科学的研究方法

科学的研究方法（通用11篇）

科学的研究方法 篇1

摘要：导课环节时间虽短, 对于课堂教学的作用却不容小觑。在科学课堂教学中, 可以从游戏、魔术、科学史、视频、实验五个角度切入, 进行有效的课堂导入。

关键词：小学科学,课堂导入,导课,思维,激发

课堂导入是课堂教学的开始, 一堂课的成功与否, 在很大程度上取决于课堂导入。它不仅要引导学生在短时间内进入课堂学习, 还要启迪学生的思维火花, 促使课堂像磁石那样吸引学生。因此, 有人把课堂导入比喻为一首乐曲的前奏, 或丰盛晚餐前的一杯开胃酒。一段精心设计的课堂导入会紧抓教学目标, 使学生集中注意力快速进入课堂, 引发学生思维碰撞, 调节原有知识结构, 以便适应学习新课的心理需要。正如课程标准所规定的:科学课堂要重视学生科学思维的培养, 让学生“动手”和“动脑”相结合, 引导他们主动思考问题, 由此培养学生的思维能力, 逐步形成质疑、反思的科学思维习惯。科学课堂的设计应当符合学生的心理特点, 注意从学生身边熟悉的事物出发, 联系生活实际。作为科学课堂的首要环节———课堂导入, 更应在设计出符合学生心理特点的导入上下足功夫。小学生的心理特点是好奇心强、模仿性强、活泼好动、持续专注和自控能力差, 以形象思维为主。因此, 在设计时, 要拒绝平淡刻板、长篇大论、牵强附会的导入方法, 力求做到简洁、生动活泼、师生交融、富有新意和趣味性。

一、游戏导入

游戏, 《辞海》里这样定义:主体参与互动。主体参与互动是指主体动作、语言、表情等变化与获得快感的刺激方式及刺激程度有直接联系。小学生虽然对科学学习兴趣很高, 但由于年龄小, 自我管理和控制能力不够。通常课堂伊始, 学生的身体虽然进到了教室, 心却没有投入到课堂中来。怎样使学生快速有效地投入课堂学习, 是需要教师认真研究的问题。而设计游戏导入方法, 是一种不错的教学方式, 可以寓教于乐。在教学四上“我们的身体”这一课时, 教材是用复习植物、动物的身体结构导入课堂教学。为了更好地组织教学活动, 课前, 可以设计几个小问题, 对学生进行已有知识的测试, 发现学生原来学过的关于植物、动物的身体结构这一知识, 经过一年多的时间已经遗忘。“植物的身体结构由哪六部分组成”, 有65%的学生写不完整;“蚂蚁的足长在身体的哪部分”, 有38%的学生将“胸部”写成“腹部”。基于这样的前测结果, 应放弃教材的导入要求, 可重新设计符合学生年龄特点的、参与面广的导入形式———游戏。请学生伸出右手, 根据大屏幕上陆续出现的词语:头、鼻子、耳朵、脖子、屁股、尾巴, 依次快速去触摸自己身体的相应部分。当学生在自己的身体上摸“尾巴”时, 都哈哈大笑起来。有学生问, 老师, 你怎么让我们摸尾巴呢?人类是没有尾巴的。教师借机问, 谁有尾巴?学生列举了很多有尾巴的动物。教师又追问, 有些动物有尾巴, 而人类没有尾巴, 这说明什么呢?有学生说, 人类的身体和动物的身体不一样。教师马上接着说, 人类的身体结构到底有什么特别之处呢?这节课, 就来研究我们的身体。就这样, 一个简单的游戏, 短短两分钟的对话, 便导入了新课学习。既节省了导入时间, 又使学生在不知不觉中进入到新课的学习, 为学生的新课探究提供了充足的时间。

爱玩是孩子的天性, 如果能抓住这一特点, 设计活动形式的课堂导入方式, 也是不错的选择。一位教师打算在一次教学比赛时讲解“谁流得快一些”这一节知识, 可是试教时, 由于导入很平淡, 这一节课学生们的兴致不是很高, 而且在设计实验方案时, 学生很难说出实验的重点———公平的条件。第二次试课, 其他几位教师帮助这位教师重新设计了新的课堂导入:请三位学生和老师一起模拟运动会上的跑步比赛, 几个人站在不同的位置, 朝着相同的地点跑去。活动一开始, 就有学生举手说, 这样的活动不公平。其他学生也纷纷发表意见, 老师是大人, 小朋友和老师比赛不公平;几个人站的位置不在同一条线上, 跑的距离有长短, 不公平……有了这个活动的导入, 学生们在设计实验时, 很轻松地说出:水和油滴落的位置要相同, 水滴和油滴大小要一样, 它们需要具备同一时间、从同样的高度滑落等条件。一个小小的活动, 轻轻松松将学生的注意力引入到了课堂上, 还激发了学生的思维, 又为突破课堂教学的难点起到了铺垫作用。

二、魔术导入

魔术, 是一种喜闻乐见的表演形式。它让人捉摸不透, 并能带给观众惊奇体验;看似违反客观规律, 但又有依据科学的原理;运用特制的道具, 巧妙综合视觉传达。它融合了心理学、化学、数学、物理学、表演学等不同科学领域的智慧。如此变幻莫测的魔术, 正是抓住学生好奇心、求知心的好道具。因此, 魔术导入是一种很受学生喜欢的导入方式。下面, 是一位教师在市级公开课“磁铁”一课上的课堂导入实录:老师先用一支装有磁铁的笔和一张纸币, 为学生表演了一段魔术, 顿时吸引学生的注意力。接着, 老师问, 喜欢这样的魔术吗?想不想学一段魔术展示给大家?学生纷纷表示赞同。老师接着又说, 在学会变魔术之前, 魔术师通常要先熟练掌握其中的科学原理, 变起魔术来才会更得心应手。我想, 你们这些将来的魔术师也愿意这样做, 对吗?就这样, 一个小小的魔术激起了学生探索科学奥秘的欲望, 为整节课奠定了良好的心理基础。教学“溶解”一课时, 也可以用一个小魔术导入。老师先准备一个矿泉水瓶、两只瓶盖、一小杯水。其中一只瓶盖里先用双面胶固定好高锰酸钾和维生素C, 放在不易见到的地方。然后, 请学生检查矿泉水瓶和另一只瓶盖, 并喝一喝杯子里的水, 以证明瓶子和水里面确实没有其他物质。等学生回到座位上, 老师再取出另一只瓶盖盖上。当然, 这一手法要做得自然, 不能被学生识破。在盖瓶盖的过程中, 老师要一边盖一边摇晃瓶子。在不断摇晃的过程中, 水的颜色随之不断发生变化:淡紫色、紫色、深紫色、深咖啡色、浅咖啡色, 最后变成了原来无色的样子。学生观看魔术后, 大为震惊, 纷纷猜测其中的奥秘。这时, 导入教学正是时候。以上两个事例, 很好地诠释了课程标准前言部分的一句话:通过科学课程的学习, 能够使学生保持与生俱来的好奇心, 发展学习科学的潜力, 为他们成为具有创新精神和实践能力的创新人才打下良好的基础。

三、科学史导入

科学史指的是科学技术产生、形成和发展及其演变规律的反映, 是人类认识自然和改造自然的历史。科学技术作为人类文明的核心成果之一, 在卷帙浩繁的知识积累与成就卓著的技术应用背后, 凝聚着人类独有的科学精神、科学思维、科学方法、人文关怀与价值规范。在科学教学过程中恰当地运用科学史料, 可以在创设问题情境、引领探究过程、渗透方法指导、拓展学习内容、进行人文熏陶等方面, 有效地丰富与完善科学教学, 提高科学教育的实效。在教学“杠杆的科学”这一课时, 可以这样导入:在二千多年前, 一位古希腊哲学家、物理学家曾经对国王夸下海口:在宇宙中给我一个点, 我能用一根长长的棍子撬起地球。听到这句话, 你有什么想法?有学生问:我想知道这个点指的是什么点?有学生说:能撬起地球, 这要用多大的力呢?我追问:阿基米德说的这句话如果能够实现, 你认为撬起地球的力和整个地球的重量相比, 是怎么样的?是什么工具在这里帮助完成的……当然, 阿基米德的夸口是无法实现的, 但另一件事却是真实的:国王造了一艘大船, 造成后却无法弄下水, 大家面对这艘大船感到束手无策。国王想到了阿基米德。阿基米德经过一番努力, 设计了一套装置。一切准备妥当以后, 他把国王请来, 并把绳子的一端交给他。国王拉动绳子, 大船居然慢慢移动了起来, 最后平稳地被推到了水中。在教学“电与磁”一课时, 可以这样利用科学史导入法:先用幻灯片出示丹麦科学家奥斯特的照片, 让学生猜猜是哪位科学家, 再说说对于这位科学家的了解。看过教材的学生会了解一些, 大部分学生对奥斯特了解得并不多, 说不出具体的事情。接着, 再用幻灯出示奥斯特发现、研究、运用电和磁联系的故事。在这段故事中, 学生了解了科学家研究的严谨和艰辛, 还了解了人类大规模利用电的发展历史。在教学中引入科学发展史故事, 不仅可以巧妙地将学生引入课堂学习, 还丰富了学生的知识面, 并对学生进行了科学史教育。

四、视频导入

随着现代信息技术的发展, 视频教学逐渐成为现代教学的形式之一。视频教学较之幻灯片教学的优势在于其更加直观形象, 将声、像、文融为一体, 有利于学生集中注意力, 提高教学效率, 更能拓展课堂的信息深度和信息广度, 更好地实现教学资源的共享。例如, 教学五上“生态平衡”时, 可用一段视频导入:漫天的黄沙卷地而来, 顷刻间, 白天成了黑夜, 近在咫尺的房屋看不见了, 在路上行走的人们避之不及。风沙过后, 所有的物体都蒙上了一层黄黄的沙, 包括汽车顶上、晾晒在院子里的衣物上, 甚至是来不及躲避的人们的身上。看了这段视频后, 学生开始讨论沙尘暴的危害及它的形成, 显得那么自然, 甚至还有学生将自己置身其中, 说起沙尘暴对自己生活、学习、工作的影响。看来, 恰当地运用视频, 可以发挥启发诱导作用, 可以让学生自己去发现事物的规律。在“日食和月食”导入时, 先让学生观看一段最近发生的日食视频, 看完后, 学生就不断提出了自己的问题:遮挡太阳的物体是什么天体, 天体的形状, 天体距离地球的远近, 天体运动的轨迹等等。由此, 教师就可以根据学生提出的问题进行教学。视频的恰当运用, 充分调动了学生的好奇心、求知欲, 激发了学生的主体能动性和参与度, 提高了教学效益。

五、实验导入

科学课本是以实验为基础的, 教学中要求学生亲历实验过程, 掌握实验方法, 获得实验结论, 并从中树立严谨的科学精神。因此, 利用实验导入新课是科学课教学中常用的方法。例如, 教学五下“液体的热胀冷缩”一课时, 给学生演示一个实验:一个装满水的瓶子, 开口处用橡皮泥密封住, 在橡皮泥中间穿过一根吸管, 然后将这瓶水放在一个装有热水的容器里。顿时, 吸管里喷出大量的水, 形成了一个小喷泉。学生十分惊讶, 纷纷猜测其中的奥秘。“想知道这个奥秘吗?那就请跟我来。”教师说完, 就揭示了这节课的课题, 自然地导入了新课的学习。

六、结束语

课堂导入这一环节, 虽然在整节课中所占的教学时间不多, 但并非不足挂齿, 而应该把它看成是一门科学。归根结底, 设计课堂导入的目的是为了激活学生的学习兴趣, 而兴趣在学生学习过程中的作用是极其重要的。杜威认为, 在学习过程中, 兴趣是最好的推动力和催化剂。我国古代伟大的教育家孔子曾说过, 知之者不如好之者, 好之者不如乐之者, 可谓经验之谈。由此看来, 在进行教学研究的过程中, 万万不可忽视对课堂导入的思考, 也只有这样才能使科学教学更加绚丽多彩, 展示出其特有的魅力, 提高学生的学习兴趣, 促进学生成长成才。

参考文献

[1]史柏良.视频在科技活动中的运用[J].湖北教育, 2015 (06) .

[2]姜正亮.小学科学史教学的基本策略[J].湖北教育, 2014 (04) .

[3]姜丽萍.小学科学课生活化导入“七法”[J].现代教育科学, 2014 (12) .

[4]刘政.浅谈科学课的导入设计[J].教育教学论坛, 2011 (01) .

科学的研究方法 篇2

科学不仅是对自然认识的结果,也是认识的过程.科学研究结果的最终表述是纯客观的,也即纯逻辑的、理性的.但是作为动态过程的科学却是灌注人文情怀的,充满人文特性的.科学研究的方法根本上是理性的.,但在科学探索的过程中,形象、直觉、“臻美”等非理性的方法却有着重要影响,显示出科学的人文特性.

作 者：黄文贵 黄维柳 作者单位：黄文贵(江西农业大学人文与公共管理学院,江西,南昌)

黄维柳(江西农业大学研究生处,江西,南昌,330045)

让学生掌握科学的物理研究方法 篇3

一、引导学生进行观察和实验探究

1.观察是学习物理必备的素质

首先应该使学生知道，所谓观察是指通过我们身体的感觉器官，或者间接借助于器材对物理现象的一种有目的、有计划，并且持续、反复的知觉过程；就是要有目的辨明观察对象的主要特征，注意发现引起变化的条件和原因。其次要使学生了解，观察是要经过一定努力，克服一定困难，才能发现问题，才能形成对事物的正确认识，才能得到正确的结论。

（1）在演示实验中培养学生的观察能力

在新教材中安排了许多演示实验，教学中学生对演示实验很感兴趣，如观察停止沸腾的热水中浇上冷水后又开始沸腾等，但学生观察时抓不住关键，这就要求教师在教学中，对所做演示实验的每一步都应该对学生提出具体的观察要求，使学生掌握正确的观察方法。

（2）在分组实验中培养学生的观察能力

新教材刚开始的几个探究实验，都是有意识的安排学生观察，培养学生的观察及动手能力，如探究平面镜成像特点、凸透镜成像特点、串并联电路电流及电压规律特点等。在这些分组实验中，要求教师要对学生提出具体的观察要求，使学生掌握正确的观察方法。

（3）开展课外活动，激发学生的观察兴趣

组织学生参观、做课外小实验等，如学习物态变化前，就布置学生写小论文《水的循环过程》，使学生主动地去观察了解自然界相关物理知识，能够活跃学生的思维，调动学生的学习积极性，提高学生学习物理的兴趣，达到培养观察能力的目的，还能使学生体会到物理知识在生产实际中的广泛应用。

（4）利用多媒体教学，培养学生的观察兴趣和能力

多媒体教学作为一种新的教学手段，它改变了以前呆板的教学方式，它以图、文、声、動画、影像并茂，加强了表现效果，不仅能再现或模拟各类物理现象，还能通过各种手段使复杂问题简单化，将漫长或瞬间的物理过程演变成为可控、有序的演化过程，可以使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知物理现象，大大激发学生的学习兴趣，降低教学难度。

2.在实验探究中“创新”学习

（1）通过探究，引导学生认识物理实验及其作用

例如，可以通过人造小彩虹，使学生知道什么是实验探究。实验探究就是在人工控制条件下，对物理现象进行观察和研究的活动。通过实验探究，能够对物理事实获得具体的认识，有助于学生理解物理概念和规律。

（2）认真引导学生做好每个实验探究

①引导学生做好新教材下的探究实验

应指导学生做好教材中安排的探究实验，这样做有利于培养学生正确使用教材的好习惯，养成尊重科学的好品质。实验中经常会出现一些违反操作规范的操作，教师要注意发现学生实验中出现的问题并及时指导，形成良好的实验习惯，培养学生严谨的科学作风。

②创造机会多做实验，养成勤动手的好习惯

在教学过程中，尽可能让学生参与，如在课堂演示实验中，声的产生中音叉实验、摩擦起电实验等；有条件就将一些演示实验改成学生分组实验，如决定导体电阻大小的因素实验等，增加学生动手的机会，有利于调动学生学习的积极性和动手能力。

③在实验中不断为以后的教学做准备

几乎在每次实验探究中都会遇到没有学过的问题，在电学实验探究中尤为突出，例如学生练习连接串并联电路时，细心的学生会发现，规格相同的灯泡，当把它们串联或并联时，亮度会不一样，此时就可以根据教学的实情，提出问题，引导学生思考，为以后的教学做准备。

二、让学生在“问题”中成长

1.让学生明白“问题”的重要性

在教学中经常引导学生回顾科学史上因善于发现问题而取得成就的例子，如1935年获诺贝尔物理奖的查德威克就是从约里奥·居里夫妇的论文中发现问题进而发现中子，教育学生要善于发现问题，取得成就。使学生认识到发现问题也是学习，并且是深入的学习。

2.在实验中设计“问题”，并解决“问题”

在实验探究教学中，教师要善于捕捉“问题”，如用伏安法测量小灯泡电阻和电功率时，遇到小灯泡不亮的情况比较普遍，此时可以找比较典型且具有代表性的小组提出若干“问题”，分析小灯泡不亮的可能原因，引导学生用学过的方法检测问题所在。

三、实验探究一切只为学生能力的提高

1.培养学生应用物理知识解决问题的能力

在学生认识物理实验探究的重要性后，对学生实验探究应提出较高层次的要求，此时应指导学生做一些验证性和设计性的实验，积极鼓励学生进行小制作、小实验、小发明，从而使学生认识到学习知识的一切目的只为实践应用。

2.应用物理知识解决实际问题

学完基础电学知识后，鼓励学生用所学知识解决身边的一些用电常识问题，例如家里为何不能同时使用多个大功率用电器、为何不能用铜丝代替保险丝等，从而进一步提高学生学习物理的积极性，提高学生应用知识与实践相结合的能力。

煤矿围岩性质研究常用的科学方法 篇4

目前, 关于围岩性质研究主要有实验室测定和现场检测两种手段。本文着重讨论在现场检测所采用的主要科学方法。常用的主要有巷道松动圈测试、岩层深基点位移监测和巷道围岩表面位移监测[1,2,3]。

1 松动圈测试

1.1 测试目的

回采巷道开挖后, 使煤体的原有应力平衡状态得到破坏, 巷道围岩应力重新分布, 巷道周边一定的范围内会产生应力集中现象。巷道周边一定范围的煤体就会发生变形破坏, 此范围的应力会有所降低, 应力得到释放, 围岩将破碎产生裂隙从而形成松动圈。巷道围岩松动圈的大小是确定支护强度的基础, 是确定锚杆支护参数的重要依据, 同时, 也是对巷道围岩稳定性进行评价的重要依据。

1.2 测试原理

松动圈测试实质上是利用超声波在不同介质中传播速度不同, 来预测围岩的破坏情况。测试物体是以弹性体为前提条件的, 当煤体的尺寸较小、作用外力较小时, 相应变形也较小, 可以把煤体视为弹性体。超声波是由声波仪振荡器产生的高压电脉冲信号加在发射换能器, 发射换能器受到激发产生瞬态的振动信号, 该振动信号经发射换能器与煤体之间的耦合后在岩体介质中传播, 从而携带煤体内部信息到达接收换能器, 接收换能器把接收到的振动信号再转变成电信号传给声波仪, 经声波仪放大处理后, 显示出超声波穿过煤体的声时、波速等参数。

1.3 测试方法及流程

在围岩松动圈测试采用单孔测试法, 测孔钻成后及时进行了测试, 没有出现测孔变形或坍塌现象, 测试前用压力水冲洗每个测孔, 把测孔中的煤岩粉冲洗干净;耦合方式采用水耦合。多功能超声波检测分析仪连接探头通电预热后, 用推杆将探头放在孔口, 然后推动推杆将探头向里每移动10cm读一次声时, 直到孔口底部。

1) 钻进测量孔:可用普通煤帮锚杆钻机 (煤电钻) 施工Φ42mm钻孔。钻孔打在腰线位置, 钻孔应有一定的下扎角, 孔深一般不小于4m。

2) 清孔与充水:将钻孔内煤粉、钻渣清理干净, 通过测试探头配套的可接长铜管将测试探头送入孔底, 然后将充水管送入钻孔充水。

3) 测试过程:钻孔内充满水后, 调整阀门, 使钻孔内保持满水状态, 然后缓慢均匀的拉动可接长铜杆, 拉出探头。随探头拉出, 每隔10cm读数一次。随着钻头在钻孔的位置不同, 即距巷帮深度不同, 由于煤体应力水平和受到的破坏程度不同, 测试仪上的读数随之变化。

2 深基点位移监测

2.1 概况

巷道两帮及顶板内部相对位移是指围岩的内部多点间的位移量, 内部位移监测的主要目的是判断围岩的松动范围, 以合理选择锚杆支护参数并为煤柱合理留设提供依据。

2.2 测试目的

为了了解顶板岩层组合情况、岩性变化、围岩结构以及岩石的力学性质, 研究采场矿压与巷道锚杆、锚索支护方式及支护工艺, 更准确的进行顶板级别破裂高度分级和矿山压力研究。

3 巷道围岩表面位移观测

3.1 观测目的

巷道表面相对位移是指巷道开挖一定时间内巷道顶底板和两帮的相对位移量。其目的是弄清巷道表面位移时间的变化规律, 从中找出巷道围岩移动与支护参数之间的关系, 为进行合理支护设计提供可靠的基础数据, 为准确评估支护效果提供量化指标。

3.2 测试方法

采用十字布点法, 在两帮和顶低版的中点安设外露端带空的300mm长短煤杆, 在孔中穿入线绳。测量时将顶底和两帮线绳拉紧, 利用钢卷尺量4个参数, 分别计算绝对和相对移近量。

4 结论

巷道围岩松动圈的大小是确定支护强度的基础, 是确定锚杆支护参数的重要依据;巷道两帮及顶板内部相对位移是指围岩的内部多点间的位移量, 内部位移监测的主要目的是判断围岩的松动范围, 以合理选择锚杆支护参数并为煤柱合理留设提供依据;巷道围岩表面位移为准确评估支护效果提供量化指标。

通过三种方法测试, 基本可以掌握煤矿巷道围岩性质及其变形规律, 在多数矿井合理支护参数优化方案的提出过程中, 起到了良好的参考作用。

参考文献

[1]董方庭, 宋宏伟, 郭志宏, 等.巷道围岩松动圈支护理论[J].煤炭学报, 1994, 19 (1) :21-31.

[2]贾后省, 郭书英, 王雪颖, 等.巷道顶板多点离层监测仪的设计与应用[J].煤炭工程, 2012 (9) :110-113.

小学科学教学方法选用策略的研究 篇5

【关键词】 小学；科学；教学方法；策略

小学科学课程是一门基础课程，小学生的塑造能力非常强，在这个阶段由教师创造条件对学生形成正确的引导，可以促使小学生形成正确的情感态度和价值观，促进小学生身心健康发展。纵观小学科学课程教学现状，普遍出现科学课程形同虚设的情况，部分教师身兼多门课程，科学课程成为一门兼带课程，阻碍了科学课程发挥其重要作用，不利于实现利用科学课程激发学生探究能力的重要目标，对小学整体教学水平的提升也会形成不利影响。为此，当前小学科学教学目标的实现，必须由教师深挖这门课程蕴含的情感因素，引起学生的情感共鸣，在课堂教学中渗透探究理念，培养小学生的探究能力，并不断拓展科学教学内容的范围，激发出学生的学习兴趣，满足小学生对知识的需求。

一、挖掘小学科学的情感因素，引起学生的情感共鸣

小学科学教学内容产生于生物世界，人们生活在生物世界，所以生物教学内容于学生自身有着非常紧密的联系。作为小学入门的基础课程，主要教学目标是培养学生的探究能力、创造能力，促使学生可以以正确的态度看待这个生物世界。目前，在科学教学结束之后，学生普遍表示：“不知道科学是要做什么的”，学生对这门课程的态度充分说明了科学教学目标没有实现，学生没有对科学形成正确的理解。因此，在新形势下，促进学生的全面发展和小学生身心健康发展，需要教师深挖小学科学蕴含的情感因素，引起学生的情感共鸣，促使学生积极参与到教学活动中。

如在进行苏教版小学科学“植物的一生”教学的时候，在开展课堂教学活动之后，教师要求小学生选择自己喜欢的种子，将种子播种后观察种子发芽，长出根、茎、叶、花的整个过程。学生在仔细照料植物的时候，对植物产生了浓烈的感情。而且学生在这个过程中，也可以体验到快乐和成就感，对引发学生的情感共鸣具有重要作用。在引导学生观察植物一生的过程中充分激发出了学生的兴趣，主要是因为教师在设置这个小任务的时候挖掘出了与学生兴趣点相似的部分，小学生活泼好动，而且种植植物可以引发学生的共鸣，这对调动学生参与科学教学内容的积极性和自觉性具有非常重要的作用。

由此可见，由教师根据教学内容，挖掘出科学教学内容中蕴藏的情感因素，贴近学生的兴趣点，引起学生对教学内容的情感共鸣，就可以促使学生更加积极地参与到教学活动中，从而为小学课堂教学活动的有序开展奠定坚实的基础。

二、渗透探究理念，培养学生的探究能力

小学科学是初、高中物理教学内容的铺垫，而物理学科也是对小学科学学科的延伸。大部分初、高中生在学习物理的时候，普遍反映：“物理简直太难了，根本听不懂。”出现这种情况的主要原因就是小学科学课程没有有序展开，学生没有形成科学的意识，缺乏科学理念的奠基，导致学生深入探究学习中遇到了非常大的障碍。所以，必须有序开展小学科学教学活动，在教学过程中适当渗透探究理念，培养学生的探究能力。

再以“植物的一生”教学为例，在引导学生动手种植植物之后，教师再次深入剖析教学内容，提出问题：“为什么种植植物的时候要适当浇水呢？”学生对于教师提出的问题进行探究，天马行空的思考问题的答案。有学生说：“给植物浇水是为了避免植物干枯而死，适当浇水是因为不同的植物对水量的需求不同”，也有学生说：“给植物浇水是为了让植物更好的生长”学生众说纷纭。教师的渗透提问对培养学生探究能力，增强学生探究意识发挥出极为重要的作用。

在教师的引导下，由学生根据教学内容对问题进行深入的探究，学生亲身参与到探究的过程中，既有利于学生从探究学习中体验到学习的乐趣，还可以逐渐提高小学生的探究能力，这对实现小学科学教学目标的实现具有十分重要的作用。

三、创新和拓宽科学教学内容，激发学生的学习兴趣

兴趣是促使学生进行学习活动的最大动力，小学科学教学质量和效率一直难以提高的主要原因是学生对于科学学习缺乏浓厚的兴趣，在科学课堂教学的时候，学生容易出现注意力分散的情况，学生兴趣缺失的状态在一定程度也对教师的教学热情形成了打击。所以，开展高质量、高效率的小学科学教学课堂，必须适当拓展和创新科学教学内容，将教材中的理论知识与学生的实际生活联系到一起，实现理论联系实际，激发出学生的学习需求，满足学生的学习需求。

例如，在开展“关心天气活动记录”教学活动时，教师让学生记录下每天的天气变化情况，例如今天天气怎么样，气温有多高，雨下得有多大，刮什么风，属于哪一气候与季节等等，这些教学内容都直接来源于学生生活，学生在记录生活的时候，就会激发出学生的学习兴趣。

总之，将教学内容与学生的实际生活联系起来，拓展科学教学内容的范围，将理论教学内容应用到生活实践中，既可以有效简化教学内容的难度，对促使学生真正理解和掌握教学内容具有十分重要的作用，又可以激发学生对科学的学习兴趣，有利于实现打造高效小学科学教学课堂的重要目标。

【参考文献】

[1]陈颖.小学科学校本课程的内容设置研究[D].福建师范大学2014

[2]李然.小学科学教育的人文视界[D].东北师范大学2014

[3]许雯.小学科学教科书插图研究[D].首都师范大学2013

[4]肖菊连.小学科学教育存在的问题及对策研究[D].湖南师范大学2012

浅析伽利略的科学研究方法 篇6

关键词：伽利略,研究方法

伽利略 (Galileo Galilei, 1564—1642年) , 奠定了近代实证科学的方法论基础, 树立了西方经典力学的科学研究传统, 在《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》和《两门新科学》这两部著作中, 他对自然科学的研究方法作了系统的概括的总结。伽利略是伟大的学者, 是近代力学的主要奠基人之一, 正如爱因斯坦和英费尔德在物理学的进化中评论说:伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类认识史上最伟大的成就之一, 而且标志着物理学的真正开始。

一、伽利略重视观察和实验的研究方法

伽利略以前, 都比较注重思辨理性的传统。亚氏与经院哲学家的研究对象主要是现象的最后因。他们认为科学研究从有关某些事件发生或某些性质同时存在的知识开始, 只有当关于这些事件的陈述从解释性原理中被演绎出来时, 科学解释才得以完成。然而伽利略并不遵从这种方法, 他注重研究事物的运动怎么样发生而不是为何发生。强调观察和实验方法在科学认识中的重要地位和作用, 认为自然科学本质上是实验科学。综上所述, 伽利略的这些发现, 无疑是对亚氏的继承人---经院哲学家们的宇宙观的一次沉重打击。

二、运用抽象和理想化的科学研究方法

抽象和理想化的思维方法是科学研究不可或缺的方法。抽象是单纯提取事物的某一特性加以认识的思维活动, 理想化是一种考察纯态下的事物性质及其规律的科学思维活动。理想化的东西是通过抽象产生的, 理想化的目的在于揭示被研究对象在想象的纯化状态下的客观规律性。例如, 他把斜面和水平面理想化为无摩擦的光滑面, 从而得出了惯性定理。实验证明:阻力越小, 小球上升的高度越接近于初始滚下的高度。于是在伽利略头脑中就形成了惯性的概念。对于一个科学家来说, 能直觉到现象的哪些性质可作为理想化的基础, 而哪些性质又是可以被忽略的, 这在科学研究活动中是十分重要的。

三、运用数学推理的科学研究方法

伽利略认为, 在对自然界进行科学研究的过程中, 必须同时运用数学方法。他深信, 自然界这本书是用数学语言写成的, 不懂得数学的语言, 就不能揭开自然界的奥秘。伽利略的研究首先区分了第一性的质和第二性的质。第一性的质是指时间、形状、大小、数目、位置、运动等的数量, 它们是能用数学语言精确的描述。第二性的质指的是声、味、色、臭、热等主管感觉, 难以用数学语言精确的描述。在此, 伽利略只研究第一性的质, 与哥白尼和开普勒不同的是, 伽利略认为, 可以把数学方法推广到探索任何涉及可测量的问题。在自由落体运动中, 他借助于数学的推导, 得出了时间平方定律。伽利略这种思维方式是近代科学的实证思维方式, 开创得把力学实验和数学方法结合起来。

四、运用逻辑与经验相结合科学研究方法

在科学研究方法中, 诸如归纳、演绎、推理等具有举足轻重的价值, 同样包括逻辑与经验结合的方法。在伽利略动力学研究中大致上遵循以下三个步骤, 首先完整的考察某一典型现象, 目的是直观那些绝对的要素, 根据这些要素把现象用数学语言的形式去表达出来;其次进行形式化的数学推理;最后提出一种假说并通过实验进行验证。注重理性思维是经院哲学的特色, 伽利略注入了对经验材料的理性思考。伽利略的理性思维是建立在观察实验基础上的逻辑思考。

综上所述, 伽利略是意大利天文学家、物理学家、哲学家。他的科学方法可以简单阐述为:首先仔细观察自然现象而后提出理想化的假设, 其次运用数学分析, 最后用逻辑与经验结合并检验形成理论。他的科学研究方法奠定了近代实证科学的方法论基础, 取代了亚里士多德的理论框架, 为近代自然科学的发展开辟了广阔的道路。

参考文献

[1]《伽利略关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》[M].上海:上海人民社, 1974.

[2]伽利略.《论两种新科学》 (英文版) [M].英国多佛出版社.

[3]爱因斯坦, 英费尔德.《物理学的进化》[M].上海:上海科学技术出版社, 1999.158.

小学科学教学方法选用策略的研究 篇7

一、挖掘小学科学的情感因素, 引起学生的情感共鸣

小学科学教学内容产生于生物世界, 人们生活在生物世界, 所以生物教学内容于学生自身有着非常紧密的联系。作为小学入门的基础课程, 主要教学目标是培养学生的探究能力、创造能力, 促使学生可以以正确的态度看待这个生物世界。目前, 在科学教学结束之后, 学生普遍表示“:不知道科学是要做什么的”, 学生对这门课程的态度充分说明了科学教学目标没有实现, 学生没有对科学形成正确的理解。因此, 在新形势下, 促进学生的全面发展和小学生身心健康发展, 需要教师深挖小学科学蕴含的情感因素, 引起学生的情感共鸣, 促使学生积极参与到教学活动中。

如在进行苏教版小学科学“植物的一生”教学的时候, 在开展课堂教学活动之后, 教师要求小学生选择自己喜欢的种子, 将种子播种后观察种子发芽, 长出根、茎、叶、花的整个过程。学生在仔细照料植物的时候, 对植物产生了浓烈的感情。而且学生在这个过程中, 也可以体验到快乐和成就感, 对引发学生的情感共鸣具有重要作用。在引导学生观察植物一生的过程中充分激发出了学生的兴趣, 主要是因为教师在设置这个小任务的时候挖掘出了与学生兴趣点相似的部分, 小学生活泼好动, 而且种植植物可以引发学生的共鸣, 这对调动学生参与科学教学内容的积极性和自觉性具有非常重要的作用。

由此可见, 由教师根据教学内容, 挖掘出科学教学内容中蕴藏的情感因素, 贴近学生的兴趣点, 引起学生对教学内容的情感共鸣, 就可以促使学生更加积极地参与到教学活动中, 从而为小学课堂教学活动的有序开展奠定坚实的基础。

二、渗透探究理念, 培养学生的探究能力

小学科学是初、高中物理教学内容的铺垫, 而物理学科也是对小学科学学科的延伸。大部分初、高中生在学习物理的时候, 普遍反映“:物理简直太难了, 根本听不懂。”出现这种情况的主要原因就是小学科学课程没有有序展开, 学生没有形成科学的意识, 缺乏科学理念的奠基, 导致学生深入探究学习中遇到了非常大的障碍。所以, 必须有序开展小学科学教学活动, 在教学过程中适当渗透探究理念, 培养学生的探究能力。

再以“植物的一生”教学为例, 在引导学生动手种植植物之后, 教师再次深入剖析教学内容, 提出问题“:为什么种植植物的时候要适当浇水呢?”学生对于教师提出的问题进行探究, 天马行空的思考问题的答案。有学生说“:给植物浇水是为了避免植物干枯而死, 适当浇水是因为不同的植物对水量的需求不同”, 也有学生说“:给植物浇水是为了让植物更好的生长”学生众说纷纭。教师的渗透提问对培养学生探究能力, 增强学生探究意识发挥出极为重要的作用。

在教师的引导下, 由学生根据教学内容对问题进行深入的探究, 学生亲身参与到探究的过程中, 既有利于学生从探究学习中体验到学习的乐趣, 还可以逐渐提高小学生的探究能力, 这对实现小学科学教学目标的实现具有十分重要的作用。

三、创新和拓宽科学教学内容, 激发学生的学习兴趣

兴趣是促使学生进行学习活动的最大动力, 小学科学教学质量和效率一直难以提高的主要原因是学生对于科学学习缺乏浓厚的兴趣, 在科学课堂教学的时候, 学生容易出现注意力分散的情况, 学生兴趣缺失的状态在一定程度也对教师的教学热情形成了打击。所以, 开展高质量、高效率的小学科学教学课堂, 必须适当拓展和创新科学教学内容, 将教材中的理论知识与学生的实际生活联系到一起, 实现理论联系实际, 激发出学生的学习需求, 满足学生的学习需求。

例如, 在开展“关心天气活动记录”教学活动时, 教师让学生记录下每天的天气变化情况, 例如今天天气怎么样, 气温有多高, 雨下得有多大, 刮什么风, 属于哪一气候与季节等等, 这些教学内容都直接来源于学生生活, 学生在记录生活的时候, 就会激发出学生的学习兴趣。

总之, 将教学内容与学生的实际生活联系起来, 拓展科学教学内容的范围, 将理论教学内容应用到生活实践中, 既可以有效简化教学内容的难度, 对促使学生真正理解和掌握教学内容具有十分重要的作用, 又可以激发学生对科学的学习兴趣, 有利于实现打造高效小学科学教学课堂的重要目标。

参考文献

[1]陈颖.小学科学校本课程的内容设置研究[D].福建师范大学2014

[2]李然.小学科学教育的人文视界[D].东北师范大学2014

[3]许雯.小学科学教科书插图研究[D].首都师范大学2013

[4]肖菊连.小学科学教育存在的问题及对策研究[D].湖南师范大学2012

科学的研究方法 篇8

一、实验法

科学是一门以实验为基础的学科。科学实验,不仅用来验证定理或定律,更重要的是通过实验,引导学生掌握科学实验的方法,树立科学实验的思想。实验,是培育学生成才的一方沃土。

切实把握实验的基本思想是教好实验的关键。教师应采取一切措施,努力使实验过程回归自然、最真实、最少受干扰,在最接近其纯粹形态的条件下,用最简单的方法,最简易的设备进行实验。基于这一思想,从教学目的出发,利用仪器设备,控制或模拟原始现象,独具匠心,精心设计,突出主要因素,排除次要因素,勾画科学知识框架,直观形象地表现科学内容,精心设计演示实验,努力使教师层次化的实验过程、规范化的实验操作技巧,成为学生学习的榜样。通过精彩的演示实验,努力将具体的表观形象转化为无形的结论,努力将无形的结论转化为色彩斑斓的新形象,最终将形象思维与逻辑思维有机地结合起来,和学生一道,验证定理或定律。

学生分组实验是学生动手动脑的好时机,应引导学生预习实验内容,直至能默写出实验需用的仪器,能独立设计实验步骤。“纸上得来总觉浅,绝知此事要躬行。”应注意调动学生学习的积极性,激发学生自己动手完成实验的欲望。让学生在实验中严肃认真,搞清实验原理,明确实验步骤,熟悉实验操作,抓住实验关键,注重数据采集,预料实验中可能发生的异常现象,寻找实验中各因素间的联系,以便通过自己的感知与思索,模仿与创造,去理解科学中的概念,去发现科学中的规律。

第二课堂实验组(如航模小组、电工小组、摄影小组、无线电小组、钳工小组等)为教师新辟了实验渠道。在那里,课本上比较抽象的知识,变得直观、形象。生产和生活实际中的一切物品,都可作为仪器使用。不妨引导学生自行设计实验,自制教具,自己做土实验。例如,把两本书平放在桌子上,两书间留出1厘米的空隙,将直尺架在两书之间,用手指压直尺,观察发现直尺和手指皆发生形变,被压弯的直尺产生向上的弹力,发生形变的手指对直尺产生向下的弹力,说明力的作用是相互的;让学生研究自行车的结构和功能,学生能更好地理解摩擦力。

我们周围就是一个大实验室,在生产和生活中,科学知识、科学研究方法与现实的距离会大大缩短,学生掌握的实验技能会与所学理论结合起来,学生的认识水平,会由感觉提高到理论,从而达到借助于实验,深化学生对科学概念、科学原理的理解。

二、比较法

比较是科学的重要研究方法,运用比较的方法,可找出事物的共同点和差异处,区分事物本质特征,层层深入到事物的精蕴之中,以利于鉴别事物,认识事物,形成概念。

例如,在分析作用力与反作用力时可将其与一对平衡力作比较。如下表所示。

在讲解物体的运动时,可以通过不同的运动图像,来比较几种不同的运动特征,如图1所示。

探究方法也可作比较,如研究摩擦力对物体运动的影响得出牛顿第一定律的实验、研究影响动能因素的实验,这两个实验方法和装置相似,它们的自变量、因变量和无关变量可以作比较,从而使学生更好地理解控制变量法和转换法。

教学中还有很多事物可作比较,如质量和重力;功和能;化学变化和物理变化;呼吸作用和光合作用;声波和光波;研究欧姆定律的电路和测小灯泡电阻的电路等。比较可帮助学生深化对科学概念的理解,活化科学知识。

三、理想化方法

理想化方法是科学研究方法的核心,它抓住研究对象的本质内容,摒弃次要因素,排除无关干扰,从而准确简明地得到结论。

1. 理想模型

理想模型是从实物抽象出来的,通过对研究对象的简化和纯化,一方面近似地反映研究对象的本质特征,一方面又与研究对象存有一定的差距。正因为如此,理想模型实验不纠缠于事物的细枝末节,而直接深入到事物的本质之中。理想模型是将物体本身理想化。例如,单摆、薄透镜、原子结构的卢瑟福模型、电子层模型、杠杆均反映了这一思想,即运用理想模型近似地处理研究对象——原型,进而深入研究原型,揭示原型的本质特征。

2. 理想过程

理想过程是抓住起主要作用的条件,暂时舍去起次要作用的条件的模型。例如,在空气中自由下落的物体,在高度不大时,空气阻力可忽略不计,抽象为自由落体运动。电子在电场中运动,可把电子所处的条件理想化,即不存在重力场,电子不受重力作用,因为此时重力与电场力相比,太微弱了。在研究二力平衡时,也不考虑塑料片本身的重力,在研究重力与质量的关系时,忽略物体的高度等因素;在研究质量守恒时,也不考虑物质是否完全反应等。

3. 理想实验

理想实验是用理想客体代替实在客体的一种科学研究方法。理想实验是以真实的实验为基础,突出主要矛盾,忽略次要矛盾,对过程进行逻辑上的分析、推理,得到结论。理想实验,不是实际进行的,而是在思维中进行的,是一种逻辑推理的思维过程。

伽利略发现从斜槽滚下的小球,滚上另一斜槽,后者坡度越小,小球滚得越远,并以此为实验基础,设想了个理想实验:在无摩擦力作用的情况下,从斜面上滚下的小球,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,借此论证物体在不受摩擦力作用的情况下将一直做匀速直线运动。在研究真空不能传声时,随着密闭器内空气逐渐减少,人能听到的声音越来越小,从而推导真空不能传声。显然,上述实验是人们在思想上塑造的理想过程。

四、数学方法

数学方法是科学重要的研究方法之一。人们以观察、实验的资料为依据,通过演绎、推理、综合、归纳,最终以数学形式表述科学规律。在教学过程中,应申明数学方法的这一精髓。

在学习科学知识的过程中,随着数学语言越来越广泛的应用,这一科学的语言揭示的科学问题也越来越深刻。如:欧姆定律、密度公式、阿基米德定律等都是通过数学来揭示科学问题的。在教学过程中,应反复讲解,数学既是一种方法,也是一种科学抽象,在大量的实验的基础上,利用实验数据与数学方法自然地结合,即可得到结论,总结出规律。例如,如图2所示,甲、乙两光滑斜面的高度和斜面的总长度都相同,只是乙斜面由两部分组成,将两个相同的小球从两斜面的顶端同时释放,不计拐角处的机械能损失,试分析两球中谁先落地。我们可以利用如图3所示的数学图像来分析,这样就变得简单易懂了。

教师还应反复强调,数学提供的让人信服的计算,使人们从对物理现象的定性分析过渡到绝妙的定量计算——加、减、乘、除,乃至微积分,不仅表现出对未知事物的神奇的预见性,而且一次又一次地向人们展示出它的惊人的可靠性。牛顿从苹果落地现象开始思考引力问题,尔后,根据向心力公式和开普勒三大定律,灵活地运用各物理现象之间的联系,运用数学运算的种种转化,充分发挥数学的创造力,最终推出著名的万有引力定律。现在人类能够准确推测日食、月食出现的时间及位置;“神八”准确对接,都是数学的精妙利用。

数学以其精练而又准确的语言,叙述科学现象,揭示复杂的物体变化过程的内在联系,它与观察、实验有机的结合,从已知的关系求出未知的事物,数学方法蕴藏着巨大的力量,我们必须教导学生真正了解数学方法。真正掌握数学方法,在讲授知识的同时,介绍数学方法,让学生借助于数学的高度抽象性和严密逻辑性,去获取新知.

著名特级教师牟大全说过:“教学过程科学化,关键在于知识与方法的统一,在于师生心灵与思想共鸣。”为了让教学过程科学化,为了让学生的科学知识和科学方法达到和谐统一,也为了不断提升学生的科学素养,需要教师不断摸索。以上所见,难免挂一漏万,不当之处,敬请方家指正。

参考文献

[1]唐晓杰.课堂教学与学习成效评价[M].南宁:广西教育出版社,2000.

[2]张大昌.新课程理念与初中物理课程改革[M].长春:东北师范大学出版社,2002.

[3]李如齐.洋思初中的教学理念与实践[M].南京:河海大学出版社,2002.

物理学中的科学研究方法 篇9

科学方法是人们认识世界改造世界的强大武器,方法论告诉我们:任何科学都有掌握它的科学方法,物理学也不例外。物理学本身就是一门基础科学,它研究的是物质运动的基本规律。不同的运动形式具有不同的运动规律,因而就要用不同的研究方法处理。

1.1观察法

观察通常是人们考察处于自然状态下的事物,即在人们不对客观事物施加影响的情况下,对事物进行研究。在物理学的发展中,观察方法是很重要的。观察不应该是无目的的,而应该是有意识的,长久的,借助仪器和工具进行的。伽利略因观察教堂里的挂灯随风摆动的等时性而发明了钟摆;牛顿因为观察自由落体而发现了万有引力。

1.2实验法

实验是人们根据研究的目的,利用仪器、设备,人为地控制或模拟自然现象,排除干扰,突出主要因素,在有利的条件下研究自然规律。

在讲中学物理“液体压强”一节时,首先提出问题:“液体在其他各个方向上是否也有压强呢?”然后让学生依次做三个实验:(1)用钉子在白铁罐侧壁靠近底部同一个高度的不同地方打三、四个孔,灌满水后观察水会怎样从这些孔中喷出;(2)将其他小孔封住只留一个,再在罐的侧壁靠近顶部和中部的地方各打一个小孔(尽量使小孔的孔径相同),观察水怎样从这三个喷出,并且收集在同一时间内从每个孔喷出的水量;(3)将白铁罐砸成歪歪扭扭的形状,再观察水怎样从孔中喷出。实验后,让学生就这样两个问题得出结论:(1)液体在哪些方向上产生压强?(2)液体的深度对压强大小有什么影响?在科学研究中,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出结论,从而深刻地揭示物理规律的本质。

1.3控制变量法

在研究物理问题时,某一物理量往往受几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量之间的关系,就需要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系。

最典型的例子是《验证牛顿第二运动定律》的实验,我们研究的方法是:先保持物体的质量一定,研究加速度与力的关系;再保持力不变研究加速度与质量的关系,最后综合得出物体的加速度与它受到的合外力与物体质量之间的关系。

1.4理想化方法

为了便于研究,使问题简化,抓住主要因素,忽略次要因

现在的学生实验,从实验目的、器材到实验步骤及数据记录表格设计教材都按一定的模式制定,对教师来说当然方便,但是不利于学生创造性思维的培养。对于学生的分组实验,可以在利用多媒体信息技术帮助学生掌握实验原理的基础上,模拟实验过程,引导学生自选器材,自定实验步骤,进行实验。实验中学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行选择,培养分析处理问题的能力。同时学生通过实验体会到献身科学的艰辛与崇高,既磨砺了意志,又有效培养了独立思考的品质和创新精神。

六、绝不能以多媒体手段代替真正的物理实验。

多媒体课件课堂容量大,能极大地提高实验课堂教学效率,但不能真正体现物理现象的真实性,而多媒体课件对本学素,将物理过程在突出主要矛盾的纯粹情况下进行抽象和概括,来形成概念或得出规律,这就是研究物理学常用的理想化方法。

2. 科学研究方法在物理教学中的应用2.1科学研究方法在力学教学中的应用

力学中的基本观念,它的处理问题的方法贯穿于整个物理学的其他各部分,它偏重于物理概念、物理思想、物理学的研究方法。力学中引入科学研究方法是整个物理教学的序幕。通过物理概念、原理的讲授,提出一个科学方法,不严格推敲方法的定义,也不详细阐述方法的内涵,有具体的实例为佐证,学生很自然就会意识到。

在讲述牛顿第一定律时,通过伽利略思想实验提出理想化方法;在讲述刚体力学时,提出类比法,等等。惯性定律是中学生熟知的定律,但伴随着这一定律的发现,提出了一种方法———思想实验法。这一发现“是人类思想史上最伟大的发现之一,而且标志着物理学的真正开端。”它推翻了统治长达两千多年的亚里士多德的错误观念。它告诉我们,根据直接观察所得出的直觉的结论不是常常可靠的,因为它们有时会引到错误的线索上去。

讲授时,应回顾这一段历史,要突出思想实验这个方法。尽管这种实验无论什么时候都不能实现,但它表明了人类理论思维对事物本质的深刻理解。随着物理规律的阐述引出某一科学研究方法,可使物理知识前后连贯,可以活跃学生联想和推测的思维能力。

2.2科学研究方法在热学教学中的应用

分子物理和热学,除了提出新的方法———统计方法与宏观方法以外,在讲授热力学基本定理的过程中进一步深入展开理想化方法的阐述。从力学到热学所遇到的理想模型有质点、刚体、单摆、弹簧振子、孤立系统、理想气体、平衡态、卡诺热机等,理想过程有自由落体、抛体、完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞、等温、等压、等容、绝热等平衡过程。这时学生已有了较多的感性知识,因此,可抓住适当时机归纳理想化方法在科学发展中的作用。通过阐述卡诺循环对蒸汽机技术改进的指导及在热力学第二定律发展过程中的作用,学生能领略到人类理论思维的伟大之处。

2.3科学研究方法在电磁学教学中的应用

电磁学部分所涉及的主要是类比法,电学与磁学的相似说明电与磁之间的一种内在联系,这种相似反映在公式和和定律上,在教学中应紧紧抓住这种相似性,以类推的方法将静电部分的概念推广到磁学部分,使学生在学习新知识的同时科来说只能作为一种辅助手段加以运用,课件容易在学生头脑中产生“假”的想法,只是有时用实验无法或很难看清楚的物理现象,利用课件的方式,放慢其变化过程,利用屏幕重现其物理现象,从而使学生看清楚其间的变化,起到补充和强化物理实验的效果,绝不能以多媒体手段代替真正的物理实验。

为了使多媒体信息技术与物理实验教学有效整合,只有通过不断总结经验,在探索和实践中逐步形成适合本校特点,符合学生实际的多媒体信息技术与物理实验教学整合模式,才能培养学生的观察和实验能力,科学思维能力,分析问题和解决问题的能力;才能培养学生爱护仪器设备、节约器材、遵守操作规则的习惯,全面提高学生的科学素养。

高中物理教学中如何培养学生的思维能力

韩兆伟

(原阳县第一高级中学,河南原阳

摘要:高中物理教学有其独特的性质,在教学中要与初中物理教学相区别,理论联系实际,培养学生的抽象、概括思维能力,注重学生的独立思考,着力培养学生的发散思维,同时,还要让学生勤动手,在动手中培养思维品质,提高教学效率。

关键词:高中物理教学思维能力培养方法

学生的思维能力体现在分析、综合、概括、抽象、比较等一系列过程中,在具体教学过程中,要想培养学生的思维能力,教师应注意给学生留出充裕的时间和空间,让学生自主思考,积极讨论,从而培养多向思维能力,使学生的思维向纵深发展,激发学生的探究兴趣。新课程理念要求,教师要给学生提供一个思维成长的环境,使学生在认识上产生困难或困惑,从而激发探究动机和兴趣,通过引导,让他们的思维定格在一定的方向上,进而实现有价值的探究,最后通过交流、展示,让学生形成积极思考的习惯。

人的思维结构和各门科学的知识、逻辑结构都是人们对客观现实世界的反映,是紧密联系的。因此,从发展学生思维能力上来说,“不论我们选教什么学科,务必使学生理解该学科的基本结构”。不掌握学科结构,就难以发挥该学科的功能。无论是物理学的学科特点,还是现代认知心理学和现代系统科学的研究成果都强调了“结构的重要性”。由此必须对物理的教材、教法进行新的处理,必须建立起一套有效的检测、评价系统,对教学过程进行有效的控制。

一、扎实学好物理基础知识是培养思维能力的基础

物理是一门以实验为主的自然科学学科,同时物理教学课程体系又相对完整系统,教材各章节知识点联系相当密切,相互关联,每个环节的教学都非常重要,相互联系也极为密切,在以后其他物理知识的学习过程中都起到很重要的基础性作用。因此,学习物理知识,搞好物理教学的每个环节和每个知识点的教学尤为重要。搞好物理基础知识的教学,是培养学生思维能力的基础。教师在平时的物理教学过程中,要熟悉教材,创造性地使用教材,教学中紧扣新课程标准;精心设计课堂提问;讲解要详细,解疑要耐心;物理概念,物理定理定律的条件、属性及适用范围要特别明确;掌握各种基本物理方法和思想的来龙去脉:学会举一反三,达到融会贯通。经验告诉我们:只有掌握了牢固过硬的基本功,熟悉系统的物理知识体系,学会梳理总结物理知识,利用新旧知识进行对比巩固,加强理解和记忆,才能提高学生的思维能力,使学生的物理思维回顾了旧知识。

讲到电磁感应部分,法拉第正是从电与磁的对称性出发,由电能生磁大胆猜测磁能生电,终于发现了电磁感应定律。继法拉第之后麦克斯韦将该定律与安培环路定律对比时,发现了其中的不对称性。由变化磁场能产生电场推断变化电场能产生磁场,提出了位移电流假说,建立了麦克斯韦积分方程组,从理论上预言了电磁波的存在,开创了无线电的新时代,这是类比推理在物理学史上完成的一项伟业。除了电与磁的类比外,力与电类比的例子也很多。如库仑定律与牛顿万有引力定律的相似;静电力的保守性与重力保守性的相似,等等。将这些例子穿插在原理和概念的讲授中,活跃了学生的联想推测思维,激发起对未知的探索精神,同时加深了对概念的理解。

系统化和条理化。因此,在高中物理中,要让学生吃透概念,学习对物理基础知识的归纳和总结的方法,不断加深对知识的理解和迁移,只有在这样的基础上才能顺利地培养学生的思维能力。

二、增强好奇心,激发求知欲,培养学生善于思维的习惯

教师要认真设计好每一节课的每一个环节,哪怕是一个简单的导入,也要从如何调动学生思维的积极性入手:在教学过程中,创设激发学生积极思维的情境,教学语言要力求饱满生动。教学环节要适当设置诱人的悬念,使学生迸发出思维的火花,激发强烈的求知欲望,主动思维、积极思维,运用所学的物理知识和思想去解决现实生活中的问题,并让学生真实体验到成功的快乐。同时要积极开展求异思维活动,鼓励学生善于从不同的侧面看待问题,从不同的角度和方向。运用不同的方法分析问题和解决问题,使学生形成良好的思维习惯和品质。此外,教师在教学过程中还要营造宽松民主的氛围,根据教学内容创设形象生动教学情境,鼓励学生大胆发言,充分表达自己的想法和看法:善于抓住学生的闪光点,多鼓励,多表扬,少用、慎用指责,禁用惩罚,积极有效地调动全体学生的思维。教学前要精心设计每节课,备课时要优化课堂设计:对于较难的问题或学生难以理解的教学内容,要根据学生的接受能力,适当分散教学难点,减缓坡度,逐步进行:合理安排课堂教学时段,不断改革教学方法,寻求新的教学模式,突出教学重点,强化思维训练,变换思维模式,启发学生内在的思维动力,使学生易于接受,鼓励创新,培养学生良好的思维习惯。

三、理论联系实际,培养抽象、概括思维能力

抽象是头脑中将事物的有关因素与无关因素区分开来,把有关因素中最本质的因素提取出来。概括是在头脑中把抽象出来的各种现象或现象之间的共同因素结合起来,并推广到同类事物上去的过程。抽象与概括是在分析与综合大量事物或现象基础上进行的,由此可以总结出适用范围较为广泛的结论,从而建立模型、概念、规律与理论。对高一学生来说,重点是指导学生从认识大量的物理现象或科学事实开始,并在此基础上学会初步的抽象与概括,进而培养学生独立思考的习惯。中学物理所研究的对象和过程,多是利用科学思想化的方法建立起来的理想化模型和理想化过程。高中学生会逐步地接触到:质点、刚体、理想气体、点电荷、光滑表面、匀速直线运动、习速圆周运物、等温变化、绝热变化等知识。这些都是对现实进行的一种理想化的抽象和概括。我们要注重培养学生这种学习科学抽象与概括的思维能力。

3. 结语

随着自然科学研究的不断发展,自然科学研究方法也在不断发展,本文所论述的方法只是自然科学研究方法中最基本、最常见的方法。从本文所列举的科学史料中可以清楚看出科学研究方法对自然科学研究、发现新规律、建立新理论起到了巨大作用,大大促进了物理学的发展,可以说没有科学研究方法,物理学就不可能取得今天辉煌的成就,物理学的发展也到不了今天的水平。通过回顾历史,借鉴前辈科学家的研究经验和正确的科学研究方法,对于认识科学发展的规律,从历史回顾探索未来,对物理学的发展及科学事业的发展具有深远的指导意义。

科学的研究方法 篇10

关键词 高中教学；物理教学；科学方法；改革

一、前言

一般来讲，物理科学方法是一种思维体系，是通过物理现象来让学生重新认识物理的世界，可以说，物理教学中的科学方法是对辩证唯物理论的最好诠释。但是，在很长的时间里，物理教学中科学的方法一直没有被应用到教学中去，使得高中生对于物理迷惑不解，直到最近几年，物理教学中的科学方法才渐渐的应用到各个高校的教学中去。

二、物理教学中科学方法的教育现状及成因

之前的物理教学中，科学方法的应用还不是很广泛，虽然各高校的教师在讲课中会渗入一点点科学方法的思想，但是还是缺乏一些系统的认识和体现，再者高中老师由于自身能力的限制，对物理科学方法理解不同，可能形成一种只注重物理知识的传授，而忽略了对物理学习方法的教育。

造成这种现象的原因很多，主要原因有两点：教育机构没有权威性的教学标准来规定和指导，在最新的教学大纲中，我们只能看到一些改革的过程和方法的总论，没有对科学方法的具体规定和指导，这样概括性的指导并不能使物理教师对科学方法在教学过程中重视，也就不能有效地执行，这是物理教学方法不能实行的主要原因。还有一点，就是当前我们物理教材的编写，对于物理科学方法的渗透小，在物理教材中只有一些物理方法的体现。这让一些物理老师在教学中不能对这些科学方法足够的重视，在教学时也就忽略了对学生传授这些物理科学方法。

这些物理教学中科学方法的缺乏使得学生从长远的发展来看，影响很大，因此，我们必须要将物理教学中的科学方法有效的落实到各个高校的物理教学中去，传授一些物理科学方法知识，这样才能让学生在以后的发展中更好地成长。

三、物理教学中科学方法的实施、用的建议

既然物理教学中的科学方法如此重要，我们就要在教学中有效的实施和运用，经过多年的研究和经验，我们国家的教育者们积累了一些科学方法的建议和方法。下面主要简单介绍教学中的科学方法。

1.在教学中让科学方法教育显性化

所谓的科学方法显性化，就是在课堂上明确指出物理教学中科学方法的名称，传授给学生方法和理论，使得这种方法外显明朗。实质上，这种教学就是将知识和实践能力综合起来的一种教育。物理科学方法的显性化，首先就要将教材中隐含的科学方法显性化。在我们教课过程中，要让学生在听课时学习将每一个知识点中隐含的科学方法讲给学生，让学生了解教材中的科学方法。其次还要在物理的规律中揭示一些科学方法。一般的科学方法是隐藏在物理的概念和规律中的，这使得科学方法不容易被学生掌握，又容易被学生忽略。作为教师，我们有必要给学生讲清楚有些规律中的隐含的科学方法，并要善于展示给课堂上的学生，让学生亲身了解其中的科学方法。当然，还要将发现的科学方法运用到实践中去，才是对科学方法的真正认识和掌握。这一过程对于有些教师有些难，但是要积极的想办法让学生亲身体验课堂上的科学方法。最后就是在课后的习题教学中逐渐渗入科学方法的教育，课堂上讲了一些科学方法，为了对学生进行巩固和加深印象，教师要在课后习题中对科学方法有所渗透，让学生在实际中巩固和掌握物理中的科学方法。

2.在专题教学中使科学方法显现

通过让科学方法的显性化，让学生认识和掌握了物理中的科学方法，教师还要开发学生的联想，让学生通过思考、整合以及一些举一反三的精神，让学生从各个知识体系中寻找学习到的科学方法，让学生养成独立思考、处理问题的能力。在教学中，还要将一些抽象的问题具体化，让科学方法显现，最后让学生对知识深入了解，并进行一些简单的物理研究。

3.创设教学体验的情景让学生感悟其中的科学方法

物理世界中，科学方法都是通过不断的探索和研究才发现的，为了学生形成科学的思维模式，教师要通过设定一个实际的情境来让学生亲身感悟物理中的科学方法，这个实际情境要符合科学的发展规律，让学生通过观察、实验以及一些思考就能置身其中学习其中的科学方法。

四、结语

高中物理教学中的科学方法不同于其他学科的知识，它是让学生通过一些物理现象来认识物理过程，了解一些科学的物理知识，在实践中学习物理研究的体系以及方法。通过物理教学中科学方法的渗透，学生不仅在课堂上学到知识，还会学习物理研究的过程和物理实验的能力，这不仅让学生开阔眼界，还让他们形成了分析、思考、研究物理现象的兴趣并能设计实验去验证物理现象和规律，实现了教学改革的目标。

参考文献：

[1]张喜荣.物理科学方法教育教学目标的研究[J].物理教师，2013，34（5）：25-26

[2]张宪魁.物理科学方法教育的研究与反思[J].理教师，2011，32（4）：45-46

科学的研究方法 篇11

1改善生态环境,防治猪、牛、羊疾病

以某专业养殖猪、牛、羊地区为例,这一地区具有众多养殖基地,这些猪、牛、羊在全国各地都有销售,这里对猪、牛、羊疾病防治十分重视。首先,这里的养殖户从对环境的治理入手,实施纯生态农庄形式的猪、牛、羊的饲养,以减少猪、牛、羊生存因素导致环境受到影响,并预防环境恶化导致猪、牛、羊的健康带来危害[1]。通过这样的方式,为猪、牛、羊的养殖营造无污染、无废物的洁净生态系统,从而使猪、牛、羊的发病率降低。在日常养殖过程中,持续的对猪、牛、羊生存环境进行大力改善,例如建造化粪池,使这些废物形成沼肥,实现能源的循环利用,通过这样的方式不仅可以防止猪、牛、羊的疾病,同时还能对其生存环境进行有效改善,预防因为养殖猪、牛、羊为环境带来污染。

2广泛推广新生物技术疾病防治药品

生物防治防治指的是,让自然界中的生物种群之间进行相互竞争,通过人工培育的方式繁殖出一些对猪、牛、羊有益无害的机体,对一些有害生物和机体等进行排斥,让禽兽自身得以平衡,从而对猪、牛、羊疾病进行防治。通常情况下,健康的猪、牛、羊体内存在着较多的细菌,但这些细菌属于有益菌,可以对猪、牛、羊机体的正常生理功能进行保护,如果因为一些外部环境或者其他原因导致其他细菌进入猪、牛、羊体内,导致猪、牛、羊体内菌种之间平衡关系遭到破坏,可能会导致猪、牛、羊的消化系统、呼吸系统或者生殖系统等出现疾病。在这种情况下,养殖人员可以借用一些外力令其平衡,使猪、牛、羊体内菌群回到原来相对健康的状态,通过这样的方式可以繁殖猪、牛、羊疾病的发生[2]。

当下,对猪、牛、羊的疾病起到防治作用的药瓶不是很多,经过了严格检验的疫苗只有固定的几种,对于一些新型疾病而言,难以满足需求。人们进行猪、牛、羊的养殖的过程中,通常遵循着防治胜过治疗的理念,这就使得新型重组疫苗不断涌向出来。在这些药物中,重组动物干扰素以及抗菌肽等新型生物剂可以在很大程度上使动物的免疫力得到提高,同时还可以降低猪、牛、羊体内抗生素的残留。

2.1重组生物干扰素防治法

近几年,病原菌新型毒株和变异体毒株发生了众多变化,这些变化为猪、牛、羊疾病的防治工作提出了新的要求。其中的干扰素可以有效地进行病毒的防治,可以对猪、牛、羊体内免疫力进行有效调节,同时还可以进行生物活性蛋白质的激活,这为猪、牛、羊疾病的预防提供了巨大的帮助,也为猪、牛、羊肿瘤预防工作提供了保障。

对猪干扰素进行分析,近几年对猪白细胞干扰素进行临场实验,结果显其可以预防猪的流行性腹泻,猪瘟牛羊病等。在我国,一些科研人士在最近一段时间内,又对猪干扰素α、β、γ这几种基因中的分子进行克隆,并对这些分子进行排序和分析,最终对猪抗干扰素IFN-γ进行重组,并且成功地将重组干扰物基因在毕赤酵母和大肠杆菌的表达系统中表达,这一成果可以在一定程度上帮助干扰素向着规模化应用的方向发展。

2.2抗菌胎对猪、牛、羊疾病的防治

抗菌肽属于集中具有较大开发潜力的抗菌物质,这种菌群是从生物的代谢物中发现并获取的,并且具备着微量抗菌谱广的特点。与此同时,还可以杀死猪、牛、羊体内产生的肿瘤细胞,这种菌体被人们称作是“天然抗生素”,这种菌体可以对外来病原菌做出强有力的对抗,为猪、牛、羊的健康设下防线[3]。

经过养殖实验可以得出,抗菌肽不仅可以抑制革兰氏阴阳性病菌,还可以抑制寄生虫的生长和繁殖,并且可以杀死RNA病毒。对其进行使用,可以借助物理作用,和相关细胞之间发生反应,可以在一定程度上凝集膜蛋白,使细菌缺少相对正常的渗透压,最终消亡。抗菌肽的分子较小,在分解和扩散过程中的速度相对于免疫细胞而言更加灵活,速度也更快,因此不存在耐药性,这在一定程度上打破了抗生素的局限,这种抗生素不会对猪、牛、羊体内留下任何污染和残留,并且不会产生任何的毒副作用,因此使用起来十分可靠和安全。

3载体疫苗防治疾病

在猪、牛、羊的养殖过程中,对其疾病进行防治,可以采用疫苗繁殖的方式。对疫苗进行使用过程中,一种疫苗可以对多种疾病进行防治,载体疫苗为猪、牛、羊疾病防治工作作出了巨大贡献。蛋白复制技术得到了猪、牛、羊疾病防治科研人员的广泛关注,对其进行使用,可以在很大程度上预防猪、牛、羊的肠道疾病,同时对于呼吸道疾病和假狂犬病也具有一定的预防作用。对于载体疫苗而言,其为疫苗领域开辟了新的道路,伴随着研究人员对这种疫苗的深入研究,并使其得到不断发展,将会在猪、牛、羊养殖业中得到广泛应用。

4结束语

对猪、牛、羊疾病进行防治,主要有重组生物干扰素防治法、抗菌肽对猪、牛、羊疾病的防治两种。此外,可以利用载体疫苗对猪、牛、羊疾病进行防治。

摘要：针对猪、牛、羊疾病防治工作进行分析,提出了在养殖过程中,要对生态环境进行治理,从而对疾病起到防治作用。此外,结合猪、牛、羊养殖特点,总结出如何利用生物技术对猪、牛、羊疾病进行防治,以期为猪、牛、羊养殖户的疾病防治工作提供一定的帮助。

关键词：疾病防治,生物技术,载体疫苗

参考文献

[1]王维东.羊疾病进行科学防治的措施[J].农技服务,2014,(7).

[2]努尔艾麦提·萨伍提.浅议羊的疾病预防与治疗[J].农民致富之友,2015,(8).