第一篇：基于科学方法教育的物理教学情境设计
基于科学方法教育的物理教学情境设计
物理学不仅以它内容丰富，理论严谨，知识应用普遍广泛而处于前沿学科地位，更由于它的思想方法和研究方法精确巧妙、简洁有效而独具魅力科学方法教育是中学物理教育的重要内容，如何在物理教学过程中加以落实，以凸显其科学教育价值，本文从教学实践层面阐述如何进行基于科学方法教育的物理教学情境设计
1基于观察的教学情境设计[HTSS]
杨振宁指出：“绝大部分物理学是从现象中来的，现象是物理学的根源”然而，对物理现象的观察需要借助于科学方法的支持，须经过科学方法的加工整理才能获得物理知识，否则不一定能直接得到物理知识
伽利略认为：“一切推理都必须从观察与实验中得来”由此可见，观察与实验是物理现象通达物理知识的必经之路，在物理教学情境设计中通常需要利用可观察的证据来检验思维，形成知识，明晰概念和规律因此，观察与实验是获得研究结论和物理知识的重要科学方法
案例一研究“力的作用是相互的”性质时，笔者设计的教学情境是让学生仔细观察“长气球放气时有什么现象发生？”当教师将长气球放气时，学生看到气球快速向前飞出，惊叹实验现象吸引眼球，却没有观察到气球尾部有彩色纸屑向后喷出，而彩色纸屑向后喷出的现象恰恰是说明“力的作用是相互的”性质的重要依据，是教师精心设计的实验情境学生由于受气球运动的视觉冲击，将观察的重点放在了气球向前运动的现象上，疏忽了尾部喷出彩色纸屑的情境细节，如果多数学生确实没有观察到“气球尾部喷出彩色纸屑”的现象，要让他们得到“力的作用是相互的”性质结论，证据是不充分的于是，笔者在进行教学设计时预设了两次实验情境操作，有意识将学生的注意力转移到它所要观察的实验情境的细节变化上，即提醒学生在观察气球向前运动的同时关注气球尾部发生的现象，引导学生观察现象的整个过程特征，而不是限于观察现象的局部特点
上述教学情境设计中预设两次实验操作，目的是落实“观察法”中的“定性观察”在现象观察中的科学运用，即教师在教学中应交代现象观察的重点细节及观察的意义，以便在新问题出现时将学生的注意力转移到所要观察的现象情境的细节上，避免学生只“看热闹”，有效提升其对“观察”的科学认识，从而掌握正确的观察方法
同时，从上述实例中不难发现，如果没有科学观察方法的指导，让学生从某个教学现象情境中获得相关知识并不是那么简单的事，毕竟物理观察是一种有目的、有计划地在特定物理现象条件下，通过感官或借助于一定的实验仪器，对实验现象进行资料搜集的过程，即使教学情境现象的预设生动有趣且有效，也未必能生成教学观察的理想效果就某种程度而言，观察的方法比知识更为重要，方法可视为知识的脉络，按照科学方法的思路去设计教学情境，其通过观察组织起来的知识才能促进学生形成清晰、严密和灵活的科学思维
2基于转换的教学情境设计[HTSS]
“把简单的事情考虑得很复杂，可以发现新领域；把复杂的现象看得很简单，可以发现新定律”这是牛顿科学思维的精辟阐述物理现象的本质是其中隐含着物理规律，发现规律的重要途径是物理实验，而教学情境中的实验现象需要呈现直观、简洁、明了的效果，这种效果的获得需要将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，因此“转换法”在物理教学情境设计中的落实尤为重要
案例二[HTSS]各种版本教材中提供的研究“升华和凝华”现象的实验设计，都是利用“碘锤”做实验，该实验的近距离观察效果还行，但如果是教师在课堂上做演示实验，学生观察实验现象的可视性效果就不太理想了，设计成学生实验的操作安全性也不是太可靠，而且实验的趣味性与生成性不强，学生的参与程度也不高考虑到初中学生的学习特点，笔者设计了趣味性浓厚的“指纹显示”情境，具体步骤为：取指纹――让学生在白纸上按手印，发现无指纹痕迹；碘加热――将白纸盖在放有碘颗粒的烧杯上，对烧杯中的碘微微加热；显指纹――过一会，将白纸从烧杯上取下，可以看到白纸上显示清晰的指纹了
这个实验现象明显，体验性强，学生感兴趣，印象深实验情境有效设计的依据是“转换法”，即如何通过“转换”的途径使“升华和凝华”现象更加显性化，可视化，让学生易于接受和理解“升华和凝华”相关的知识原理情境设计中“指纹”在白纸上的“从无到有”过程，很好地将“升华和凝华”现象中的细节转换为可解读的物态变化过程，可观察，可分析，可思考，不需要太多的语言交代，学生不仅能明白“升华和凝华”的现象原理，同时也能理解“转换法”的意义和魅力了
“转换法”是一种科学方法，但无疑是重要的科学思想，物理教学情境设计中很多时候需要巧妙应用这种思维方法进行教学设计，使教学情境生动有效并富于创新活力“转换法”的意义及价值不仅体现在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象，将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题，更重要的是有利于激发学生科学探究的兴趣及其创新思维，让学生在学习过程中有超越知识学习本身的兴奋和意外，从而突破他们原有的认知水平，使其内在的学习和探究的意愿变得强烈和持久
3基于放大的教学情境设计[HTSS]
阿基米德的豪言壮语：“给我一个支点，我就能撬动地球！”这是用来描述杠杆效应的经典名言，其可以延伸的思维就是“放大”效应，方法层面即 “放大法”，是指在观察某些微小变化的物理实验现象时，转换思路，另辟蹊径，把不易观察到的现象进行放大，使之观察效果明显，更加有利于得出实验结论
研究不同的物理现象采用的放大方法有所不同，如力学中常用形变放大法、光学中常用间接放大法等，教学设计中需要有机结合，客观呈现
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案例三[HTSS]“研究液体压强”实验中，为了显示“液体对容器侧壁有压强”的效果，笔者选择了截面积较大的PVC三通水管与透明的亚力克管粘合再与气球橡皮膜组合（如图1），在其中灌入不同深度的水，使液体对容器侧壁产生的压强效果通过橡皮膜发生的形变程度大小得以放大，课堂观察的实验效果明显直观，可视性大大增强
笔者在上述实验情境设计时选择截面积较大的PVC三通水管及透明的亚力克管与气球橡皮膜组合以呈现液体对容器侧壁有压强，目的是突破传统液体压强实验设计中的器材选择的思维定势影响，尤其是摆脱原有实验仪器厂家生产实验器材大小“标准”的束缚与制约，基于形变放大是力学实验情境中常用的一种方法，努力尝试通过生活中不同直径大小水管的比较，使蒙在“三通水管”侧壁的橡皮膜发生的形变达到明显放大的视觉效果，较好地实现了通过实验现象观察直接得到实验结论的教学目标“放大法”是教学情境设计中特别重要的一种研究方法，许多物理现象通过效果“放大”，能有效突破难点，让复杂问题变得简单，使问题解决变得相对容易
上述实验现象中通过“橡皮膜发生的形变大小说明液体对容器侧壁压强的大小”，应用的是“转换”思想，由此可见，放大与转换的方法往往是相关联的，在进行实验教学情境设计时应考虑到科学方法的综合应用，相互渗透，让学生切实得到科学思维的潜意识影响与熏陶，而不是显性的实验方法说教
4基于替代的教学情境设计[HTSS]
“曹冲称象”的历史故事流传至今，给人的启发就在于曹冲聪明地运用了“等效替代”的物理思想，用石头的重力替代大象的重力，解决了没有大秤的难题“替代法”是研究物理现象常用的一种思维方法，是指科学探究中，在保证某种效果相同的前提下，将直接解决不了的问题通过变通替代的办法解决而达到完全相同效果的思维方法，在物理教学情境中常应用这种方法进行实验设计和研究
案例四在研究“水果电池制作”的实验中，用实验室的灵敏电流计或电压表作为电池提供电能的实验现象显示器，实验效果的趣味性与体验性都不太理想笔者试着用一种“太阳花”的小玩具替代电流计作为显示器，将这个小玩具和“水果电池”接通时，其“花朵和花瓣”就动起来了，实验情境生动有趣，视觉效果特别好，而且这种实验效果“显示器”，拓展了学生的视野，得到了科学方法启迪
作为“水果电池制作”实验的进一步探究，笔者和同事利用“雪碧”、“可乐”等饮料做了“饮料电池”的开发，用小型电子钟的液晶屏做显示器，效果很神奇，既能在液晶显示屏上观察到“可乐电池”让电子钟显示时间变化，还能听到电子钟发出的闹铃声音，对学生而言，情境的激励作用太强了，学生非常乐意进行课后的“水果电池”深入探究
如果说“替代”是一种思维方法，那么运用替代的方法解决问题则是科学方法应用的智慧结果，上述“水果电池”呈现电能转化的显示器选择就是“替代法”思想启示下的教学情境设计创意，启示我们的教学设计应解放思想，关注和发现身边更多物品的物理实验资源价值，这些源于生活的情境性物理实验设计与等效替代的方法应用密切相关，充分显现出科学方法智慧在实验教学中的活力与光芒
5基于比较的教学情境设计[HTSS]
“比较”是人们常用的思维方法，没有比较就没有鉴别，没有比较人类甚至不能认识自己，正是基于这个比较的过程，人类获得了对自然和社会的诸多信息，获得了对周围世界的了解，掌握了适应自然、征服自然、改造自然的策略与技术由于事物之间在现象上和本质上都存在着同一性和差异性，“比较”就是找出事物之间的差异点和共同点，通过事物间相同特征或相异特征的比较，揭示事物的本质和区别因此，比较法是物理现象研究中经常运用的最基本的方法，是物理教学中需要有意识关注和强化的科学方法教育内容
案例五在进行“物体的质量”概念教学时，笔者设计利用食物与食材及相关器具的组合让学生比较并进行分类，从而领会“物质”与“物体”概念的意义具体比较的物品为，同一类型的大瓶矿泉水与小瓶矿泉水各一瓶，大馒头与小花卷各一个，同一品牌的小块巧克力与大瓶巧克力酱各一份，同材料做成的塑料碗与小勺子各一个，将这些物品放在大盘子里，启发学生进行“异中求同”与“同中求异”的比较，即从两个或两个以上的物品中找出其相同点与相异点，学生很容易比较出大瓶矿泉水与小瓶矿泉水是两个物体，都是由水这种物质组成，但含水的多少不同，同理还可比较出大馒头与小花卷，小块巧克力与大瓶巧克力酱，塑料碗与小勺子也具有这样的特点，进一步归纳就得到了“物体是由物质组成的，物体含物质的多少就叫做质量”的概念[HJ19mm]
这样的教学情境设计目的是为了强化“比较法”在概念建构中的应用，引导学生学会应用比较的方法建立并掌握物理概念，同时体会“从生活走向物理，从物理走向社会”的课标理念比较法在物理教学设计中应用的内容非常丰富，上述案例只是呈现比较法应用的某个方面，更多的教学设计中涉及比较法的应用，还需要教师进行深入的思考和反复的实践，教学情境设计与呈现才能达到完善和有效的境界
6结语 [HTSS]
本文阐述了部分科学方法在教学情境设计中的应用，重视基于科学方法教育的物理教学情境设计，是科学方法作为正确的思维和行为方式在物理教学过程中的显性化体现，它能促进教师实现将科学知识转化为学生的学习和实践能力，并有利于学生形成科学的情感、态度和价值观，有效达成“三维”教学目标
【 本文为中国教育学会物理专业委员会2013年-2016年全国物理教育科研重点课题《体验性物理实验教学情境创设研究》研究成果之一】
第二篇：浅谈初中物理教学中如何加强科学方法教育
浅谈初中物理教学中如何加强科学方法教育
一、学习方法是最有价值的知识，尤其是科学方法。
古人云：“授人以鱼，不如授之以渔”。“得一鱼可饱一餐，得一渔则可饱食终生”。生活如此，知识的学习更是如此。如果把知识比作人类精神财富的宝库，科学方法则是打开知识宝 库的钥匙。在有限的学校教育中．我们不可能将知识宝库中的财富全交给学生，但可以把打开宝库的钥匙交给他们，由他们自己去获取新的财富。义务教育《物理课程标准》指出，“物理课程应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。”“通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。”作为科学探究过程，无论是科学家探究物理世界还是学生学习物理知识，都必须运用科学方法与探究对象作用。在物理教学中，科学方法的学习与运用，对于学生知识的学习、能力的发展和情感－态度－价值观的教育，有着不可替代的作用。
二、初中物理教学中如何加强科学方法教育
1、提高授课教师的科学方法素养。
物理教师必须树立重视过程与方法，在物理教学中加强科学方法教育的意识；明确科学方法在物理学发展和物理知识学习中的地位和作用；熟悉科学方法体系及主要方法的内容与应用；特别是要求准确地理解教材知识体系中蕴含的科学方法，把握各种方法的运用及其逻辑关系。教师具有较高的科学方法素养，不仅能引导学生运用科学方法探究物理世界，还能有意识地对学生进行科学方法教育。
2、开展科学方法专题讲座。采用“显性”方式进行科学方法教育。初中物理教材中，按认识过程的特点，科学方法大体上可以分为：
科学认识的感性方法，其中包括观察方法、实验方法、模拟方法等； 科学方法的理性方法，其中包括假说方法、数学方法以及抽象与概括、分析与综合、归纳与演绎、比较与类比等逻辑方法。
进行科学方法教育时，明确指出这种科学方法的名称，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。教师公开宣称进行科学方法的教育，学生处于有意识地接受科学方法知识的状态”。通过举一反三，学生达到触类旁通，进而掌握科学方法。
3、在物理教学中渗透科学方法。
采用“隐性”方式进行科学方法教育。在物理教学中，教师在完成传授知识的同时，有意识、有目的的进行科学方法教育和指导。在传授物理知识时，渗透科学方法；物理实验过程中，体验科学方法；精心设计习题，训练科学方法。
总之，物理教学加强科学方法教育，不仅有助于学生学习，掌握知识，更重要的是能交给学生获取知识、运用知识、创造知识的方法，从根本上提高分析问题、解决问题的能力，使其终身受益。反之，不谈方法教育而侈谈能力的培养，不论愿望多么良好，仍不免是一纸空谈。
第三篇：谈谈初中物理教学中如何加强科学方法教育
谈谈初中物理教学中如何加强科学方法教育
在初中物理教学中，教师在完成传授知识的同时，如果有意识、有目的的进行科学方法教育和指导，将会有利于促进学生智能的发展，培养学生科学的态度，以及探索物理奥秘的精神。我个人认为在初中物理教学中加强科学方法教育，可以从以下方面进行：
一、在传授物理知识的同时渗透科学方法
在物理知识的教学中，处处蕴涵着科学方法。物理概念、物理规律的建立常常运用观察和实验、分析比较和分类、分析和综合、数学和推理等科学方法。如在概念教学中，将电流和水流类比，学生很容易接受，同时教师也要提出类比与实际是有区别的；在电压表教学中，将电流表和电压表进行比较，学生记得更牢。在牛顿第一定律、欧姆定律、连通器原理等规律的教学中，常采用观察和实验、数学推理的方法来研究。
二、在加强物理实验的同时体验科学方法
观察与实验是物理学研究的基本方法，物理学的很多规律都是通过实验才建立起来的，实验也是学生学好物理知识的基本方法。在物理教学法中要重视培养学生的观察实验能力，教给学生观察与实验的方法。例如“用温度计测温度”的教学中，可以对学生进行下面的教育：（1）平衡原理：物体和温度计温度不相等，会出现热量的转换，当温度计与被测物体达到热平衡，温度计的液柱不再变化时的示数即是被测液体温度；（2）转换原理：把被测液体的温度转换为温度计内液柱的高低，是看不见向看得见的转换，把不能直接测量的物理量转换为可知可测的物理量；（3）放大原理：结合凸透镜成像原理，解释温度计放大的原理，温度计内径做得应当小些，以便观察的现象明显，能表现出温度微小的差别；（4）使用所有有刻度的仪器仪表都需首先观察量程、零刻线和分度值，以便于使用。
三、在重视物理学史的同时体会科学方法
模拟科学认识过程的方法，就是让学生遵循前人科学发现和发明的思路来学习，学会科学研究的方法。这就要求我们将物理学史溶于物理教学之中，将科学方法教育溶于物理学史教学之中。具体地讲就是善于把学生推到若干年前，让他们从当时的科学背景出发去重温科学家们在什么问题上、什么环节中、什么情况下、用什么方法和思路作出了科学发明和发现，从而把这些关键的步骤联系起来。如“电磁感应”的教学就是一个训练的好例子，可将教学过程组织为较完整地体现科学研究一般方法的过程，使学生受到科学方法的训练。这样，在传授知识的同时，使学生感受科学方法在建立概念、发现规律中的作用，激发学生自觉的学习和运用科学方法解决实际问题的积极性。
同时我们也要提醒学生，对前人的学习只是对他们的部分学习，要有批判的精神来学习，可以对他们的知识提出质疑，甚至可以设想实验去推翻他们的知识，这样才能让知识不断的更新换代。
四、在精心设计习题的同时训练科学方法
习题是检验教师教学成效的好方法，也是教师来考察学生掌握程度的工具，只有设计好了习题，才会起到应有的作用。教师要站在科学方法论的高度，认真研究题型、分析归类、精选典型例题和习题，对学生进行逻辑思维与非逻辑思维、集中思维与发散思维、正向思维与逆向思维、局部思维与整体思维、类比思维与联想思维等专项训练。在教学中有些习题明显要运用科学方法来求解，教师要点明这种科学方法，让学生学会这种方法的应用。如习题：请你展开想像的翅膀，想像假如生活中没有了摩擦力，我们的生活有什么变化？没有了重力，我们的生活是什么样子？请分别写出2个合理的场景。要解答此题，就要用到联想思维的方法。
总之，在物理教学中有意识地加强科学方法教育，是实现学生增长知识、发展能力、提高素质的一个有效途径。
第四篇：关于初中物理教学科学方法教育的一些思考
关于初中物理教学科学方法教育的一些思考
在当前的课程改革中，一些教师存在一种错误的思想，认为新课程标准改革就是要找到一种学习物理比较轻松的方法来，记得两千多年前古希腊数学家欧几里德在回答另一学者托勒玫的问题时说“不存在任何通向几何学的不费力的方法”，我们今天也有理由这样说“不存在任何通向物理学的不费力气的方法”。科学方法教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力。实施物理科学方法教育，既要保证能有效开展，又不能因此而增加学生的学习负担，所以科学方法教育必须与物理知识教学有机结合。知识是方法的载体，脱离了知识教学方法教育就成了空中楼阁。开展科学方法教育要符合学生的认知规律，应根据学生的年龄特征、知识水平和思维发展循序渐进地进行。还要注意激发学生的主动性和积极情感，产生良好的学习动机。当然，实施物理科学方法教育不能脱离教师的自觉性，教材中的方法教育因素大多是隐含的，如果教师不自觉地挖掘教材中的方法教育因素，没有对物理科学方法比较系统的理解，科学方法教育就很难顺利开展。
一、物理科学方法教育的两种基本方式
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“用反映科学认识基本过程的科学方法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一般程式的原理、各阶段具体方法的名称和有关知识。”显性方式是在“进行科学方法教育时，明确指出这种科学方法的名称，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。教师公开宣称进行科学方法的教育，学生处于有意识地接受科学方法知识的状态”。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这种方法的感性认识不足时，或者这种方法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。这种方式适合于在学生对这种科学方法的感性认识较丰富的前提下，有目的有意识地培养学生的解决科学问题的能力时使用。物理科学方法教育作为一门隐性课程，隐性教育是非常重要的。尤其在初中教育阶段，科学方法教育通常不作显性处理。“对能力弱者提供一个策略比他们自生一个策略好”，“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。所以物理科学方法教育需要隐性教育与显性教育相结合，在不同的阶段对不同的内容各有侧重。科学方法的学习，在强调师生教学自觉性的同时，就象著名科学家杨振宁教授所说：“学习有两种办法。一个办法是按部就班的；一个办法是渗透性的。”“很多东西是在不知不觉中，经过一个长时间的接触，就自己也不知道什么时候已经懂了。”隐性教育是显性教育的基础，显性教育是隐性教育的飞跃，在物理科学方法教育中，二者的紧密结合是科学方法教育的基本模式。
二、初中物理教学中所包含的科学方法
物理体系自身包含着丰富的科学方法，它既表现在知识的结构上，也表现在这些知识结构的建立过程中；总的说来，这些科学方法大致可以分为五类，那就是：物理方法、数学方法、逻辑方法、非逻辑方法和哲学方法。
由于科学方法和方法教育的层次性，在初中阶段物理的方法主要有，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。理想实验在物理学的理论研究中有重要的作用。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，忽略次要因素，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。如视为点光源较小发光体，表示光的直线传播的光线，描述磁场的磁感线，描述力的图示、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。例如：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。
数学方法主要有：比例方法、方程方法和图象方法等。例如，密度、电阻等物理量的探究实验用的都是比例的方法，图象的方法。通过形象的图象、清晰的比例关系给学生以深刻的印象，使学生能容易任知其物理概念和规律。
逻辑方法主要有：比较、分类、类比、概括、归纳与演绎、分析与综合等，如在认识电流、电压的概念、研究电源的作用和影响电阻大小的因素等概念或规律时，与水流水压模拟实验、抽水机的作用和水渠对水流的影响等物理现象进行类比，会使学生理解和掌握这些抽象的物理概念或规律产生其他方法无法替代的作用。又如：我们在认识和研究“分子在永不停息地做无规则运动”理论时，由于分子是微观的，不能直接用肉眼看到，因此，我们可以通过能直接观察或感觉到的扩散现象去认识和理解它；电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它在存在；磁场看不见摸不着，我们可以通过小磁针指向或偏转以及与其它一些磁场的效应来判断它的存在；同理，在研究物体是否带电，我们也不能直接看到物体是否带电，但我们可以通过观察验电器上锡箔片的开合来判断物体是否带电；在研究空气的存在和大气压强时，我们可以通过感觉空气的流动及现实生活中对大气压强的各种应用来证明空气和大气压强的存在。
哲学方法主要有：绝对相对、量变质变、原因结果等等。自然界发生的各种现象，往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把其中的一个或几个因素用人为的方法控制起来，使它保持不变，然后来比较、研究其他两个变量之间的关系，这种研究问题的科学方法就是控制变量法。很多物理实验都用到了这种方法。如通过导体的电流I受导体的电阻R和它两端电压U的影响，在研究电流I与电阻R的关系时，需要保持电压U不变；在研究电流I与电压U的关系时，需要保持电阻R不变。当然初中物理教学中也还要培养如理念、直觉、想象等非逻辑方法，这是创新能力的重要体现。
三、初中物理科学方法培养的主要方式
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，物理教学的特点就是实验多，极有利于学生亲身体验。过去初中“九义”人教社教材规定了17个学生必做实验，新课标人教社教材把学生探究的实验增加到36个，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13个，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。
2、在民主和谐的氛围中培养科学方法。新课程中一个重要的理念是，教学体现师生平等，课堂教学中废除“一言堂”，开展探究性学习、合作学习等多种学习方式，这些学习方式的一个共同特点，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，大脑皮层容易达到最活跃程度，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，在学生激烈的心智活动中伴随着大脑中知识结构的生成，慢慢构建出科学方法的结构。
3、在相互交流讨论中培养科学方法。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、在解题训练中培养科学方法。在练习题和考试题中编制一些目的在于深化或测试科学方法的试题，让学生把科学方法由“内隐”转变成“外显”，帮助学生对科学方法的认识由肤浅、模糊、看成孤立个体，逐步转变成深刻、清晰、看成方法体系。例如这样一道习题：一个质量为2kg的物体，在几个恒力作用下，处于静止状态。如果撤掉一个大小为2N、方向竖直向上的恒力后，其他力仍保持恒定不变，物体将如何运动？解这道题需要采用等效方法，用大小2N、方向竖直向上的已知力来等效其他力的方向竖直向下的合力。初中方法教育的习题目前正成为各课程改革实验区中考试题中的亮点。
四、初中物理科学方法教育基本原则
1、与物理知识教学紧密联系的原则。物理学整体是由物理学科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，而物理学的知识和体系则是体现和学习物理学思想和方法论的最好载体。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、与初中生年龄特征相适应原则。12～15岁的青少年，“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，能运用形式运算来解决诸如组合、包含、排除、概率及因素分析等逻辑课题。”这个时候初中生已开始以抽象逻辑思维为主要形式，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，是隐性的方法教育，并不需要从方法论高度把各种科学思维方法传授给学生。
3、各种方法教育有机结合的原则。在物理教学中，各种科学方法交叉在一起，不可能在一种科学方法的教育完成后再进行另一种科学方法教育。因此教师要善于应用教材中的科学方法因素，在一堂物理课中撮合多种科学方法进行教学。有时一个知识点可以渗透几种科学方法教育的因素，这时就要有所选择以适应自己所教初中生的实际。例如“牛顿第一定律”一节，可以用实验加理想化模型来讲授，提出一块“完全没有摩擦的平面”，重点渗透“理想化方法”；也可以用归纳反证的方法来讲授，收集多个没受力仍在运动的现象和受到力而没有运动的现象，从而得出“力不是运动的原因”，重点渗透“归纳方法”。
4、长期性原则。科学方法是科学能力的外化，提高能力比掌握知识要难，初中物理教材中的科学方法因素许多都是隐含的，科学方法的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。同一科学方法在不同知识的学习中多次出现、多次应用，学生才能领会、掌握。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。
5、促进学生发展为本的原则。现代认知理论认为，学习的过程是学习者自己建构的过程，学习者的能力培养、科学素质提高，有赖于学生的自主性和学习所处的情境，有赖于学习内容的社会需求性。因此在对学生进行方法教育时要充分调动学生学习的积极因素，开展探究性学习、合作学习等多种学习方式，进行师生互动、生生互动，让学生在掌握科学方法的过程中，知识体系、情感、态度、价值观得到同步发展。
以上是关于初中物理科学方法教育的一些思考。在指导学生研究物理现象、概念和规律时，潜移默化地渗透科学研究方法，长此以往不但加深对物理现象、概念或规律的认识和理解，而且培养学生了科学思维习惯，提高了科学素养。对学生今后的发展终身受益。爱因思坦给自己总结的公式是：A（成功）=X（艰苦劳动）+Y（正确的方法）+Z（少说空话），著名物理学家玻恩说“我荣获1934年的诺贝尔奖金，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，还不如说是因为那里面包括了一个关于自然现象的科学思想方法基础的发现。
第五篇：第四届物理科学方法教育研讨会闭幕词
全国第四次“物理科学方法教育”学术研讨会
闭幕词
中国教育学会物理教学专业委员会理事、高师工作委员会主任、曲阜师范大
学物理工程学院党总支书记、课程与教学论专业硕士研究生导师
李新乡教授
2012年8月5日8:00——于延安大学图书馆10楼学术报告厅 尊敬各位领导、各位老师：
大家上午好！
由中国教育学会物理教学专业委员会、高师工作委员会主办，延安大学物理与电子信息学院承办的全国第四次“物理科学方法教育”学术研讨会，8月4日在延安大学开幕。
延安大学物理与电子信息学院院长李卫东教授致辞，他在讲话中不仅简要介绍了延安大学的发展史，还强调了高等学校进行物理科学方法教育的意义。他指出：高等学校的物理教师教育专业，不重视物理科学方法教育是培养不出搞水平的教师的，只能培养教书匠，既培养不出名师，毕业生也难示范。
中国教育学会物理教学专业委员会副理事长、苏州大学物理教育研究所所长陶洪教授致词。陶教授强调了“物理科学方法教育”最主要的目的是为了让学生掌握物理科学方法，从而提高学生科学思维的品质、提高发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生的科学素质和哲学修养。这为我们在基础教育课程改革不断深入的今天，深入开展物理科学方法教育指出了研究方向。
大会以“新课程理念下物理科学方法教育的理论探讨与实践”
为主题，举行了大会报告。
北京师范大学项华博士做了“点击兴趣激活智慧——数字科学家选修课程简介”的报告，他在报告中提出了“协同、虚拟仿真实验、计算”，“数据挖掘、数据探究”等新的科学研究方法，这些方法对我们从事物理科学方法教育研究的物理教师来说是一个新的领域，需要我们去研究、去探讨。
中国教育学会物理教学专业委员会常务副秘书长张宪魁教授做了“《物理科学方法教育视频教程》开发与研究的报告”，通过介绍与会者看到了课题组艰辛的开发与研制过程；通过教程内容的展示，教程丰富的内容与应用方法，使与会者认识了这个在物理教学中开展物理科学方法教育的优秀课程资源。
张宪魁教授所做的“课堂教学实施科学方法教育的策略”报告中，介绍了他带领课题组，经过艰辛的探索得出的“落实科学方法教育‘知法并行’教学模式”，使与会者学习了新课程理念下进行物理科学方法教育时，实施“知法并行”教学模式的理论基础、操作方法、教学目标的制定与效果检测方法。
大会在会前收到优秀论文与视频109份，研讨会进行了以“物理科学方法教育”为主题的论文、课堂教学视频的交流与评选。这些成果既有高等学校专业教师进行的理论探讨与进行物理科学方法教育的实践研究，也有中学物理教学第一线老师的研究；内容既涉及物理科学方法教育的意义与研究现状，新课改下中学物理科学方法教育的实施策略，又有中学物理具体知识点的教学案例等；既有文字方面的论文，也有物理课堂教学的视频案例。展示的这些优
秀成果是广大物理教师在物理科学方法教育的探讨中，辛勤探索的结果。大会为60份优秀论文、优秀视频教程和课题颁了奖。
大会经过研讨，建立了“物理科学方法教育”专题组，与会刊《物理教师》商定开辟相关专栏，定期发表物理科学方法教育的论文。
正像陶洪教授在开幕词中所说“总结了这些年来物理科学方法教育取得的研究成果，基本上涵盖了物理科学方法教育理论与实践的各个方面，但是也暴露出了物理科学方法教育在教学策略（特别是教学方法和手段）的操作性、可行性、实效性方面，在物理科学方法教育的评价等等方面，还缺乏深入细致的研究、更缺乏实证研究。物理科学方法教育及其研究还有很多工作要做，还会遇到很多困难”
我认为物理科学方法教育研究工作应该做到“上接天，下入地”。
所谓“上接天”就是在物理科学方法与物理科学方法教育的内涵、中学不同阶段开展物理科学方法教育的内容、实施策略与效果检测等方面进行深入的理论与实证研究。
所谓“下入地”就是要对物理课堂教学中，每一个知识点、每节课、每节课中的每个环节实施物理科学方法教育的具体步骤与内容进行研究。
尽管物理科学方法教育有这么多问题与困难，但是，有我们这么多热心物理科学方法教育的物理教师，我们相信我国的物理科学方法教育一定会做出更大的成绩、呈现出繁荣的景象！
本次会议的承办单位延安大学高度重视，各项准备会务工作安排得井井有条、细致周到，为我们这次会议的顺利举行奠定了重要基础。我代表中国教育学会物理教学专业委员会、高师工作委员会向延安大学、向延安大学物理与电子信息学院的领导、以及参加会务工作的师生表示衷心地感谢！
本次会议的召开还得到了山东省远大网络多媒体股份有限公司、深圳市育才幻音信息技术有限公司、苏州海兹思纳米科技有限公司、武汉智图互动光电技术有限责任公司的大力支持，我代表中国教育学会物理教学专业委员会、高师工作委员会向上述4个单位表示衷心地感谢！
最后，祝各位老师身体健康、工作得心应手、生活幸福美满、返程顺利！
谢谢大家！
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