物理学中的科学方法范文

物理学中的科学方法范文第1篇

物理科学方法不仅是科学素养的要素之一, 而且是培养物理能力, 形成物理思想提高物理科学品质的基础。在高中物理教学中, 结合物理概念、规律的教学, 对学生进行科学方法教育, 可以帮助学生逐步形成物理思想, 形成科学态度和价值观, 提高科学素养, 培养学生的创造才能。因此, 在高中物理教学中, 必须渗透科学方法教育。

物理新课程标准将“科学方法”作为教学目标之一, 但在教学实践中物理科学方法教育并没有像物理知识教学那样内容具体、目标明确, 而是处于较盲目和随意的状态, 完全依赖教师自己的理解去把握。因此, 强化高中物理课堂教学中渗透科学方法教育的研究就显得尤为重要。

2 高中物理常用的几种科学方法

科学方法是解决科学问题的手段。物理学中的科学方法是物理学发展中的灵魂, 学习物理必须学会物理学的基本方法。

2.1 观察方法

观察是最基本、最古老、最直接的科学方法, 也是当今严密的科学研究中最常用的方法之一。从某种意义上说, 没有观察就没有科学研究。在教学中, 笔者主要通过以下几种方法来指导学生的。

(1) 重点观察法。重点观察法是引导学生注意对与实验目的有关的事物和现象进行重点观察。一般可遵循由整体到局部, 再由局部到整体, 进而由表及里的观察程序或先一般地了解全貌, 再集中观察某一现象。

(2) 对比观察法。人们认识事物、现象, 往往是通过两个事物、现象的对比, 或把某一现象发生变化的前、后情况进行比较来实现的。例如, 在研究透镜成像规律中, 蜡烛在焦点内和焦点外像的性质有何不同;在研究自感现象演示中, 切断和接通电键时, 两次灯泡亮度变化有何差异等。对比观察法有利于掌握现象的特征以及它与其它类似现象的区别。

(3) 归纳观察法。即通过对个别现象分别进行观察, 得到具体的结论, 再通过归纳得出一般规律。例如:研究质点的加速度与力、质量的关系, 就是在先确定质量不变的条件下, 观察加速度与力之间的关系, 然后再确定力不变的条件下, 观察加速度与质量之间的关系, 最后归纳得出一般规律。使用归纳观察法, 有利于掌握现象的实质, 从复杂的现象中发现一般规律。

2.2 实验方法

实验方法是人们根据一定的目的和计划, 利用仪器、设备等物质手段, 在人为控制、变革及模拟自然现象的条件下获取科学事实的方法。物理实验以观察为基础又高于观察, 是观察的发展。

(1) 定性实验与定量实验。定性实验是用以判定某因素是否存在, 某些因素之间是否有关系的实验。中学物理教材中介绍的惯性实验、热传导实验、电流的磁效应等都属于定性实验。定量实验是用以测定某对象的数值, 求出某些因素之间的数量关系, 或者用数量关系去表明某些规律的实验。例如, 研究加速度与力、质量的关系, 电流强度与电阻、电压的定量关系, 都属于定量实验。

(2) 探索性实验与验证性实验。探索性实验是指人们从事开创性的研究工作时, 为了探寻自然事物或现象的性质以及规律所进行的实践活动, 其特点是实验前人们对研究对象不了解。例如, 法拉第电磁感应定律的发现, 富兰克林“捕捉雷电”的实验等都属于探索性实验。验证性实验是在物理学研究中, 人们根据已知的理论和实验, 对一些物理现象的存在、原因或规律做出推测、提出假说或形成新的理论时, 为了检验它们正确与否而设计的实验。中学物理教材中的学生实验大多都是验证性实验。

(3) 对比实验与模拟实验。对比实验是通过对照比较、分析研究的方法, 达到异中求同或同中求异, 以提示所研究事物的某种性质或规律的实验。在教学中, 当研究密度、比热、电阻等表征物质特性的物理量时, 采用对比实验是很有效的方法。模拟实验是在物理学研究中, 有时受客观条件的限制, 不能对某些自然现象进行直接实验, 这时就要人为地创造一定的条件或因素, 在模拟的条件下进行的实验。

2.3 数学方法

数学方法就是在符合客观规律和要求的前提下, 使科学概念符号化、公理化, 通过对数学符号进行逻辑运算和推导, 得出数学现象, 从而定量地揭示客观事物的规律性。任何具体的事物, 都有一定的形式和数量的关系, 用数学表达物理问题是一种严密的科学思维方法。

3 实施科学方法教育的途径

3.1 在物理概念和规律教学中进行科学方法教育

概念是反映客观事物本质属性的一种抽象。某一物理概念, 就是某一类物理事物、现象的本质属性在人的头脑中的反映。物理概念的内涵反映了概念中物理现象的本质属性, 是该事物区别于它事物的本质特征。而物理概念的外延则反映物理现象本质属性的对象, 即通常所说的运用条件和范围。物理概念的内涵和外延是统一的, 内涵决定外延, 外延又限制着内涵, 有一定的内涵, 就必然有一定的外延。随着对物理概念和规律的教学, 科学方法的教育水到渠成。

3.2 在物理实验教学中进行科学方法教育

物理学是一门实验科学, 实验是科学认识的基本方法。从确定实验的方向和目标开始;接着选择实验方法, 精选实验工具, 按设计程序进行操作与观察;然后对实验所得的资料和数据进行分析处理, 并进行理论上的解释和概括, 使实验上升到理论的高度。物理实验过程是一种科学认识过程, 蕴含着丰富的科学方法内容, 是培养学生科学方法和科学态度的有效途径。

3.3 物理习题教学中进行科学方法教育

在习题教学中对学生进行科学方法教育, 主要是进行思维方法的训练, 利用物理解题常用的类比法、等效法、整体法、隔离法、图像法等分析过程, 对学生进行正向思维和逆向思维、整体思维和局部思维、会聚思维和发散思维的训练, 提高思维能力和分析具体问题的能力, 实现知识向能力的转化, 在解决实际问题的应用中逐步掌握物理科学方法。

3.4 通过物理学史进行科学方法教育

物理学史是人类文化和文明发展的一个重要方面的记录。它集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的历程, 因而它包含了研究和解决物理问题的科学认识论和方法论。通过物理学史的学习, 能够提炼出完整的物理问题研究科学方法体系, 培养学生的研究能力, 从而提高学生的科学素质。

摘要：高中物理教学不仅要让学生掌握物理规律并能够运用物理规律解决实际问题, 更要注重对学生的科学方法教育。要对高中物理教学中科学方法的教育进行探索, 就应该明确物理科学方法教育的必要性和意义, 研究高中物理常用的几种科学方法及实施科学方法教育的途径。

关键词：物理教学,科学方法教育,意义与途径

参考文献

[1] 吴旭琴.适应高中物理新课程改革的几点做法[J].教育革新, 2006 (6) .

[2] 李金莲.高中物理实验的现状及改革措施[J].新课程 (中学版) , 2008 (3) .

[3] 胡建兵.浅谈高中物理的教与学[J].中国科教创新导刊, 2008 (3) .

物理学中的科学方法范文第2篇

《半导体物理》是电子科学与技术类专业一门最基础、最重要的专业基础课程之一, 主要讲授的是半导体器件工作的基本物理原理、电学特性和器件的各种效应等内容, 具有较强的理论性, 其知识专业面宽, 适用性强, 在半导体行业得到广泛的应用, 具有强烈的实践性。纵观半导体物理发展历程, 半导体物理的发展始终与科学研究以及工业技术应用紧密联系[3]。因此, 在专业课学习阶段, 开设《半导体物理》双语教学课程, 不但可以提高学生英文能力, 有利于学生阅读前沿英文文献和发表英文学术论文, 而且对培养学生扎实的理论基础, 提高学生专业技能和专业交流、增加学生实践能力有着重要的意义。

随着半导体行业的迅速发展, 半导体物理新的理论和研究成果不断呈现, 知识更新快、学科交叉更深入。以科学研究任务带动学生自主学习, 让学生深入了解半导体物理发展的前沿技术, 加强运用半导体物理基本原理掌握半导体器件运行的性能和参数, 有助于提升学生对于半导体器件的实际应用能力, 能够有效提高学生实践和创新能力的培养[4]。在《半导体物理》双语课程的教学中, 采用基于“发散思维”的“点-线-体”三维知识网络体系教学方法, 融合科研前沿知识点, 促进教学内容的革新, 激发学生学习兴趣, 产生强烈的求知欲, 从而自主地去学习和钻研知识体系。鉴于此, 作者认为, 要想真正开展好《半导体物理》双语教学, 应当充分注意以下几个方面的问题:

一、《半导体物理》双语教学教材的选定

“工欲善其事, 必先利其器”。教材选择的合理性是一门课程教学成功与否的关键。双语教学原则上应该采用全英文教材, 使得教学内容的国际化, 保证学生学到“原汁原味”的知识[5]。然而, 前期开展的双语教学效果表明, 采用全英语教材的教学效果不理想, 甚至比采用中文教材的教学效果更差。这主要是因为学生的英语水平参差不齐, 阅读纯英文教材很吃力, 尤其是半导体物理里面的专业名词, 理解起来确实非常困难, 客观上会影响学生专业知识的系统性和完整性, 结果可想而知。

因此, 纯英语教材现阶段还不太适合我们的当前的教学, 为了让学生学好本专业的知识, 我们采取英文教材和中文辅助教材相结合的方式, 英文教材选用电子工业出版社出版的Donald A.Neamen主编的《Semiconductor Physics and Devices》 (第四版) , 中文辅助教材选用刘恩科主编的《半导体物理学》 (第四版) 。按照教学大纲的要求, 选择英文教材中的部分章节作为教学内容, 结合中文辅助教材的相关内容, 使学生迅速理解大量的半导体领域的专业术语、英文语法结构和表达方法, 高效地阅读英文文献, 学习国外先进的基础理论知识和技术, 为今后深入学习和工作打下良好的英语基础。

二、基于“发散思维”的“点-线-体”科学思维方法

发散思维 (Divergent thinking) 是一种科学的思维过程或方法。在《半导体物理》授课过程中, 除了教学内容, 重要的是培养学生的科学思维方法, 利用科学思维方法, 使得学生完全有能力通过自学掌握部分半导体物理的基本内容。因此, 在双语教学过程中要突出基于“发散思维”的“点-线-体”科学思维方法, 即基于一“点”, 发散于“线”, 拓展到“体”。“点”是知识点, “线”是知识主线, “体”是知识体系, 每个知识点之间存在或多或少的联系, 点与点相互关联, 串联出知识主线, 线与线相互交织, 构架成课程的知识体系。例如, 教材中的Fermi Level (费米能级) 、Band Gap (禁带宽度) 等知识点, 相互关联, 形成Band Theory (能带理论) 这条知识主线, 与Statistics of Carriers (载流子统计) 、MetalSemiconductor Contacts (金属与半导体接触) 等知识主线相互交织, 用来解释MOS管器件等知识体系中产生的一些导电特性。因此, 在双语教学中, “发散思维”的“点-线-体”科学思维方法在于找出知识点间内在的联系和规律, 构建半导体物理基本知识的三维知识网络体系。

三、融合科研的双语教学内容

由于现代半导体技术发展极为迅速, 研究领域不断拓展, 新的理论不断涌现, 与材料、化学、医学、生物等学科之间的交叉和渗透越来越强, 相关知识更新较快, 极大地丰富了半导体物理的教学内容。而半导体物理教材内容的更新相对较慢, 因此, 授课教师应与时俱进, 关注科技前沿与研究热点, 合理安排教学内容[6]。在半导体物理双语教学过程中, 我们增加了课堂互动和学生文献综述等环节, 将学生组成多个小组, 课后分组调研某一科研领域的国内外进展, 利用已学的半导体物理基础知识, 课上进行更深层次的讨论, 分析调研阶段出现的问题。例如, 当前科研界的热点“明星”石墨烯, 因其独特的电子性质, 有望成为新一代集成电路材料。石墨烯这种低维半导体材料独特的结构和特殊的量子尺寸效应, 使其蕴含着丰富的物理效应和现象, 如反常量子霍尔效应、弱局域化效应以及“空位缺陷”和“吸附原子缺陷”所引起的电子自旋极化和磁有序现象[7,8]。对石墨烯相关的新物理现象的研究有力地推动了半导体物理理论的发展, 同时石墨烯制备的晶体管等半导体器件的研制成功会对微电子产业产生深远的影响。

在融入科研的双语教学实施过程中, 课堂互动和学生文献综述环节可以改变枯燥乏味的课堂氛围, 融入科研的教学内容特别强调学生能够综合运用所学的半导体物理原理, 有效地解决所遇到的各种复杂问题, 培养具有分析和解决在半导体材料、半导体器件及集成电路设计、制造和应用等过程中所遇到的各种实际问题的能力。

随着国际化浪潮的持续加大, 电子科学与技术领域对具有专业语音沟通能力的人才需求越来越强烈, 在此背景下, 《半导体物理》作为电子类院校的重要专业基础课程之一, 实施双语化教学模式势在必行。作者通过一段时间的双语教学实践, 获得了一些经验和体会, 提出了基于“发散思维”的“点-线-体”三维知识网络的科学思维方法, 在教学内容中融入科研的教学模式, 以改变学生枯燥乏味的被动式学习氛围, 激发学生的学习主动性, 增强学生的创新意识, 完善学生的思维过程, 优化学生的思维品质。《半导体物理》双语教学改革的最终目标是提高学生对半导体基本原理的理解和指导实际应用, 在所遇到的各种复杂工程问题中寻找创新解决方案的能力, 为学生学习本专业其他专业课课程和从事集成电路设计工作打下良好的基础, 为我国培养与世界接轨的电子技术类人才。

摘要：高校双语教学越来越为人们所重视, 纵观半导体物理发展历程, 半导体物理的发展始终与科学研究以及工业技术应用紧密联系。本文初步探讨了基于“发散思维”的“点-线-体”三维知识网络教学方法贯穿于《半导体物理》双语教学中, 融合科研前沿知识点的教学模式, 促进教学内容的革新, 激发学生学习兴趣和学习主动性, 增强学生的创新意识, 完善学生的思维过程, 从而自主地去学习和钻研半导体物理知识。

关键词：发散思维,半导体物理,点-线-体,双语

参考文献

[1] 李莹莹.高校双语教学的瓶颈及其突破途径[J].合肥工业大学学报 (社会科学版) , 2006 (6) :46-49.

[2] 韩立新, 于诗卉.高校双语教学的若干问题思考[J].教育科学, 2013, 29 (6) :35-41.

[3] 刘岩.半导体物理学的发展及启示[J].云南农业大学学报 (社会科学版) , 2011, 5 (3) :118-122.

[4] 崔昊杨.科研项目驱动式教学方法在《半导体器件基础》课程教学中的应用[J].高教学刊, 2016 (6) :93-94.

[5] 李娜, 蔡敏.半导体器件物理课程双语教学的实践与探索[J].教育理论与实践, 2007, 27 (S1) :85-86.

[6] 刘德伟, 李涛.半导体物理课程教学改革探讨[J].中国电力教育, 2013 (34) :85-86.

[7] 冉秦翠, 蒲利春, 卢斌.石墨烯场效应管制备的关键工艺研究[J].电子元件与材料, 2016, 35 (5) :60-63.

物理学中的科学方法范文第3篇

关键词：物理学史，科学教育功能

物理学史集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程，它包含了认识论和方法论的因素。本文就物理教学中发挥物理学史的科学教育功能谈点笔者的管见。

一、教学中适当结合物理学史可以让学生更好理解物理概念、重视实验，去了解物理学的基本观点和思想。

1.在物理教学中适当结合物理学史可以帮助学生深入理解物理概念，纠正错误观念。

认知心理学家奥苏贝尔的有意义学习理论认为，在学习新知识时可以适当利用相关的、概括性的并且比较清晰、稳定的引导性材料。这种引导性材料就是所谓的“先行组织者”，它有助于促进学习和保持信息，并在一定程度上为新知识提供一种“脚手架”，使学生进行有意义的学习。在物理基本概念和规律的教学中，很多时候，物理学史可以提供比较性的组织者或说明性的组织者。比如，在讲述力的概念时，从亚里士多德到伽利略、牛顿，循着伟人的探索历程，比较他们的见解，可以加深学生对力的概念的理解;在讲述电磁感应时，以安培、法拉第、楞次和麦克斯韦等物理学家在揭示电磁关系工作中的艰辛努力和所得的成果为主线，使学生在对电磁发展总体认识的基础上，加深对教材的理解和对概念、定律、公式的掌握。

此外，教师在进行概念教学时，往往是经过抽象的理论分析加以表述，结果会使学生对科学概念的产生和发展引起误解，以为不管什么结论都可以用数学推导出来。引入物理学史，讲清理论的由来和发展，讲述它的成功，它解决了哪些问题，讲述它的局限和发展前景，使学生知道科学发展经历的是一条曲折、艰难的求索道路，不把物理学当一门死科学来学，这样就能更好地理解和掌握物理知识。

2.在物理教学中适当结合物理学史可以促使学生充分认识实验在物理学中的地位和作用。

纵观物理学史，每一个理论的产生与发展都是建立在实验的基础上，而物理学发展所经历的每一次理论上的大综合和大统一，都伴随着实验技术与实验思想的进步。在物理教学中，应该结合教学内容介绍物理学史上一些有重大意义的物理实验，不但要说明实验的背景、条件、手段、方法和过程，而且更要阐明这些著名实验的设计思想和研究处理问题的方法、阐明实验与理论的关系以及实验所做出的重大历史贡献。比如通过结合伽利略对自由落体的研究使学生认识到物理实验是物理学研究的最重要的工具，物理实验对物理理论的产生、发展和验证都有决定性的作用，从而深切理解实验在物理学中的地位和作用;同时也有助于增强学生的实验设计意识，提高学生对实验现象的科学洞察力和对实验结果的分析能力，从而减少物理实验中的失误。

3.在物理教学中适当结合物理学史有助于学生了解物理学的基本观点和思想。

物理教学不仅要使学生掌握物理概念和概念间的联系即规律，还要结合物理学的发展史引导学生了解物理学的基本观点、基本思想及其变革。例如，物理学的“运动观”包含着运动的绝对性、运动描述的相对性、力和运动的关系、分子运动理论等方面的内容;物理学的“守恒观”包含着动量守恒、能量守恒、电荷守恒和质量守恒等方面的内容等。在教学中结合物理学史，让学生了解这些物理学基本思想和观念产生的历史背景，以及这些物理学基本观念和思想的历史变革过程，使学生在学习一个新的物理理论的同时，逐步改变自己陈旧的思想观念和思维方法，从而实现从整体上把握物理世界图景、深刻领会物理学思想的真谛。

二、在教学中渗透物理学史可以帮助学生去理解科学的探究本质，进行科学方法和科学思维的熏陶，形成知识的相对观和发展观。

1.在物理教学中渗透物理学史有助于对学生进行科学方法和科学思维的熏陶。

物理学的研究思想和方法是人类智慧的结晶，它们的传授与学习，只有紧密地与物理学史结合起来，才不流于形式、成为空洞无物的条款堆集，而是成为有声有色的活例。在物理教学中适当结合物理学史，展现物理学发展中有代表性的科学家探索知识的思维过程，可以使学生了解前人是用什么样的方法去研究和探索，从而发现新的规律和理论的，从中去领悟物理学的研究方法。比如，通过介绍伽利略的斜面实验，可以使学生了解正是伽利略开创了把物理实验与科学思维相结合的物理学研究方法，就像爱因斯坦评论中所说的：“伽利略的发现，以及他所用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”物理学中常见的研究方法都贯穿在物理学发展的整个过程中，因此在物理教学中渗透物理学史，能使学生学到解决问题的种种方法，也会使学生认识到科学研究方法是多种多样的，很多途径都可导致真理的发现或揭示更深层次的奥秘。

2.在物理教学中渗透物理学史有助于学生全面理解科学的探究本质，学习物理学家在研究中所采用的科学方法。

物理学发现的历史也就是物理学探究的历史，在探究过程中洋溢着科学精神，渗透着科学思想和方法。在课堂上教师可选择物理学史上著名的实验或发现事例，经简化、设计，形成富有启发性的材料，让学生“追踪”当年科学家的发现思路，模拟科学家的发现过程，领会科学家的思维方法，而不是只是介绍结论。这样做虽然不是真正的科学“发现”或“创造”，但它不仅能激励学生学习科学家奋勇探索、敢于创新的精神，而且也能使学生从中学到物理学的一些探究方法，丰富自己的思路。

3.在物理教学中渗透物理学史有助于培养学生的质疑、批判精神，让学生形成正确的知识的相对观和发展观。

物理学史上大量的事例表明，不囿于传统理论和传统观念，不迷信权威和书本，是科学创新的思想前提，是科学前进的动力。比如人们对原子结构的认识，首先是汤姆生提出了枣糕模型，在此基础上汤姆生的学生卢瑟福依据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型，卢瑟福的学生玻尔把量子理论运用到原子系统上，建立了玻尔原子模型，这样使人们对原子结构的认识由错误到正确并不断加以完善，三代物理学家对原子结构的研究都是在承袭前人的理论的基础上进行创新，从而使得原子物理学飞速发展。在物理教学中，渗透这些物理学家质疑、批判、创新的物理学史，对于培养学生的质疑、批判精神和创新能力是大有裨益的。

三、在教学中引入物理学史可以激发学生学习物理的兴趣，培养学生的科学精神和人文精神。

1.把物理学史引入物理教学中可以激发学生学习物理的兴趣，产生学好物理的驱动力。

心理学家赫尔的学习理论认为学习系统首先要有驱动力，驱动力是处于需要时产生的一种动力状态。只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中去开拓、去探索，去克服学习中遇到的困难。如果我们把历史引入教学中，把科学理论的建立，科学发现的过程，科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生，并通过了解物理学家的生平、各学派间的争端以及尚未解开的物理课题来激发学生学习物理的兴趣，就能让学生从中学习到物理学家严谨的科学态度和科学的思维方法，变被动学习为主动获取知识。物理学史中有许多科学家为真理献身的动人事迹，如伽利略为宣传哥白尼的日心说而被教会终身监禁、利赫曼为引雷电而捐躯、居里一家的艰难困苦、卢瑟福长期研究α射线以及量子理论早期发展所经历的曲折和磨难等。这些物理学史的引入，都会使学生萌发一种为人类作贡献的激情，产生学好物理的驱动力。

2.把物理学史引入物理教学中可以培养学生敢于坚持真理、勇于创新和无私奉献的科学精神。

课程目标明确要求高中学生要“具有敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。”这不仅是学习物理本身的需要，更是时代对中学生的要求。对于物理教学来说，渗透科学精神的教育主要是通过教师讲解和分析物理学史来实现的。例如，在讲解《电磁感应现象》这一节时，教师就应该讲述法拉第从奥斯特发现的“电流的磁效应”这一事实中得到启示，坚持“磁场也能产生电流”的信念，经过长达十年的努力，最终取得了重大突破。作为教师要号召学生学习这种为探求真理而坚持不懈的精神。此外，法拉第舍弃荣华富贵，几次拒绝接受封爵而甘当“平民法拉第”的人格和品行也是对学生进行教育的好素材，因为这种高尚的品格对于端正学生的学习动机，树立学生对真理的非功利性追求，具有重大意义。

3.把物理学史引入物理教学中可以培养学生的人文精神和爱国主义精神。

《新课程标准》提出：注重物理学与日常生活、社会科学以及人文科学的融合，让学生切身体验物理学与社会的相互作用以及物理学对人类文明的影响。作为一线的物理教师，通过物理学史的教学，使学生受到科学和人文相结合的教育，让学生在学习过程中在情感态度与价值观等方面得到熏陶，培养学生健全的人格，也使学生对科学的本质、功能等对社会的影响，有更深刻的理解。比如爱因斯坦在第二次世界大战期间，从人类的正义感出发，劝说美国总统罗斯福抢在纳粹德国以前研制原子弹，当研制成功以后，他又从人类的良知和社会责任感出发，和原子弹之父奥本海默一起，联袂反对使用原子弹。科学家在致力于科研活动的同时，处处重视人的价值，孜孜不倦地追求社会的和谐发展，是科学精神和人文精神结合的楷模。教学中将这些物理学史与物理知识相融合，其中蕴涵的科学家充满人文主义的态度和精神必将激起学生心灵的震动。

总之，物理学史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地，值得我们去开垦，从中吸取营养。在新课程改革的形势下，教师对物理学史的教育功能要有正确、深刻的认识，要加强对物理学史的了解，研究如何在物理教学中引入物理学史，更好地实现新课程目标。

参考文献：

[1]杨庆华，胡银泉.“新课程理念下看物理学史的教育功效”[J].井冈山医专学报，2005(7).

[2]曹红梅.“新课程背景下对物理学史的教育功能的思考”[J].物理教学探讨，2008(11上半月).

[3]吴志颖.“物理学史教育与新课程目标的实现”[J].新课程，1999(12).

[4]杜玉娟.“新课程背景下物理学史和高中物理教学相结合的研究与实践”[D].辽宁师范大学教育硕士研究生学位论文，2005.

物理学中的科学方法范文第4篇

五( 4 )班 班主任：王小会

一、活动时间： 2013年9月

二、活动地点：五(4)班教室

三、活动主题：“崇尚科学，反对邪教”

四、活动目的：了解什么是邪教及邪教组织，邪教的基本特征，从而使广大学生进一步提高识别、抵御和有效防范邪教的能力;培养学生正确的世界观、人生观。

五、活动准备

1.准备有关迷信事例作素材，让学生用自己搜集的科学知识对其加以解释。

2.组织队员搜集有关自然科学知识。通过阅读书籍、查阅资料等了解自然科学知识并用其解释一些“怪异”现象的方法。并写出演讲稿和小故事。

4.主题队会前布置好教室。

六、活动过程： 合：大家下午好!

男：科学使人强大，迷信使人渺小。 女：早在新文化运动时期，陈独秀等人就提出了科学的口号，提倡科学，反对迷信盲从。

男：在当今剧烈的社会变革和复杂多变的国际风云中，科学力量是一种决定性的力量。

女：崇尚科学，破除迷信，这是我们多少年来的认知。然而如今，有些邪教迷信仍然在进行 一：对邪教及邪教组织的认识

男：因为相信邪教而遭遇不幸的案例有很多很多。同学们，你对邪教的认识有多少呢?

女：《刑法》第300条，邪教是吸收正统宗教的某些成份形成的，不服从正统宗教并在正统宗教神职系统之外运作的，在思想上、行动上具有反正统性、反社会倾向的极端主义异端教派。

男：邪教组织是指冒用宗教、气功或者其他名义建立，神化首要分子，利用制造、散布迷信邪说等手段蛊惑、蒙骗他人，发展、控制成员，危害社会的非法组织。 二：邪教组织罪行展示

女：同学们，你知道的邪教组织有哪些?

男：让我们一起看看这些邪教组织犯下的累累罪行吧! 三：邪教的基本特征

女：现在，你们能说说邪教有哪些特征吗? 男：教主崇拜、精神控制、编造邪说、敛财渔色、秘密结社、反科学、反社会、反人类。 四：青少年如何对待邪教

女：邪教对个人和社会，特别是对青少年有哪些危害呢?我们青少年应该怎样做?

男：请以4人小组为单位互相讨论，5分钟后请班委和各组代表上台发表一下自己的见解。 班主任发言：

邪教会让我们精神颓废，严重影响身心健康，阻碍个人和社会的发展与进步。反对邪教组织的斗争是科学与伪科学、文明与封建愚昧、正义与邪恶的斗争，也是长期复杂艰巨的政治任务。为了我们及家人美好的明天，我们一定要正确认识邪教的危害，努力提高自己明辨是非的能力，杜绝盲目从众;热爱科学，崇尚科学;反对迷信，远离邪教。 女：同学们，通过今天的主题班会，我们不仅掌握相关的反邪教知识，还懂得了远离邪教，倡导健康文明的生活方式。

男：我们要发挥学生在反邪教教育中的独特作用让每一个家庭都警惕邪教。

物理学中的科学方法范文第5篇

摘要：面对新课程、新理念、新内容、新的教学手段。这对物理教师素质提出了更高的要求，迫切要求物理教师转变观念；终身学习、以人为本的创新教学模式；丰富多样的教学手段，最终形成高素质的教师队伍。

关键词：转变观念；终身学习；以人为本；教学手段

物理新课程标准的基本理念主要概括为“注重全体学生的发展，改变学科本位的观念：从生活走向物理，从物理走向社会；注重科学探究，提倡学习方式多样化；注意学科渗透，关心科技发展；构建新的评价体系。”教师的素质包括认识结构，知识结构，能力结构三个方面。其中认知结构起导向和支配作用，知识结构和能力结构起保证作用。面对新课程、新理念、新内容、新的教学手段，这对物理教师素质提出了更高的要求，向传统的教学观提出了挑战，新课标迫切呼唤教学观念的转变和教师角色的再定位。终身的学习，不断探索新的教学方法与教学手段，不断反思应试教育的教学模式，以学生为教学的中心与主体，激发学生的创造能力做到“以人为本，全面发展”，从多方面不断提高教师的综合素质。作为一名物理教师，如何紧跟时代的步伐?基础教育课程改革对教师的发展提出了新的要求。倡导教师与新课程一同成长。因此。物理教师的发展必须与课程改革齐头并进。

一、转变观念、开放实验

新课程改革是一场教育理念革命，要求教师“为素质而教”。在教学过程中应摆正“教师为主导、学生为主体”的正确关系，树立“为人的可持续发展而教”的教育观念，完成从传统的知识传播者到学生发展的促进者这一角色转变。这是各学科教师今后发展的共同方向。在“以学生发展为本”的全新观念下，教师的职责不再是单一的，而应是综合的、多元化的。教师应该是设计者、指导者、组织者和管理者、合作者与研究者。

比如，教师对实验的观念的转变。以前，实验室基本上是按照教科书的设计，让学生根据“菜单”而进行验证性实验，实验室的各种仪器设备没有得到充分的利用，实际上是一种资源浪费。在新课程背景下。要求学生通过探索、自己去设计实验，选择所需实验器材，收集实验数据，归纳并总结规律。为此，实验室应向学生开放，使学生了解、接触、熟悉各种实验仪器设备，为学生进行科学探索作充分的准备。要改变目前实验室封闭式管理为开放式管理。现有实验室的课程资源，已满足不了新课程背景下数量繁多、形式多变、探究性的物理实验教学的要求，虽然学校可花钱向专门厂家购买，但仍然达不到要求。必须广泛收集实验器材，不断来充实实验室的课程资源。器材收集途径，可通过以下几个方面来完成：①留心日常器具。例如：利用废弃的饮料瓶可进行探索压强、制作滑轮等实验；利用废旧自行车上的零件，可做摩擦、杠杆、运动和力等实验：利用玩具激光发射器可制作平行光源；酒瓶底可作凸透镜利用；玩具小车可做惯性实验；利用收录机上零件可做诸多的电学实验……②建议学生自购。可让同实验小组的学生合购一套或二套物理学习学具。把各班上的每个实验小组的学具集中起来，实行资源共享，就可完成相当数量和种类的教学实验探究活动。③指导、鼓励学生自制。④利用报废的实验仪器设备。例如：“影响蒸发因素”的演示实验，需用可变速吹风机，实际上可用报废投影仪上的风扇和报废学生电源上的电压档位调节器，做成一个理想的吹风机。⑤向社会求源。有时实验室的课程资源。因暂缺一时又难以找到，会影响实验教学，就必须到社会上去寻找。例如：探究“磁体磁场”中要用到的细铁屑。用量大纯度高，可到铁器加工厂去取，再经过物理方法的提纯，就可利用。⑥向大自然取源。例如：某实验小组在观看鸟类标本时，发现啄木鸟的嘴尖细而硬，和鸽子等鸟不同，该小组要探究这里面的物理原因，向物理实验室提出，要求提供活的啄木鸟和鸽子，这种情况只能向大自然取源。通过上述方法。不但丰富了物理实验室的课程资源，而且培养了师生的创新意识，全面提高了学生的科学素养。

二、终身学习。优化知识结构

物理学科是一门综合程度极高的自然学科，它要求物理教师具有丰富的物理知识和相关学科的知识。在专业素养方面成为“一专多能”的复合型人才。新课程对物理教师的知识结构和能力都提出了新的要求，教师要通过不断学习，充实完善自己。随着科技的发展，物理研究的最新成果不断涌现，并不断融入到新教材中。所以，教师要学习这些新知识，完善自己的知识结构；新课程注重物理的教育功能，主张通过物理教育对学生进行素质的培养。因此。教师要学习人类社会丰富的科学知识。不断提高自己的人文素养；新课程对物理教师还提出了新的能力要求，如要具有与人交往合作的能力、教学研究能力、信息技术与教材的整合能力、课程设计与开发等能力。

当前的科学研究呈现多学科交叉的新特点。作为基础学科，高中物理新课程改革将“研究性学习”列入了课程计划，并充实了课外阅读资料、选学内容、家庭小实验等知识。在新课程内容框架下，绝大多数教师由于知识的综合性与前瞻性不足。难以独自很好地完成对学生课题的所有指导工作，要求教师之间必须建立起协作的工作思想。从仅仅关注本学科走向关注其他相关学科。从习惯于孤芳自赏到学会欣赏其他教师的工作和能力，从独立完成教学任务到和其他教师一起取长补短。

在新形势下。教师第一次处于被学生选择的地位，必须重新审视自己的知识结构，将终身学习内化为自学行为。时刻保持学习、研究、反思、发现、探究、创新及总结的态度，力求成为一个学识渊博、具有扎实的基础知识和现代化信息素质的教育工作者。

三、以人为本的创新教学模式

威廉A·沃德(Willian Arthur ward)曾说“平庸的老师传达知识，水平一般的老师解释知识，好的老师演示知识。伟大的老师激励学生去学习知识。”老师都明白这样一个道理，要想让学生学到东西，学生得自己渴望学习而不是老师逼着学。实现这一目标的唯一方法是让学生在学习过程中担任主角，学生必须愿意学而且努力学才行。长期以来。传统的“灌输式”教学方法忽视了学生的兴趣、个性化因素及心理发展规律，导致学生独立人格丧失、思维收敛、想象力及创造潜力受压抑等不良后果，高分低能现象屡见不鲜。新课程重视以人为本，关注对学生人格的塑造，突出对思想品德的培养，强调学生应具有健全、良好心理素质。注重发展学生的创新精神和实践能力。而这一切只有通过创新教学模式和方法才能实现。

俗话说：教无定法。在教学过程中，学生的知识获取、智力和非智力因素培养。不能单靠一种固定的教学模式。教学模式涉及知识、教师和学生三大要素，教与学是一个共同发展的动态过程，应明确教学过程的复杂性，综合三大要素，权衡利弊，博采众法之长。灵活选择教学方法。既要改革创新，又要着眼实际，积极参与创设启发式、开放式、范例式、合作式的教学方法。

在新课程改革中，智力因素的开发并不是素质教

育的全部，学生的学习目的、兴趣、意志、态度、习惯等非智力因素是推进教学进程与实现教学效果的动力系统，对学生的学习过程起着发动、维持、调节的作用。在改进高中物理教学模式的过程中，应当注意吸收教育心理学的研究成果，充分把握物理教学的特点与艺术性，进—步发挥非智力因素的潜在影响。在授课中重视物理实验和物理知识的讲授，结合介绍物理学家的故事，物理趣闻和物理史料，让学生了解知识的产生和发展，体会物理在人类历史发展长河中的作用：善于对比新旧知识的不同点，引发认知冲突，培养学生的质疑习惯，引导学生寻找当前问题与自己已有知识体系的内在联系，强化问题意识与创新精神；最后还应通过比较、分类、类比、归纳演绎和分析综合等逻辑思维方法，向学生展示知识的来龙去脉，使之知其然，更知其所以然。

“学启于思，思启于问”。在新课标下的课堂应是这样：课堂不仅是学科知识的殿堂。更是人性的养育圣殿，它是学生成长的殿堂，是学生发挥创造力和想象力的天空，学生品味生活的“梦想剧场”。在这里学生有了探索新知识经历和获得新知的体验，学习兴趣、热情、动机以及内心的体验和心灵世界得到丰富，有了亲身体验，学习态度和责任，对个人价值、社会价值、科学价值等的认识就有可能进一步发展。通过生动活泼的课堂教学，激发学生学习物理的兴趣与求知欲。培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。使之由“爱学”到“学会”，再到“会学”，最终掌握物理学习的科学方法与科学思维。

四、多样化的教学手段

物理是一门以实验为基础的学科，教学内容生动形象化是实现教学效果的重要保证。

新课程改革是应时代之需而提出来的。重视实验教学及现代化信息技术的应用，积极开发和制作相应的教学辅助软件和直观性教具，有利于其有效实施。演示实验、学生分组实验、投影仪、计算机等现代化教学辅助手段为教学现代化创造了良好的硬件条件。它改变了以语言传递信息为主的传统课堂教学模式，把抽象知识转化为形象的画面刺激学生的感官，增强记忆。比如过去认为抽象难懂的物理微观世界的东西，通过计算机的模拟演示，变得直观、形象，有助于学生理解。网络的发展使物理网络教学成为可能，从而有利于丰富学生知识。完成探究性学习任务。

教师是新课程的实施者，而教师素质的高低是课程改革能否成功的关键所在。百年大计，教育为本，有了一流的教师，才会有一流的教育，才会出一流的人才。在课程改革不断深入的今天，当代物理教师应认清未来教育中教师的职责和使命，尽快完成角色转变，不断提高自身素质，努力推进新课程改革的顺利进行，最终形成高素质有创新能力优秀人才。

(责任编辑：王世泰)

物理学中的科学方法范文第6篇

“科学立法”是我党的十七大报告中首次提出的一个概念, 特别自从习近平总书记在中央政治局集体学习时的讲话中再次强调“全面推进依法治国, 必须坚持科学立法”后, 当前几乎所有的法理学教科书的第一章第一页都明确地 (或以类似表述) 提出“法学是一门以法或法律及其发展规律为研究对象的社会科学”。法学是一门科学吗?

理科出身的笔者表示困惑了:法学似乎主观性更强, 经常出现公说公有理、婆说婆有理的现象。同样一个问题, 法学教科书中必然会出现“甲说、乙说、丙说, 然后中国采用折衷说”的表述;甚至在很多新兴法律问题上, 百家争鸣、莫衷一是的局面更是比比皆是。对于习惯于用定理、推论、公式得出答案的笔者来说, 法学的确不像是一门科学。

但“法学家”马克思也曾经说过, 立法者应该把自己看做一个自然科学家, 他不是在创造法律, 不是在发明法律, 而仅仅是在表述法律。沿着这个思路, 笔者突然想到, 既然大家对数学、物理作为科学都没有质疑, 那么有没有办法从中提炼出一些对“科学”的判断依据, 以更具体、更量化、更通俗的表达方式来研究“立法科学”呢?

二、科学的研究方法

有数学家给出的方案是公理化方法;心理学家给出的答案是心理测评量表。

公理化, 就是依照某门科学所提供的理论知识, 从中抽取出一些基本概念和基本命题作为定义、公理, 然后应用逻辑规则演绎出其它一系列命题, 构成理论系统。以数学为例, 在公元前七世纪前后, 由于丈量土地和建筑的需要, 几何学不断发展起来, 积累了大量关于各种几何图形的计算技术与计算规则, 简直令人眼花缭乱。学者欧几里得选取了少数不加定义的原始概念和不需证明的几何命题作为公理、公设, 使它们成为全部几何学的出发点和原始前提, 然后应用演绎逻辑推演出一系列的几何定理。这些关于几何的知识系统化成为一个演绎的体系, 即为著名的《几何原本》, 是数学几何从一门实践应用转化为科学体系的转折点。

心理测评量表, 是指依据一定的心理学理论, 使用一定的操作程序, 给人的能力、人格及心理健康等心理特性和行为确定出一种数量化的价值。心理的健康与立法的的科学程度一样, 是一个模棱两可、难以准确定义的概念。如何相对准确地评判一个人的心理健康与否, 心理学家通过长期试验, 总结出许多心理测评量表, 以通过科学、客观、标准的测量手段对人的特定素质进行测量、分析、评价。其中有大众比较熟知的智力测验量表、抑郁状态量表, 也有专业性较强的EPQ人格测试、卡特尔16项个性因素测试等等。简单说来, 就如同期末考试一样, 通过一个具体的数值 (测验分数或年级排名) , 来衡量学生的学力水平。

三、用科学方法研究法学

用自然科学的方法研究社会科学, 可行么?幸好, 这有先例可循。

与法学同属社会科学的经济学, 在从玄学走向科学的路上也是充满崎岖。其转折点就在于哈佛教授曼昆通过积累了海量的社会观察资料、总结前人经验, 在《经济学原理》中提出了经济学十大原理。至此, 经济学拥有了比较通行的学术交流语言, 实现了定性和定量的分析与研究。因此, 今天的人们已经并不怀疑经济学作为一门科学的资格。

同理, 用“数学家”的语言讲, 法律原则就相当于数学公理, 在一个完善的法治社会中, 人们能够有效地在法律原则的基础上推导出公正、合理的法律条款;法律条款就是一组数学公式, 一个理想系统中的公式应当能帮助人们推导出正确的法律结果。用经过公理化处理的理论, 按照“心理学家”的演绎逻辑建立起一个科学、系统的量表, 不正可以圆满地评判立法的科学与否么。

解决了这个疑问, 确定了可以尝试用“公理化”方法和量表方法来定量研究抽象的法律理论后, 笔者的心情就有如《桃花源记》中的捕鱼人, 眼前一片豁然开朗。于是, 笔者也依样画葫芦, 以各路学者对立法程序的著述和结论为基础, 自行设计了一套科学立法量表 (立法程序指标) 如下表1所示:

需要说明的是, 以上这份量表仅仅设计和评判了立法程序完善的程度, 即使在本量表中获得“优秀”的分数, 也仅仅代表某一份立法草案具备了成为“科学的立法”的程序方面的特质。限于笔者法学功底与学术能力, 再加上不乏有拍脑袋决定的成分, 这份量表本身的“科学性”自然有待商榷。笔者仅希望通过抛砖引玉, 希望更多的研究者能加入到对这份量表的优化工作中来, 比如从“科学规定权利与义务、权力与责任”、“立法技术规范”等其他科学角度, 使这份量表更加全面、准确, 为我国的立法工作提供可操作、易执行的指导方法。

摘要：自党的十七大报告中首次提出“科学立法”的概念后, 对如何立法可谓之“科学”, 各方学者百家争鸣。作者另辟蹊径, 从自然科学的角度出发, 引用数学家的“公理化方法”以及心理学家的“量表方法”, 期望为评判“立法科学”提供一个更具体、更量化、更通俗的表达方式。

关键词：科学立法,立法程序,立法科学量表

参考文献

[1] 冯玉军, 王柏荣.科学立法的科学性标准探析[J].中国人民大学学报, 2014 (1) .