物理课堂中科学方法教育.pptVIP

物理课程中的科学方法教育 一、物理科学方法概述 1、物理科学方法的概念 2、科学方法教育的内涵 3、科学方法教育的意义 4、物理科学方法存在的基本形式 5、物理科学方法因素判定原理 二、常用物理科学方法简介 1、设疑提问法 2、观察方法 3、实验方法 4、数学方法 5、比较与分类方法 6、分析与综合方法 7、归纳与演绎法 8、理想化方法 9、类比方法 10、物理假说及其检验 11、科学想像 三、教材中的科学方法因素分析 1、知识结构分析法 2、教学逻辑程序分析法 3、知识类型归类分析法 1)建立物理概念的方法 2)总结物理规律的方法 3)物理实验中的科学方法思想 一、物理科学方法概述 科学史家朱克曼曾走访过41名诺贝尔奖获得者，发现他们的两项能力“科学鉴赏力”和“高超能力”最主要的是得益于“从名师那里学到一种发现科学真理的思想方法和工作方法”，而不是“从导师那儿获得实际知识”。 科学大师们正是以其“第一流研究方法”和“工作质量”来引导、训练和教育其弟子成为英才的。 如卢瑟福（提出原子模型）一人就培养出11名诺贝尔物理奖获得者；卡文迪许实验室培养了17名诺贝尔得主。 物理学家玻恩曾说：“我荣获1954年的诺贝尔奖，与其说是因为我所发表的工作里包括了一个自然现象的发现，倒不如说是因为那里面包括一个关于自然现象的新思想方法基础的发现。” 爱因斯坦在介绍自己取得科学成功的秘诀时，总结了一个公式： A（成功）＝X（艰苦的劳动）＋Y（正确的方法）＋Z（少说废话） 一、物理科学方法概述 1、物理科学方法的概念 一部物理学的发展史也就是一部物理科学方法的演化史。物理科学方法总是与物理学的研究相伴而生。知识是在一定方法上形成的，而一定的方法又是知识发展的产物。知识与方法是始终紧密地结合在一起的。学习物理知识，一定要学习物理科学方法。 研究物理现象、描述物理现象、实施物理实验、总结物理规律、检验物理规律时所用的各种手段与方法。 一、物理科学方法概述 2、物理科学方法教育的内涵 物理科学方法教育是一个综合的课题,它主要包括三个方面 ： 弘扬科学精神：怀疑精神、求真精神、创新精神，人文精神、实践精神 树立科学态度：严谨的态度、实事求事的态度 掌握科学科学方法 三者的关系： 科学方法是主体 科学家的科学方法反映了科学家的科学思想和科学态度 视频 一、物理科学方法概述 3、物理科学方法教育的意义 物理课程目标 指导解题跳出题海（方法学是聪明学） 一、物理科学方法概述 4、物理科学方法存在的基本形式 在总结大量事实的基础上，我们发现在以下三种情况下，一定有方法存在，或者说方法的存在有以下三种形式。 1）对于同一事物来说，沿着纵向或横向发展过程中的转折过渡处一定存在着方法 案例一： 为了研究物体运动快慢程度，在匀速运动中，我们利用速度描述，而在变速运动中“速度”已经不能准确的描述物体运动快慢了，此时利用“平均速度” 表示。从“速度”过渡到“平均速度”，用了近似的方法。到了高中物理学中，则可以用极限的方法来定义即时速度，更能准确地反映物体运动的快慢。在速度概念的这几次发展中应用了近似、极限、微分等方法。 案例二： 牛顿第二定律的得出，首先是从物体受到一个力时的加速度与力、质量的关系，再扩展到受到几个力的作用时的情况，从而总结出牛二定律的内容。这里用了等效的方法加以过渡与连结。再如从部分电路欧姆定律出发到研究全电路欧姆定律时，用到实验归纳与理论演绎相结合的方法。 一、科学方法概述 2）不同事物之间（包括人与事物之间）建立联系或者发生关系时，一定存在方法 案例： 使闭合回路的一部分导体在磁场中作切割 磁感线运动，或者使闭合回路的磁通量发生变化，运用上述实验的方法都可以使磁与电这两种事物建立起联系。 牛顿第二定律推导出动量定理，用的就是数学推导的方法，将动力学关系式与运动学关系式结合，建立了力的冲量与动量之间的关系。 一、物理科学方法概述 3）理论用于实践解决实际问题时，理论本身就具有了方法的意义。 案例： 研究一个物体从光滑斜面的顶端下滑到底部所具有的速度时，可用机械能守恒定律，或者用牛顿第二定律与运动学公式相结合来求解，此时机械能守恒定律和牛顿第二定律等理论，实际上就成了解题方法了。 知道了方法存在的基本形式，对于确定教材中的科学方法因素、学习物理科学的应用很有帮助。 一、物理科学方法概述 5、物理科学方法因素判定原理 在教学过程中开展物理科学方法教育，必须结合教材进行。但是，教材一般是以知识的内在联系为线索而展开的，不会或很少提起所应用的方法。因此，就需要我们分析、挖掘出教材中的科学方法因素，这样才有可能结合教材再进行科学方法教育。 有了上述命题，当我们