李松存

（河北省滄州教育局石油分局華北油田采一中學(xué) 河北滄州 062552）

俗語說：“授人以魚，不如授人以漁?！泵飨逊椒ū扔鳛闃蚝痛?，沒有橋和船就不能過河，“不解決方法問題，任務(wù)也只是瞎說一頓”。在《中學(xué)物理教學(xué)大綱》的要求中有不少內(nèi)容是需要通過方法教育去體現(xiàn)和落實的。物理學(xué)的特殊性不僅表現(xiàn)在研究對象上，而且也表現(xiàn)在研究方法上。這就要求我們物理教師在教學(xué)過程中要加強方法教育。

物理方法教育過程的實質(zhì)就是在物理教學(xué)過程中，通過優(yōu)化教學(xué)過程向?qū)W生傳授科學(xué)方法的教育，這對于學(xué)生形成基本的物理思維有非常重要的作用。初中階段的物理教育不應(yīng)只局限于傳道授業(yè)解惑，關(guān)鍵還是要培養(yǎng)學(xué)生的能力、科學(xué)態(tài)度，以及讓學(xué)生了解科學(xué)方法的教育。

一、優(yōu)化物理教學(xué)過程的重要性

我們所說的教學(xué)活動，是指教師為完成教育教學(xué)工作而進行的一系列活動，主要包括明確教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計教學(xué)過程、篩選教學(xué)方法、整合教學(xué)措施等等。優(yōu)化物理教學(xué)是指教師在現(xiàn)有的科學(xué)觀和方法論的指導(dǎo)下，用探究的眼光，根據(jù)社會生產(chǎn)和生活發(fā)展的需要，結(jié)合學(xué)生的能力水平和課本內(nèi)容，應(yīng)用先進的教育理念、教育思維、教育理論來擬訂教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計教學(xué)過程、篩選教學(xué)方法、整合教學(xué)措施等進行的教學(xué)活動。優(yōu)化物理教學(xué)過程，就是要實實在在地教學(xué)活動過程中，既要重視知識傳授，又要重視方法指導(dǎo)、能力培養(yǎng)和心理調(diào)節(jié)，這樣才有利于學(xué)生形成科學(xué)的思維、方法和精神。學(xué)習(xí)知識和積累知識雖然重要，但在學(xué)習(xí)知識的過程中形成的思想觀念、方法及精神、品質(zhì)和意志，比知識本身更加重要。知識是在不斷更新和發(fā)展的，因此，我們在進行物理教學(xué)過程中，要最大限度地適應(yīng)現(xiàn)代社會和學(xué)生全面發(fā)展的需求，使學(xué)生樂在其中、富有創(chuàng)新精神。

二、優(yōu)化物理教學(xué)過程的內(nèi)容

1.優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)：不一樣的知識應(yīng)該有不一樣的教學(xué)要求，要根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、知識結(jié)構(gòu)、學(xué)生思維能力和生活實際、社會需求，既要明確基本素質(zhì)的培養(yǎng)，又要有各種能力培養(yǎng)，使學(xué)生學(xué)到的不僅是物理知識，而更重要的是學(xué)習(xí)物理的方法。例如：“密度”一節(jié)，既要讓學(xué)生理解密度是物質(zhì)的一種特性，還要讓學(xué)生掌握科學(xué)測密度的特殊方法，以及學(xué)習(xí)探究問題的方法[1]。在物理教學(xué)中向?qū)W生滲透科學(xué)探究的方法，經(jīng)歷科學(xué)發(fā)展的歷程，對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力大有好處。

2.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)要以課本為依據(jù)，而教材中知識結(jié)構(gòu)和難易程度的編排比較適合教師教學(xué)，而忽視學(xué)生學(xué)習(xí)這樣就要求教師要經(jīng)常沖沖電，學(xué)習(xí)先進的教育理論，調(diào)動各種資源，發(fā)揮自身知識、認知水平的優(yōu)勢，吃透課本、充分使用課本，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和知識結(jié)構(gòu)，使教學(xué)活動更符合認知過程。物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，因此課本中安排的實驗很多，實驗為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了很好的感知過程，也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的主要途徑，而這些實驗無論是演示實驗還是學(xué)生分組實驗，大多數(shù)是驗證性的實驗，按照實驗步驟完成即可，沒有給學(xué)生太多的想象和發(fā)揮的余地，這樣也利于教師按部就班地完成教學(xué)任務(wù)。所以這樣的實驗過程不能有效地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、創(chuàng)造能力的，因此，必須把一些驗證性實驗變成探究性實驗，使學(xué)生發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力、交流合作的能力得到培養(yǎng)。例如，在講“電磁感應(yīng)”一節(jié)時，學(xué)生已經(jīng)知道電流周圍會產(chǎn)生磁場，那么磁場能不能使電路中也產(chǎn)生電流呢？學(xué)生們立即會思考這個可逆過程是否成立，并想辦法進行驗證。老師應(yīng)鼓勵學(xué)生利用桌上現(xiàn)有的實驗器材設(shè)計實驗進行驗證，有的同學(xué)就會有意識地拿磁鐵在電路附近試探并觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)，經(jīng)過反復(fù)實驗，同學(xué)們終于發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)了，親自動手成功地發(fā)現(xiàn)了電。通過自己實驗、分析、對比，總結(jié)出發(fā)電的原理，使學(xué)生認識到發(fā)明創(chuàng)造并不是深不可測、高不可攀，只要勤動手動腦，我們也可成為發(fā)明家。

把驗證實驗變成探究性實驗，首先需要教師進行創(chuàng)新設(shè)計，包括實驗器材的改進設(shè)計、實驗層次的安排、探究問題的逐漸深入的預(yù)設(shè)以及解決的方法等。教師重新設(shè)計實驗的目的，是為了讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力、從而激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。

3.優(yōu)化教學(xué)過程：先進的教學(xué)理念認為，教學(xué)既要讓學(xué)生學(xué)會知識，又要讓學(xué)生會學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生開拓創(chuàng)新的能力。因此，要把握好知識和技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三者的關(guān)系，教師需要事先深思熟慮、精認真準(zhǔn)備，制定各種預(yù)案，使各個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計要具有探究性、啟發(fā)性、創(chuàng)造性。例如，在做“測量小燈泡電功率”這節(jié)的實驗時，學(xué)生按教材上的步驟完成實驗后，在學(xué)生已經(jīng)掌握實驗的原理和實驗方法的基礎(chǔ)上，教師依據(jù)實驗?zāi)康?，鼓勵學(xué)生探討交流、大膽想象，自主設(shè)計實驗思路并進行驗證。剛開始時學(xué)生肯定會摸不著頭腦、無所適從，但通過不斷的嘗試和實驗，學(xué)生們還是成功設(shè)計出了多種實驗方案，極大地增強了他們的自信心。人民教育家陶行知曾說過：“要創(chuàng)造，非你在用腦的時候，同時用手去做；用手的時候，同時用腦去想不可。手和腦在一起干，是創(chuàng)造教育的開始；手腦雙全，是創(chuàng)造教育的目的?！背踔形锢斫虒W(xué)過程中，學(xué)生動手動腦的主要活動就是物理實驗，因此教師足夠重視實驗，尤其是學(xué)生分組實驗，要盡量開足開好實驗課，不能以講或者采用課件模擬的形式代替，這才是真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。此外，教師要允許學(xué)生犯錯誤，給學(xué)生充分的自由和發(fā)揮空間，讓知識、方法、能力伴隨學(xué)生成長[2]。

4.優(yōu)化教學(xué)方法：教學(xué)方法不是一成不變的，教師要在教學(xué)過程中不斷地摸索，還要根據(jù)學(xué)生實際情況的變化不斷進行調(diào)整，創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是探究性、啟發(fā)性。這就要求教師在創(chuàng)造性的工作中要有先進的教學(xué)理念、教學(xué)方法以及多種多樣的教學(xué)手段。因此，教師在初中物理實驗教學(xué)中要更多地為學(xué)生布置動手動腦的創(chuàng)造活動，激發(fā)學(xué)生的想象力創(chuàng)造力。如，在教授“歐姆定律”一節(jié)課時，教師可讓讓學(xué)生用已有的知識自己推導(dǎo)出串分壓公式，這樣記憶深刻、理解透徹?！庇秩纾涸诔跞龔?fù)復(fù)習(xí)如何檢修電路故障這類題時，我常提出這樣一個問題，“檢修電路故障的常用儀器除測電筆之外還有哪些？如何使用？”同學(xué)們聽后，往往是興趣盎然，各抒己見，最后總結(jié)出：有小燈泡、電流表、電壓表等，以及它們各自不同的檢修方法。這一問題使學(xué)生充分意識到很多器材和儀表既有常規(guī)用法外，還有意想不到的用法。因此，要學(xué)習(xí)先進的教學(xué)理念和各種各樣的教學(xué)方法，并進行有效的整合，為我所用，才能真正發(fā)揮教師主導(dǎo)作用和學(xué)生的主觀能動性，形成自己的教學(xué)方法。同時我們還要常常注意教學(xué)方法的新變化，熟悉現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，了解各種有效的教學(xué)方法，明確其利弊，有取有舍及時充實到物理教學(xué)實踐過程中去。

5.優(yōu)化教學(xué)手段：現(xiàn)代教學(xué)手段的多樣化和現(xiàn)代化，使得課堂教學(xué)效果完全不同。我認為，現(xiàn)代化的課堂教學(xué)要采用多媒體計算機輔助教學(xué)，幻燈投影、實物投影等現(xiàn)代化教學(xué)手段，增大課堂密度，體驗感知到認知的過程，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

三、初中物理內(nèi)容中涉及的科學(xué)方法

1.我們在復(fù)習(xí)測量的方法時，可以把長度、質(zhì)量、溫度、電流強度、電壓這幾個物理量作為一個專題，使學(xué)生透過概念看本質(zhì)，了解測量在物理研究中的重要作用。

2.學(xué)生在初中階段要學(xué)習(xí)很多基本的物理概念，如速度、密度、壓強、功率、比熱容、熱值等概念都用到了比值定義法。具體如下：

速度v=s/t定義為：勻速直線運動中物體在單位時間內(nèi)通過的路程。

密度p=m/v定義為：某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量。

壓強P=F/S定義為：物體在單位面積上受到的壓力。

功率P=W/t定義為：單位時間里完成的功。它是表示物體做功快慢的物理量。

比熱容C=Q/m△t定義為：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高1攝氏度吸收的熱量。

熱值q=Q/m定義為：單位質(zhì)量的某種燃料完全燃燒放出的熱量。

通過把“比值定義法”作為學(xué)習(xí)的專題。為什么要這樣安排呢？一是把基本的物理概念與相應(yīng)數(shù)學(xué)表達方式緊密地聯(lián)到一起，培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)的語言描述物理問題的能力，并學(xué)會用數(shù)學(xué)工具解決物理問題。二是這樣做既有利于學(xué)生深刻理解物理公式的形成過程和公式自身的物理意義，還能使學(xué)生了解物理科學(xué)研究的一般方法，體會這方面最初級的訓(xùn)練，對他們以后從事科學(xué)研究工作以及進行發(fā)明創(chuàng)造有重要意義。

3.課本上很多的重要實驗都多次用到控制變量法，這種方法是物理學(xué)研究最普遍、表達最簡單的方法。這種方法對學(xué)生抽象思維能力的形成與發(fā)展，對學(xué)生領(lǐng)會并接受物理思想有著很重要的意義。例如，我們在學(xué)習(xí)影響蒸發(fā)快慢的因素和影響滑動摩擦力大小的因素等內(nèi)容時，是從定性的角度讓學(xué)生了解這種方法的。我們在探究問題時，往往需要研制其中兩個變量或多個變量有無影響時，才能描述出正確的結(jié)論。例如，影響滑動摩擦力大小的因素有壓力和接觸面的粗糙程度，如果想要增大有益摩擦或者減小有害摩擦，可控制壓力大小不變，增大或減小接觸面的粗糙程度；或者，控制接觸面的粗糙程度，增大或減小壓力。而當(dāng)我們學(xué)習(xí)到歐姆定律時，就是定量的討論了。這時就需要我們明確提出“控制變量法”的方法了。前面我們已經(jīng)定性的討論過幾個問題，所以在這基礎(chǔ)上學(xué)生就能夠理解的更深刻些。

歐姆定律的具體討論及實驗過程如下：

（1）在一定值電阻R兩端，隨著電壓的改變電流也改變，而且電壓與電流的比值不變。在這里，電阻R本身就是一個不變量。

（2）當(dāng)我們改變電阻R的大小，但通過調(diào)節(jié)滑動變阻器以保證電阻兩端電壓不變（這里電壓是個被控制量），發(fā)現(xiàn)電流也發(fā)生變化，而且與電阻成反比。

于是，我們通過運用控制變量法，得到了電阻、電壓、電流三個物理量的定量關(guān)系。

這樣由淺人深的探究式學(xué)習(xí)過程，不僅能使學(xué)生了解研究物理問題的簡便方法，還能達到理解、掌握的基本目的，更能鞏固了所學(xué)知識，鍛煉了學(xué)生的抽象思維能力。

四、初中物理教學(xué)中另一類科學(xué)方法——理想化方法

教師還應(yīng)該告訴學(xué)生，物理是一門簡單的科學(xué)，它是從紛繁復(fù)雜的物理現(xiàn)象中提煉升華出一些理想化的方法。這些知識應(yīng)該向?qū)W生交代清楚，否則學(xué)生不容易搞清實際問題及理解化方法在實際問題中的應(yīng)用[3]。

初中物理教材中有幾類典型問題用到科學(xué)化的方法。一是在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時，要求從同一斜面的同一高度滾下，通過實驗及生活常識，學(xué)生能夠得到“平面越光滑，小球通過的距離就越大”的結(jié)論，然后在老師的啟發(fā)下進一步推理，如果在理想化條件下，如無摩擦，小球運動情況會如何？組織學(xué)生討論，學(xué)生也能得到“小球會一直不停地勻速運動下去”的結(jié)論；二是在學(xué)習(xí)滑輪及滑輪組時，經(jīng)常用到一個很重要的條件，摩擦不計、繩重及滑輪重不計。這就是一種理想化的研究方法；三是在分析串并聯(lián)電路時，也經(jīng)常用到理想化的條件，就是認為電流表內(nèi)阻很小可是為零，那么它在電路中相當(dāng)于一根導(dǎo)線；而電壓表的電阻很大，可近似認為無窮大，它在電路中的作用相當(dāng)于斷路。在這兩點的基礎(chǔ)上，我們在判斷電路的連接形式及其他問題。

為什么把理想化的科學(xué)方法也作為一個專題學(xué)習(xí)呢？因為理想化的研究方法是一種很重要的物理思想，而培養(yǎng)學(xué)生的物理思想比讓學(xué)生會做十道題、百道題更有用，對他以后繼續(xù)學(xué)習(xí)物理更有幫助。這實際上也是從應(yīng)試教育到素質(zhì)教育的重大轉(zhuǎn)變，是素質(zhì)教育對教師出的更高要求。

因此，教師在初中物理教學(xué)過程中強調(diào)方法的教育，不僅要用知識去武裝學(xué)生，而且要使他們在科學(xué)方法上得到鍛煉，使他們在掌握物理知識的同時掌握取得知識的方法，這是物理學(xué)的本性所決定的，是素質(zhì)教育的要求，是適應(yīng)素質(zhì)教育改革的需要，更是遵循教育要面向生活、面向社會、面向未深遠思考的必然要求。