初中物理教学如何培养学生科学分析问题的能力

吴天春

【摘要】

初中物理学科作为一门重要的初中课程，在初中物理教学中培养学生应用科学方法分析物理问题的能力，这种能力的具备将使学生受用终身。教会学生应用物理科学的基本方法分析问题，既是开发了学生的思维智慧，又是学生认识自然世界、获取物理知识的重要途径。初中物理新课标着重要求通过物理教学培养学生掌握科学分析问题的能力，教师要在深钻研究新课程特点的同时，更要注重在物理课教学中，激发学生应用科学方法分析问题的浓厚兴趣。

【关键词】初中物理培养学生分析能力

科学方法在初中物理教学中广泛应用，教学中应着力培养学生科学分折问题的能力。初中人教版新课程的“义务教育课程标准实验教科书《物理》教材”的使用，彻底更新了教育理念，改变了那种只注重知识传授的倾向，着重强调形成主动的学习态度，使获得知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。教师从单纯注重传授知识转变为引导学生学会科学的学习方法，学会分析问题，学会交流合作。新课程标准强调在教学中要着力培养学生的自主探究能力，更重要的是在探究过程中培养学生运用科学的方法去探究。初中物理教学的关键是帮助学生提高科学素养和注重引导学生学会应用科学方法分析问题的培养。近年来的物理中考中，科学方法的考察已成为热点内容之一。而在初中物理课本中，并没有提及到科学方法的知识，物理教师在上课时也很少讲到，但是，既然是物理课程的教学者，那就要善于研究物理科学的方法运用于教学过程中，培养学生的科学探究精神和创新意识。所以，教师引导学生自探究物理，那就得学会分析物理问题，分析物理问题就离不开研究物理的科学方法，而在教学中经常用到物理问题的科学方法有很多，例如：对比法（比较法）、假设法、观察法、实验法、类比法、控制变量法、等效替换法、转换法、模型法、科学推理法、理想化法、图象法、演绎法、归纳法等。本文就结合我在具体的实际教学过程中简要总结阐述对比法（比较法）、科学推理法、控制变量法的运用来培养学生科学分析问题能力的。

1.初中物理的对比法（比较法）

对比法亦称比较法。对比法是一种用于找出事物之间的差异点和共同点的思维方法，也就是通过事物间相同特征和相异特征之处进行对比，从事物和物理量的不同或有联系的两个对象中进行比较，主要是寻找出其中它们的不同点和相同点，从而进一步揭示事物的本质属性区别。人在认识事物中往往是从区别事物的本质特征开始的。而要区别就要有对比，因为有比较才有鉴别。事物之间在现象上和本质上都存在着同一性和差异性。现象上的同一和差异一般来说是容易识别的，而本质上的同一和差异就不是那么容易识别的。物理学中有许多物理思维和物理规律具有可比性，运用对比法既可帮助学生接受新概念并加深对概念的理解，又可在复习课上运用，使知识融会贯通，开发学生思维，还能培养学生的知识迁移能力。在初中物理教学中，既要求学生找出差异性极大的物理现象或物理概念之间本质上的共同点，又要求学生找出表面上极为相似的物理现象和物理概念之间本质上的差异。

例如：对比蒸发和沸腾的异同点。

又如：比较汽油机和柴油机的异同点

例如：电动机和热机

又如：电压表和电流表的使用

运用对比方法不仅加深了对它们的理解和区别，使同学们很快地记住它们，还能发现一些有趣的东西。更进一步在深化和区分概念上例如：

平衡力和相互作用力（作用力与反作用力）。

通过这样的对比和思考探究，学生就会豁然开朗，较快的接受了物理新概念。由此可见运用“对比法教学”既解决了教学难点，又培养了学生科学分析了问题。

2.初中物理的科学推理法

当你在对观察到的现象进行解释的时候就是在进行推理，或说是在做出推论，比如：当你家的狗在叫的时，你可能会推想有人在你家的门外，要做出这一推论，你就需要把现象（狗的叫声）与以往的知识经验，即有陌生人来时狗会叫结合起来。这样就能得出符合逻辑的答案来了。

如：在学习进行牛顿第一定律的实验时，当我们把物体在越光滑的平面运动的就越远的知识结合起来我们就推理出，如果平面绝对光滑的物体将永远做匀速直线运动。

例如：在学习做真空不能传声的实验时，当我们发现空气越少，传出的声音就越小时，我们就推理出，真空是不能传声的。

3.初中物理的控制变量法

“控制变量法”是初中物理教与学中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。自然界中发生的各种物理现象往往是错综复杂的，因此影响物理学研究对象的因素在许多情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作用的。比如说某段导体中通过电流的大小不仅和其两端电压有关，还和这段导体的长度、横截面积的大小及材料种类等因素有关。所以要想精确地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，这就是“控制变量”的方法。例如为了研究某物理量同影响它的三个因素中的一个因素之间的关系，可将另外两个因素人为地控制起来，使它们保持不变，以便观察和研究该物理量与这一因素之间的关系。

首先，在教与学物理实验过程中，具体应用控制变量这种非常有效探索客观物理规律的科学方法。其实际做法是根据研究的目的，采取一定的手段（控制实验仪器设备等）主动干预或控制自然事物、自然现象发生发展的过程，在特定的观察条件下去探索客观规律。比如：在引导学生探索、研究导电体电阻的大小同导电体的哪些特性有关时，可先故意将横截面积、长度都不同的一根镍铬合金丝和一根铜丝分别串入接有小灯泡的直流电路中，让学生分别观察灯泡发光的亮度，并问学生：刚才的实验现象能否说明电阻大小与导电体的某个特性有关？学生经过思考与讨论，得到的结论当然是否定的。再用横截面积和长度都不同的两根镍铬合金丝分别串入上述电路中，观察小灯泡的亮度，并让学生思考这个实验能否说明电阻大小同导电体的某种特性有关，结论同样是不能。这时就可不失时机地问学生：那么，我们应该采用怎样的两根金属丝串入上述电路来做这个实验，以研究导电体的电阻大小到底与哪些因素有关呢？同时向学生出示课前准备好的几根金属丝让他们选择。学生经过思考并相互讨论后，有的回答：应取两根横截面积相同、但长度不同的镍铬合金丝进行上述实验；有的同学说：应取两根长度相同、但横截面积不同的镍铬合金丝进行上述实验；还有的说应取长度、横截面积均相同的一根铜丝和一根镍铬合金丝进行实验比较。这时，教师要适当指出上述几种方法都可以，同时要指出研究电阻的大小同导电物质的长度、横截面积、材料种类这三个因素任何一个因素间的有关系，就要人为地控制另外两个因素，使它们相等，并指出这种实验的方法就是“控制变量法”，再让学生运用这一方法系统地进行上述实验，使学生在实际操作过程中去体验这一科学方法。

在初中物理教学中还有许多概念或规律探索和推导的实验过程中，都采用了“控制变量法”这一科学方法，比如：在引导学生探索“导电体中电流大小同其两端电压大小和其电阻大小之间的定性关系，最终得出欧姆定律”和探索“力的作用效果同力的哪些因素有关，最终得出力的三要素”等实验过程中都用到了这一科学方法，使学生对“控制变量法”不断加深理解，并逐步达到有意识地去应用的目的。

其次，在利用初中物理知识去分析和解决一些实际问题时，例如：灵活运用“控制变量法”进行分析，有时可起到事半功倍的效果。比如有这样一道题：已知甲导体的电阻比乙导体的电阻大，把它们并联在电路中，比较甲的电功率和乙的电功率。

4.结语

物理作为一门自然科学的现代初中学科，在教学中着重要培养学生的物理科学素质。而物理科学素质则由物理科学知识、物理科学能力、物理科学方法，物理科学意识和物理科学品质等诸要素构成。其中物理科学方法是科学素质的翅膀，是获取科学知识的重要手段。学生只有掌握了物理科学方法，才能更深入地分析理解和牢固掌握科学知识，提高学习效率，起到事半功倍的效用。因此，科学方法对人一生的学习和工作起着重要的决定作用。所以，掌握科学方法比掌握知识更重要。物理教师在教学中一定要培养学生自主探究，启发学生思维与创新意识，让每个学生都得到充分的发展。教会学生学会学习，掌握学习知识的科学方法，培养学生终身学习和善于分析问题的能力。