值定义法定义的物理量，依据其意义的不同，还可分为两种类型：一类是两个或多个物理量的比值是个常数，如密度等，比值反映的是物质本身的一种性质，它的大小是由物体本身所决定，与定义式中出现的其他量没有关系；另一类基于控制变量的思想，如速度、压强、功率等，比值反映的是效果，它的大小受定义式中出现的其他量的影响。但无论哪一类，比值定义法的本质都是选取相同的标准进行比较。

《密度》教学设计是用生活中的例子引导揭示比值定义法的本质，再通过学生的探究实验和相关计算分析以及对恒量的解释最终引入密度的概念。

(2)功――乘积定义法

乘积定义法是由两个或两个以上的物理量的乘积来定义一个新的物理量的方法，乘积定义法的本质是一种数学累积的思想。在初中力学部分的内容如功、杠杆平衡条件、动能、重力势能等概念的引入都使用了乘积定义的方法。用这种方法定义的物理量与定义式中出现的其他物理量有关系，它受这几个物理量的影响，会随这几个量的变化而变化。以功为例，功是力的作用效果对空间的积累，所以它的大小由力和距离共同决定。

(3)阿基米德原理――实验归纳法

所谓实验归纳法是在对物理现象和过程进行大量的观察和实验的基础上，对取得的大量资料进行分析、综合、概括和归纳，从中找出有关物理量之间的内在联系，得出结论或建立假说，再通过观察和实验进一步验证。这样就可建立与发现物理规律。

《阿基米德原理》的教学设计是将教材所提供的演示实验加以改进，只用一个步骤就可以定量的演示出浮力的大小与物体排开的液体所受重力的关系，这样既使演示实验的结果更加一目了然又符合初中学生的物理认知水平。

(4)液体内部压强规律――演绎推理

所谓演绎推理法就是指人们以已知的客观规律为依据，推知未知规律的方法。是由一般推出个别的过程。

《液体内部压强规律》的教学设计是采取先通过例题进行压强计算而推导出液体压强公式的方法，再将液体中想象出“液柱模型”具体化，用金属丝制成一个长方体框架，在框架底面贴上带色的薄塑料片，使框架上底与水面相平，借助长方体框架，帮助学生建立理想液柱的物理模型。最后再指导学生从液体中想象出“液柱模型”。然后可以按照教材，引导学生一步步讨论如何计算出液柱的体积、质量、液柱重、对底面的压力、底面受到的压强，每步的计算结果同时用字母表示出来，最后得出计算液体压强的公式。这样将抽象问题具体化，增加学生的感性认识，可以逐渐培养学生的抽象思维能力和想象能力。

由于文章篇幅限制，本文采取的是“以点带面”的方式，后面的实施“案例”部分只选取了实验班《密度》这节课的教学设计思路和案例中应用的主要科学方法的教学设计的摘要，来重点讲解“比值定义法”。

2　实施“案例”

《密度》教学设计是从问题“木头一定比铝轻吗?”引发学生思考与讨论，为了使学生更好理解，先用生活中的例子引导揭示比值定义法的本质：爸爸买了两斤苹果花了5元钱；妈妈在买了3斤相同的苹果花了6元钱，谁买的苹果更便宜?学生很自然地想到比较每斤的售价更公平合理!教师引导思考这样的做法是用总价与质量做比后再比较，其合理的原因是选取了相同的标准。由这个例子思考刚才的问题，学生很轻松地就说出比较时需要选择相同的质量或相同的体积木头和铝进行

比较。接着教师再追问：“如果木头和铝的质量和体积都不相同时，如何比较谁更轻”，学生能顺理成章地说出用质量与体积做比后再比较。教师引导学生得出不论是质量与体积做比还是体积与质量做比，只要比较时选取了相同的标准，都能得出正确的结论。接着通过学生的探究实验和相关计算分析讨论出不同物质质量和体积的比值一般是不同的；相同物质质量和体积的比值总是相同的――是个恒量；教师解释“恒量”的意思是说这个比值是个定值。不论组成这种物质不同物体形状与体积如何不同，但是最终质量与体积的比值是一样的，它能够反映这种物质本身的一种特性，从而引入了密度的概念。

3　访谈分析

通过对教师的访谈发现，科学方法教育得到了教师们的共识，并且很渴望对科学方法有更深入的了解。同时被访谈老师都认为在初中阶段将科学方法显化是有必要的。掌握科学方法是获取物理知识的重要途径，学生只有掌握科学方法，才能更快捷地获取物理知识。虽然科学方法很抽象，不容易理解，教学上会有一定难度，但是把那些意义明确、应用广泛、符合学生认知水平的科学方法，作为典型的、主要的科学方法，在初中的重点物理概念和物理规律教学中加以渗透、显化，具有真实性和可操作性。

通过对部分学生的访谈发现，针对我的问题，学生回答的内容略显肤浅。可见，科学方法对他们来说，还是太抽象。但是，大部分学生还是认为把科学方法讲出来更便于物理概念的理解。所以，在教学时，更要注意分析并掌握中学生学习物理的心理特点与思维规律，在此基础上，选择更适合初中学生物理认知水平的那些典型的科学方法进行科学方法的显化教育，这样才更有实效性和针对性。

三、科学方法显化教育实践的研究结论

基于科学方法的教学实践，以及对教和学生的访谈，通过分析研究，得到如下的结论：

1　在初中物理教学中，应该将科学方法教育的内容加以确定

在物理学的范畴之中，科学方法与科学知识是相互平行的。与科学知识不同的是，科学方法涉及的不是物质世界本身，而是人类认识物质世界的途径与方式，是高度抽象的，隐藏在知识背后。因此，初中物理的各种教材和教学参考书，都应该依据教育部颁布的义务教育《物理课程标准》，从物理知识与科学方法相对应的角度，将科学方法的内容具体化，具有可操作性。教师在进行科学方法教育时，也应把“隐藏”在物理知识背后的科学方法挖掘出来，向学生揭示科学方法，帮助学生借助科学方法获取知识。

2　在初中物理教学中，科学方法教育的方式应该采取显性的教育方式

科学方法所涉及的不是物质世界本身，而是人们认识物质世界的途径与方式，所以，科学方法往往隐藏在知识的背后，既不易学习，又不易掌握。如果教师在教学过程中还不显化科学方法的话，学生就更难感受到科学方法的妙处，更体会不到学习科学方法对学习物理知识和物理规律的实际用途。

3　在进行科学方法显性教育时，要把握住科学方法的本质

教师在进行科学方法显性教育时，不能只是停留在表面，必须要把科学方法的本质显化出来。通过本文的研究发现，显化比值定义法的本质就是比较的思想，即选取相同标准的思想；显化乘积定义法的本质就是积累的思想等等。在教学中都应该应用各种教育手段把科学方法的本质显化出来，把它讲透。

四、结束语

在中学物理教学中有意识地加强科学方法的显化教育，逐渐得到越来越多的物理教育工作者的共识。在中学进行科学方法教育，是实现学生增长知识、发展能力、提高素质的一个有效途径。应把科学方法的显化教育作为物理教学的重要目标和内容，牢牢把握住科学方法这条主线组织教学，以科学方法教育引领物理概念和规律的教学，使学生不但掌握了物理知识，而且学会了用科学的方法去研究、解决问题，从而逐渐培养学生的研究能力、提高学生的科学素养。

参考文献

[1]乔际平，邢，物理学习心理学[M]，广西：广西教育出版社，2002