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知识的来龙去脉充分展现了科学发现的历程,为物理科学方法教育提供了生动而丰富的材料。物理学在发展过程中建立了许多理想模型、理想过程和理想实验,运用了观察和实验、类比和联想、猜测和试探、分析和综合、佯谬和反证等方法。物理学史中有大量生动事例说明科学大师们如何熟练而巧妙地运用这些方法取得重要成果的过程,利用这些事例,可以向学生进行具体的科学方法教育。
如伽利略的探究过程 1、观察现象提出问题-----重的物体和轻的下落的一样快。 2、猜 想-----物体下落的速度与时间成正比 3、运用逻辑得到推论 4、实 验 验 证-----伽利略的实验设计：“冲淡重力” “冲淡重力”实验结论：小球沿斜面的运动是匀加速直线运动。且斜面倾斜角越大，小球加速度越大。 5、分 析 推 理-----如果斜面倾角增大到九十度，小球仍然做匀加速直线运动，且加速度最大。 6、结论------自由落体运动仍保持匀加速直线运动的性质，而且所有物体下落的加速度都一样。 伽利略在寻找自由落体运动规律中使用的方法是：对现象的一般观察→提出假设→运用逻辑(包括数学)得到推论→实验验证推论→对假设进行修正和推广。伽里略已死去三百多年，他所发现的自由落体规律在物理学知识的长河中所占比例愈来愈小，但他研究问题所创造的一套科学方法，却不断为后人所继承、发扬，创造了比自由落体规律高出千百倍的财富。 再如教师在讲玻尔原子模型时,可向学生讲解人们对原子结构的认识历程:开始人们认为物质由原子组成,原子不可分→电子被发现,人们认识到原子可分→汤姆生提出原子“枣羔模型”→α粒子散射实验否定原子“枣羔模型”→卢瑟福提出原子“核式结构”→原子“核式结构”与经典电磁理论矛盾→玻尔提出“玻尔原子模型”。让学生从人们对原子结构认识的曲折历程中体会研究物理问题的科学方法:实验事实→提出假说→接受新实验考验→修改或否定原假说提出新理论→再经实验验证或接受新实验考验→形成理论指导实践。从上面的例子可以看出,有时一个结论的得出需要几代科学家几个世纪的曲折探索,而掌握它却只需一节课几十分钟的时间。因此,教师在物理教学中要善于对物理学史案例进行剖析,使学生在掌握知识的同时,也能从中体会到研究物理问题的科学方法。 物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地。这块宝地很值得我们去开垦，这些精神财富很值得我们去发掘。只有将物理学史融入到物理教学中，注重利用史学的内容，来创设问题情境，发展学生独立思考和独立判断的能力，在学生体验科学发现的新奇和艰辛同时，更要让学生领悟科学家研究物理问题的科学思想和方法，养成不畏艰辛、实事求是、坚持不懈的科学态度和科学精神。 |
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