方耀喜

1物理学思想、方法的概述

2011年版《义务教育物理课程标准》在课程性质中明确提出：“义务教育物理课程应综合反映人类在探索物质，相互作用和运动规律等过程中的成果.物理学不仅含有人类探索大自然的知识成果，而且含有探索者的科学思想方法，科学态度和科学精神等.”联合国教科文组织总干事纳依曼阐述道：“今天教育内容的百分之八十以上都应该是方法……方法比事实更重要”.“物理教学必须从传统的‘学科教育’转向‘科学教育’，应该让学生掌握必要的科学知识，还要为他们的素质发展奠定必需的科学方法、科学能力和科学品质的基础”.

按广义的知识观，物理学思想、方法属于知识的范畴.科学知识分为：

事实性知识.包括自然科学领域的具体事实和科学技术史中的事实；

概念性知识.包括自然科学领域的基本概念、原理、规律和科学技术与社会关系的规律性知识；

程序性知識.科学研究的一般过程和具体实验与制作技术.

程序性知识的本质是方法与步骤的运用.

物理学思想、方法是指自然界中探索物质，相互作用和运动规律等过程，反映到人的意识中，经过思维活动而产生的结果；它是对物理事实与物理理论（概念、定理、定律、公式、法则等）的本质认识.在物理教学中，是指研究物理现象、描述物理现象、实施物理实验、总结物理规律、检验物理规律、分析、解决物理问题时所应用的各种手段与方法.物理思想比一般说的物理学概念具有更高的抽象和概括水平，物理概念比物理思想更具体、更丰富，物理思想比物理学概念更本质、更深刻.物理学思想、物理学方法二者密不可分.中学物理学中出现的科学方法，例如理想模型、理想实验、控制变量、等效替代和转换法等方法，都体现着一定的物理学思想.

2初中物理教学过程中物理学思想、方法的梳理

初中物理教学过程中蕴含的物理学思想、方法大致有：（1）观察和实验方法（包括观察的方法，实验设计、过程中的一些思想方法，实验数据处理的程序与方法，如猜想与假设法、控制变量法、放大法、等效法、转化法等）；（2）比较和分类方法；（3）理想化方法（构建物理模型法、理想实验法）；（4）分析和综合方法（包括定性分析、定量分析、因果分析、综合等）；（5）数学方法（包括用比值定义物理量、图象法、极值思维方法、临界问题分析法、估算法、对称法、比例法、数形结合法、平均值法等）；（6）分析和解决问题的具体方法（如等效替代法、近似处理方法、累积法、审题的方法、整体法、逆向思维法、符号化或抽象法等）；（7）特殊化方法、非逻辑思维等方法.

初中物理的确蕴含了丰富的物理学思想方法内容，不但方法种类多，而且有些物理学思想方法出现的频率也相当高，这说明在初中物理教学中加强物理学思想方法教学不但具有重要意义，而且切实可行，是一个颇具开发价值的研究课题.

3渗透物理学思想方法的教学策略

在当前物理教学中，有些教师缺乏物理学思想、方法教学的意识，主要表现在制定教学目标时对具体知识、技能训练的目标比较明确，而忽视了物理学思想、方法的教学目标；在教学过程中，往往注重了知识的结论，削弱知识形成过程中思想、方法的训练；在知识应用过程中，又偏重于就题论题，忽视了物理学思想、方法的提炼；在小结时，注重了知识的系统的整理，忽视思想、方法的归纳提高等，致使物理教学停留在较低的层次上.

物理教学的目的不仅要求学生掌握好物理学的基础知识和基本技能，还要求发展学生的智能，培养他们良好的个性品质和学习习惯.从根本上说，就是要全面地提高学生的素质.在实现教学目的的过程中，物理学思想、方法的教学起着极为重要的作用.它是学生形成良好认知结构的纽带，是由知识转化为能力的桥梁，是培养学生物理学科意识（观念）、形成优良思维品质的关键.因此，加强物理学思想、方法的教学，是深化物理教学改革的突破口.

3.1在概念、规律教学中，有意识地进行物理学思想、方法的渗透

教师加强物理学思想、方法的教学，首先要有意识地从教学目标的确定、教学过程的实施、教学措施的落实等方面来体现.使每节课的教学目标和教育目的获得和谐的统一.在备课时必须把物理学思想、方法的教学从钻研教材内涵的层面加以挖掘，从物理学思想、方法的高度，深入钻研分析教材.通过概念、公式、定律、原理等的教学，渗透物理学思想方法的内容.物理概念作为观察、实验和科学思维相结合的产物，在应用中具有定性或定量的特性，要求表述科学准确；学习时需要层层深入，全面到位，由形象到抽象使认识螺旋上升.通过创设情境，引入概念，以生活中具体情境或实例为载体，强化对物理现象的实际感受.在思维加工的过程中引导学生抓住本质特征，形成概念.巩固深化，理解应用意义，在分析问题解决问题的过程中实现对概念的准确定位，达成认识的深度.

在构建物理概念的教学过程中使用隐性科学思想、方法，重在让学生感受科学思想、方法，受到科学思想、方法的启蒙和熏陶，初步体会科学探究涉及的思想、方法和策略.如在学习密度概念及密度应用等之类概念时，通过隐形渗透观察法及科学实验方法、步骤，让学生在使用天平测质量、量筒测体积的同时，分析实验数据，总结归纳，得出结论：同种物质的比值是一定的（有前提或控制条件），不同物质的比值一般不同的特征.形成密度的概念，突破重难点，达成教学目标.在初中阶段由比值法定义的概念贯穿于力、声、热、电各个部分；在学习牛顿第一定律等知识内容时，通过隐形渗透理想化方法及物理学家探究的过程.引导学生对比亚里士多德及伽利略的观点，引发学生积极讨论、交流、碰撞，体会理想实验、理想模型、科学推理的思想、方法在建构概念形成规律的过程中的应用.可以实现传递科学思想、培养严谨的科学态度和逻辑思维的教学目标；在概念、规律复习过程中，用显性比较和分类的方法，通过明晰的分类，帮助学生构建、形成系统、完整的知识结构.通过比较，异中求同、同中求异，辨析相似的知识，加深理解提升能力.

3.2在解决具体问题过程中，有意识地运用物理学思想、方法

适时地对某种物理学思想、方法的关键点或要素进行概括、强化和揭示，对它的名称、内容、规律和运用等有意识地适度点拨，不仅可以使学生从物理学思想、方法的高度把握知识的本质和内在规律，而且可使学生逐步体会物理学思想、方法的精神实质.学生在运用方法的过程中不断提高分析问题、解决问题的能力.

（1）用数学方法解决物理问题.根据问题情境，结合相关知识，灵活地运用图象法、极值思维方法、临界问题分析法、估算法、对称法、比例法、数形结合法和平均值法等解决物理问题.

（2）审题的方法.物理习题教学历来是物理教学的一个重要环节.审题，是解题的第一步；审题是一个细致周密的过程.迈好这一步，就为正确求解开辟了道路，就能在卷面测试中顺利解决提出的问题.因此审题的有效性是解题的基本前提和保障；审题能力也是分析问题能力的重要體现：一是认真通读，明确题意.审题时应认真仔细，拿到一个习题，首先应从头到尾把题目认真默读一遍，有时甚至要读上好几遍.直到能把题目中意思用自己的语言讲出来，在头脑中烙下一个深刻的印象为止.对题目文字和插图的一些关键之处要细微考察，有些信息，不但要从题目文字中获得，还应从题目附图中查找，即要多角度、无遗漏地收集题目的信息.做到明确研究对象，明确指出需要设定或要求的物理量；二是反复推敲，把握关键词句.所谓反复推敲，就是读题时对题目中的关键字句“咬文嚼字”，正确理解其表达的物理意义，在头脑中形成一幅清晰的物理图景，明确一个完整的物理过程，形成解题途径.对于那些容易误解的关键词语，如“变化量”与“变化率”，“增加了多少”与“增加到多少”，表现极端等情况的“刚好”、“恰能”、“至多”、“至少”、“光滑”、“粗糙”、“没动”、“匀速直线运动”、“最小”、“最大”、“最大输出功率”、“漂浮”、“悬浮”等专业术语，应特别注意，最好在审题时作上记号，作出准确的判断.关键词句往往是解题的突破口；三是挖掘隐含条件，排除干扰因素.反复读题、审题，从题目的字里行间挖掘出一些隐含的信息.物理试题的某些已知条件，有时以物理常数的形式在试卷的卷首列出；常常隐含在题目的文字叙述中；还有的是隐含在物理术语中.对隐性的信息进行挖掘，一方面对问题中的变化过程进行详细的分析；另一方面把涉及到的知识与自己大脑中的知识结构进行有效对接；实现互动迁移.利用这些隐含信息，梳理解题思路和建立辅助方程.干扰信息往往与解题的必备条件混杂在一起，若不及时识别它们，就容易受骗上当误入歧途，只有大胆地摒弃干扰信息，解题才能顺利进行；四是清晰物理过程构建物理模型. 认真通读题目及图表，反复推敲关键词句，挖掘隐含条件， 排除干扰因素，全面收集信息.通过读、画图（简图、草图、等效图、图象、图表等）帮助理解题意，清晰物理情境.经过发散思维，克服思维定势，严谨推理，寻找临界条件，判断多种可能，构建物理模型，列出表达式，解决物理问题.