怎样应用物理学史进行科学方法教育 谈谈你在进行物理知识教学时是如何开展科学方法教育的
在中学物理教学中涉及到的自然科学的一般研究方法，主要有观察、实验、抽象、理想化、比较、类比、假说、模型、数学方法等等。在物理课堂教学中，充分利用物理学史对学生进行自然科学的一般方法的训练是一个重要的途径。现举两例加以说明。
一、利用物理教材中介绍的典型实验进行方法教育
物理学史上不少著名的实验，如库仑扭称实验、卢瑟福-粒子散射实验、查德威克发现中子的实验等，限于设备，目前一般中学不能演示，但在教材里还是写上了。教材这样做，除了考虑到它们是重要规律，理论基础，并且有助于发展思维，还考虑到可以使学生从这些具体实例中领会物理实验的一般方法。例如，每个实验都包括提出实验任务，确定实验方法并研究如何实现，对得到的实验资料进行逻辑加工得出结论等阶段；实验的每个阶段都跟理论紧密交织着，都要用已有的理论来指导；科学仪器能帮助人们克服感觉器官的局限，使感性认识更加客观、精细、准确，因而科学仪器的设计，使用对实验的成功起重要（有时甚至是决定性的）作用。
在课堂教学中，我们就要充分认识到这些著名实验的方法教育功能，要舍得化一些时间和功夫向学生介绍这些实验以及与这些实验相关的历史背景，使学生能从物理学史中得到震撼，感受物理学实验方法的魅力。
例如，库仑扭秤实验的教学，课本上只是简单地向学生展示了该实验的装置，并做了简要的介绍，这一实验背后的许多知识学生是无从知道的。早在库仑进行扭秤实验的三十年前（即1755年），富兰克林就发现在带电的金属空腔中悬吊一个带电的小球时，带电小球不受力的现象，为了解释这一现象，他请别人帮着分析和演算，首先得出了电荷之间的相互作用力与电荷之间的距离平方成反比的假说。这个假说是否正确？是否应写成F∝1/r(2+δ)的形式？为了验证这一关系，1769年，罗宾逊采用直接测量的方法对两个点电荷之间的作用力进行了测定，发现当两个电荷带同种电荷时，测出的δ值大于零，当两个电荷带异种电荷时，测出的δ值小于零，δ值的数值约为0.06左右，因此他推测δ的值应为零。1785年，库仑通过扭秤实验，做出δ≤4×10-2。在此之前的1772年，卡文迪许采用测电荷的方法，给两个同心且相连的金属球充电，达到一定的电压后，断开两球之间的连线，将一个球移到无限远处放电，通过测量另一个球的带电量来验证平方反比定律。他做出的结果是δ≤2×10-2。1864年，麦克斯韦改进卡文迪许的方法，通过测带电球的电位的方法，一下子将δ的测量值提高到δ≤5×10-5的量级。从此之后，关于δ值的测定都是由麦克斯韦的实验出发，加以改造，来提高测量的精度。目前最精确的测量是由三个物理学家在1980年完成的，测得δ≤10-19。
为什么要进行如此长达二百多年的测量？为什么达到10-19的数量级后还不肯罢休？那是因为所有的电磁学的规律都是由平方反比规律为前提建立起来的，在近代物理中也有很大的关系，包括光子的静止质量是否为零。尽管目前的测量说明电荷之间的相互作用十分趋近平方反比规律，在平时的物理学习中完全可以这样使用该规律，但从科学的角度看，我们离平方反比定律还有一定的距离，甚至可能就是因为这一点距离，导致物理理论的重大影响。当我们在课堂教学中向学生介绍这些物理学家一步步的实验设计以及其中包含的丰富的科学研究的方法时，当我们向学生介绍为什么科学家要千方百计地进行δ值的精确测定时，学生必定会产生心灵上的震撼，这是简单的说教和照本宣科所产生的效果不能比拟的，科学品德教育也有机地渗透在物理学史的学习之中。
二、利用物理学史揭示典型的物理方法
例如唯象的方法、模型的方法，是物理学研究的重要方法之一，特别是研究物质结构类的课题时，常用此法。在学习原子结构的知识时，就要充分研究历史原子结构的发现历史，并通过教学使学生能通过对学史的学习体会物理学的典型方法。其中主要的物理史料有：
1897年，发现电子之后，英国的J·J·汤姆逊就认为电子应该是原子的一部分。
1901年，法国的皮兰在一次讲演中，曾提到过“原子的结构有可能具有行星式结构”，这是一种直觉的猜测，所以也没有引起人们的注意。
1903年，汤姆逊提出了“均匀模型”，也称“葡萄干面包模型”。这一设想认为正电是一个均匀球体，而电子则均匀地分布在正电球体中。
1904年，日本的长冈半太郎认为电子是个实体，带正电的物体也是个实体，两者应该分开，受麦克斯韦的论文《论土星环的稳定性》的影响，提出具有土星式结构的假说。
1909年，卢瑟福的两位助手盖革和马斯登，在卢瑟福的指导下，做了a粒子散射实验，发现了一个重要的现象，就是大角度散射，有的a粒子的散射角可超过90度。实验结果，发现8000个a粒子中只有一个粒子发生大角度散射。这个结果用以前的唯象模型都无法解释。盖革与马斯登为此请教了导师卢瑟福，卢瑟福立即意识到，要解释这一大角度散射的结果，只有正电集中在一个很小的范围内，由于库仑静电斥力，才能使a粒子产生大角度散射。于是在1911年，卢瑟福提出了“原子的有核模型”，认为正电集中在核里，电子绕核运动。
1913年，盖革与马斯登通过实验证明了卢瑟福提出的模型是对的。
从上面这一非常简要的回顾中，可以清楚地看出，当研究物质结构类课题时，模型方法是个很重要的方法，它往往很直观，可以让人们想象出来。在应用模型方法时，一开始往往都是唯象的，根据某一个或某些现象，凭研究者的直觉、想象，有时还采用类比的方法，借助于其他学科其他分支学科中对某些问题的结论或图象，描绘出作者想要给出的图象、模型，用数学来处理有关问题，能解释一些现象，并能做出预言，那么这一假说就走上唯理的道路，使之上升为理论。
物理学史在物理教学中有着十分重要的作用，即使在学生基本的科学研究的方法的培养方面，其作用也远不止以上两点。
在平常的物理教学中教师进行科学方法和科学史教育的措施?~
在平常的物理教学中教师进行科学方法和科学史教育的主要措施有：
1、在学习物理概念、物理规律时，进行科学方法和物理学史教育。
这样学生易于接受和理解，是行之有效的方法。
2、在物理实验时，进行科学方法教育。
既是学习知 识的过程，同时也是让学生领略物理科学方法的过程.
3、在开设专题讲座时，进行科学方法教育 。
使学生较全面,系统地掌握一些重要的常用的物 理科学方法。
4、充分利用课堂探究。
让学生“通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神”。
当然，物理课程以知识为主要内容，物理研究应渗透到物理教学之中，研究问题的科学方法要潜移默化的熏陶。脱离物理知识而大讲物理科学方法如同空中楼阁； 埋头只讲知识不注意科学方法教育，得到的知识是不系统的。植根于物理知识沃土中的物理科字方法才会结出丰硕的果实。
在物理教学中，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，有利于促进学生智能的发展，培养科学的态度，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，应从以下方面进行：
一．传授物理知识，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、比较和分类、分析和综合、数学和推理、理想化等科学方法。如在概念教学中，将电流和水流类比，学生很容易接受；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。在欧姆定律等规律的教学中，常采用观察和实验、数学推理的方法来研究。
二．加强物理实验，体验科学方法
观察与实验是物理学研究的基本方法，物理学的所有规律都是通过实验建立起来的，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，可以对学生进行下述方法论的教育：（1）平衡原理：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；（3）放大原理：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。
三．重视物理学史，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。
四．精心设计习题，训练科学方法
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，想像假如声速变为和光速一样大，或变为0.1m/s，我们的生活有什么变化？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。
#伯详舍# 物理学时一门以观察、实验为基础的科学,人们的许多物理知识都是通过观察和实验,经过认真地思索而总结出 -
(15779629723)： 首先测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利;一个标准大气压支持的水银柱的高度h=760mm=76cm;若用水来做实验,能支持10m高的水柱,故不能看到液柱下降的现象. 故答案为:托里拆利;不能.
#伯详舍# 如何引导学生运用科学方法解决实际物理问题 -
(15779629723)： 引导学生运用科学方法解决实际物理问题,是学生学习科学方法的重要途径.1 .应用科学方法解决物理习题 正确应用科学方法解决物理习题,对于问题解决至关重要,也是学生学习科学方法的重要途径.例如:已知铝的比热容,计算把质量为 2...
#伯详舍# 当前物理教学中怎样培养学生的科学探究素养 -
(15779629723)： 物理教学中怎样培养学生的科学探究素养通过物理教学实践,积极探索出促进学生全面发展、提高科学素养的高中物理课程的教学、学习方式,努力使提高学生科学素养的理念和目标落到实处.本文分析了影响中学生科学素养水平的有利因素和...
#伯详舍# 在物理教学过程中怎样运用科学性和思想性相统一的原则 -
(15779629723)： 科学性和思想性相统一的原则,是指教学要以马克思主义为指导,授予学生以科学知识,并结合知识教学对学生进行辩证唯物主义和历史唯物主义思想教育、道德品质教育和心理健康教育. 科学性是指教学内容必须是正确的、科学的,教学方法、教学组织形式也应该是科学的.思想性是指合理地、灵活地结合教材内容对学生进行思想教育.在我国学校里,教学的科学性与思想性是一致的.科学性是思想性的基础和前提,思想性又是科学性的灵魂,是提高科学性的保证. 这一原则要处理好三方面的关系:一是教学中知识的传授、学习与道德品质教育之间的关系;二是传授和学习的是真理还是谬误;三是先进的思想教育还是错误的思想影响之间的关系.其中第一方面的关系是主要的.
#伯详舍# 现代物理学在高中阶段的教学对培养学生的科学素质主要体现在哪几个方面 -
(15779629723)： 一、具有强烈的科学意识、科学观念 1、科学知识的教育既能提高学生对客观世界的认识,又能促进学生的智力发展和科学世界观的形成,为此,必须在物理教学中对学生进行科学知识的教育. 2、对客观世界、周围事物科学的认识和了解,...
#伯详舍# 谈谈你对高中物理新课程标准的理解? -
(15779629723)： 新的物理课程标准突出了实践,强调了知识运用于生活、技术、社会,重视发挥物理课程在科学素养、情感态度、社会价值观等领域的教育功能,其中尤为重要的是在能力要求上,要使学生受到科学方法的训练,培养学生的观察和实验能力、思...
#伯详舍# 如何学好高中的物理? -
(15779629723)： 我高er了 觉得物理还可以啊 我觉得学物理首先上课要认真听,理解老师讲的每道例题.课外做适量的题目,不用像学数学那样刻意做很多题目,学物理重要的是培养解题思路.把概念,公式弄清楚,培养自己的分析能力. 还要有自信哦.怎样学好高...
#伯详舍# 如何在物理课教学中实施心理教育 -
(15779629723)： 一、物理教学中的未成年人思想道德教育内容1. 弘扬和培育以爱国主义为核心的伟大民族精神,是《若干意见》中未成年人思想道德建设的第一项主要任务,也是物理教学渗透思想道德教育的中心内容.教学中可结合教材,从以下两方面进行....
#伯详舍# 中学物理教学中为什么要重视物理研究的“过程和方法“? -
(15779629723)： 所谓的“过程和方法” 1.讲解物理定律 定律得来的过程; 2.讲述一些科学史知识; 3.介绍一些重要科学家的传记. 这些能激发学生的学习兴趣,同时能让学生真正了解物理公式的实际含义以及它们的应用条件.
#伯详舍# 结合自己的教学经历谈谈如何提高学生的物理学习能力 -
(15779629723)： 物理学是一门以实验为基础的研究物质结构和相互作用及其运动基本规律的学科.物理学研究的对象具有极大的普遍性.它的基本理论渗透在自然科学的许多领域,应用于生产技术的各个部门,它是一切自然科学和工程技术的基础.科学素质是...
