徐克广 刘芮萍 甘肃省庆阳市镇原县平泉镇平泉中学 744517
【摘要】科学思维是物理学科核心素养的四大组成部分之一,关于科学思维在高中物理教学中的体现有其具体的应用方法,本文就科学思维的几种应用方法进行分析及其在高中物理教学中的应用进行举例。
【关键词】高中物理 核心素养 科学思维方法
中图分类号:G652.2文献标识码:A文章编号:ISSN1672-2051(2019)07-156-01
物理学科核心素养是高中物理课程标准修订时提出的新概念,是指学生通过物理学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是学生科学素养的重要构成。物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面的要素构成。
科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证和质疑创新等要素。模型建构是一种重要的科学思维,高中物理研究的对象是从对象客体(原型)抽象出来的理想模型,借助这些模型揭示对象客体的本质与规律,发展学生建模思维的能力。科学推理包括演绎推理、归纳推理和类比推理。中学物理中大量的新知识是从原有知识的基础上通过演绎推理得出的。归纳推理是由特殊的前提推出普遍性结论。类比推理是从特殊性前提推出特殊性结论的一种推理。科学论证是一种学习方式,引导学生在探究活动中建构科学知识,提升自身的综合能力,提升认识论水平。质疑创新就是要有批判性思维的意识,能基于证据大胆质疑,从不同角度思考问题,追求创新。要求学生凡事都要问“为什么”,追问“依据是什么”。
物理学科核心素养是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是学生科学素养的重要构成。而科学思维是物理核心素养四个要素中相当重要的一个环节。在高中物理教学中,让学生掌握科学思维方法,从而培养其科学思维能力,一方面符合新课程标准的要求,另一方面也符合学生的长远发展。下面将列举部分常用的物理学中的科学思维方法及其在高中物理中的应用。
一、逻辑推理的方法
根据思维材料和进程的不同,可分为归纳推理、演绎推理和类比推理。归纳推理是从个别事实中推演出一般原理的逻辑思维方法。例如,一般初速度为零的匀加速直线运动的位移跟时间的平方成正比,即x,自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动,因此,自由落体运动中物体的位移跟时间的平方成正比,即h。类比推理是由于对象间存在相似或相同的方面,从而推理出它们在其他方面也可能相似或相同的思维方法。在中学物理教学中很常见,类比推理可靠性最小而创造性却最大。
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二、比较与分类的方法
比较是指确定对象之间的相同和不同的一种逻辑方法。比较方法的客观依据在于事物间的普遍联系,事物只有在相互联系中才能存在,在思维中相互比较,以求在比较中加深对事物的理解。科学思维中的比较,不能停留在现象上,应深入其本质,抓住对象间的本质属性进行比较。比较是将拆开的事物进行比较,同时其本身也是一个综合的过程。分类是根据相同与不同的部分区分对象的思维方法。分类以比较为基础,比较的结果之一,就是对研究结果进行分类,反映事物的本质特征和内部联系,为解决问题提供依据。通过比较找出事物的共性与差异,把共同点归为大类,把差异划分为较小的类。把本质相同或本质上有联系的概念进行比较,例如,静电场和重力场二者在表面上看来有很大差异,但它们在本质上有相同点,即场力做功与路径无关,都可以引进势能的概念,从而进行教学。
三、分析与综合的方法
分析是分别考察某个复杂的事物的各个部分和要素。为了认识整体,把统一的整体分解为各个组成部分,逐一研究,使人们深化对事物的认识,同时揭示事物的本质和规律。综合是把分析中得到的关于客观对象各个部分的认识按照其内在联系在思维中联结起来,并形成整体认识的一种思维方法。综合方法在于从整体上把握事物,注意事物各个部分和因素如何相互联系从而表现出整体特征的。分析和综合相互依存,相互渗透,在一定条件下相互转化。一般来说,在探索新现象和新事实时,以分析为主,当认识深入到事物的本质,在提出假说、建立理论时,以综合为主。例如:控制变量法运用了“先分析,后综合”的分析与综合的方法,它也是中学物理中常见的一种方法。
四、抽象与具体的方法
抽象方法是从客观对象的各种属性中抽取出本质属性的认识方法。具体方法则是通过某一对象的各种抽象规定的综合而形成的的完整的映像,这种映像重现了客观对象的多样性的统一。从具体上升为抽象,再从抽象上升为具体。这两段构成了一个完整的认识过程。通过科学抽象达到思维中的具体才能真正把握具体事物的本质。科学认识的直接目的是透过现象把握本质,运用抽象方法排除其它干扰,简化认识对象,这是物理中形成概念、总结规律、提炼模型、构思假说、建立理论不可缺少的一种认识方法。在高中物理学习中,我们会建立理想模型,如,质点就是一个理想模型,当物体的形状及物体上各个部分运动对物体运动的研究影响不太大时,可以把物体抽象成一点,通过对该点的研究,简化问题,从而得出整体运动规律,这是一种科学抽象。
结语
通常我们解决物理问题或接触新的物理知识以及规律时,会综合运用多种物理思维的方法,将各种思维方法融会贯通,学会灵活地使用,才能简化物理问题以及获得物理知识,从而达到较好的预期,获得良好的教学效果。
参考文献
[1]翟维全,中学物理课堂教学中创新思维的培养[D].北京:首都师范大生学,2006.
[2]胡卫平,科学思维培育学[M],北京:科学出版社,2004.11-25.
[3]邹秀萍,物理教学中创造性思维能力的培养[J].物理教学探讨,2007.
论文作者:徐克广,刘芮萍
论文发表刊物:《中国教师》2019年7月刊
论文发表时间:2019/5/22
标签:方法论文; 思维论文; 科学论文; 物理论文; 事物论文; 抽象论文; 对象论文; 《中国教师》2019年7月刊论文;