中學物理研究方法-PPT課件

1、中學物理研究方法一、引子蚊香的故事水筆的故事玉米的故事二、走進新課程傳統(tǒng)的物理教育注重其工具性價值，注重物理知識的傳授和記憶，而忽視對物理方法、科學態(tài)度、科學精神的關(guān)注，可以說，我們以往的物理教育片面注重工具性價值而忽視人文價值和科學素養(yǎng)，是不完整的物理教育。創(chuàng)新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。三、變革時代的素質(zhì)能力問題解決能力（個性、感受力、想象力等）人際關(guān)系方面的能力（社會性、待人接物、溝通、社交等）應對社會變化的知識技能（自我表達、媒體知識、基本的電腦應用等能力）四、新課程三維目標知識與技能過程與方法情感、態(tài)度、價值觀五、物理研究方法的魅力.我國唐代韓愈就曾經(jīng)說：“師者，

2、所以傳道授業(yè)解惑也?！?黑格爾說:“手段是一個比有限目的更高的東西?！?科學史家朱克曼曾走訪了41位諾貝爾獎獲得者，發(fā)現(xiàn)他們的“科學鑒賞力”和“高超能力”最主要是得益于從名師那里“學到一種發(fā)現(xiàn)科學真理的思想方法和工作方法”，而不是“從導師那兒獲得的實際知識”。盧瑟福一人就培養(yǎng)出11位諾貝爾物理學獎獲得者。卡文迪許實驗室培養(yǎng)了17位諾貝爾獎得主。伽利略的自由落體規(guī)律與他的研究方法。物理研究方法是物理學家認識物理運動規(guī)律的工具和手段，它擔負著發(fā)現(xiàn)、建立、檢驗、運用和發(fā)展物理規(guī)律的職能。運用物理研究方法獲取物理知識的同時，往往又伴隨新的方法產(chǎn)生。愛因斯坦說：“在衡量人的貢獻時，主要看他們在自己一生中

3、想的是什么和怎樣想的?！焙霌P掌握倡導六、中學物理科學研究方法它就是研究與描述物理現(xiàn)象、實施物理實驗、總結(jié)及檢驗物理規(guī)律時所應用的各種手段與操作，它是科學方法的一種。數(shù)學方法是核心觀察實驗方法是基礎(chǔ)科學思維方法貫穿始終觀察實驗假設(shè)理論數(shù)學方法指導檢驗科學抽象辯證思維實驗數(shù)學方法數(shù)學物理方法（一）物理研究方法的分類（1）常規(guī)研究方法（2）非常規(guī)研究方法（1）常規(guī)研究方法觀察實驗比較分類分析綜合歸納演繹理想化類比假說數(shù)學方法等（2）非常規(guī)研究方法科學想象直覺靈感機遇物理審美物理悖論與失誤（1）常規(guī)研究方法經(jīng)典方法:觀察實驗、邏輯思維、數(shù)學方法現(xiàn)代方法:控制論、系統(tǒng)論、信息論（1.1）探索世界的窗口法

4、拉第說：“沒有觀察就沒有科學，科學發(fā)現(xiàn)誕生于仔細觀察之中?！钡溙煳膶W家第谷的故事：21年、750個星體觀察方法有意長期細微歸納對比（1.2）撬開奧秘的杠桿達.芬奇：“科學如果不是從實驗中產(chǎn)生，并以一種清晰實驗結(jié)束，便是毫無用處的、充滿荒謬的、因為實驗乃確實性之母?！睂嶒灧椒ê喕图兓?對象強化條件控制過程再現(xiàn)和重復過程（1.3）科學思維的第一步古人云：不怕不識貨，就怕貨比貨物以類聚，人以群分比較與分類建立與發(fā)現(xiàn)鑒別與測量深化和產(chǎn)生（1.4）無限而復雜的對策毛澤東說：“唯物辯證法的宇宙觀主要的就是教導人們要善于去觀察和分析各種事物的矛盾的運動，并根據(jù)這種分析指出解決的方法?！狈治雠c綜合精細化、

5、深入化、本質(zhì)化對立和統(tǒng)一整體部分整體光的本性的認識（1.5）個別和一般的互推普朗克：“物理定律的性質(zhì)和內(nèi)容，都不可能單純地依靠思維來獲得。唯一可能的途徑是致力于對自然的觀察，盡可能搜集最大量的各種經(jīng)驗事實，并把這些事實加以比較，然后以最簡單最全面的命題總結(jié)出來。換句話說，我們必須采用歸納法?！睔w納和演繹開普勒的三定律（1.6）突出本質(zhì)的抽象馬克思：“物理學家是在自然過程表現(xiàn)得最確實、最少受干擾的地方考察自然過程的，或者，如有可能，是在保證過程以純粹形態(tài)進行的條件下從事實驗的。”理想化的方法（1.7）通向創(chuàng)新的橋梁愛因斯坦：“在物理學上，往往因為看出了表面上互不相關(guān)的現(xiàn)象之間有相互一致之點而加以

6、類推，結(jié)果竟得到很重要的進展。”類比方法特殊-特殊（1.8）科學理論的先導貝弗里奇說：“假說是研究工作中最重要的智力活動手段。其作用是指出新實驗和新觀測，因而有時導致新發(fā)現(xiàn)，甚至在假說本身不正確時亦如此?！备惶m克林：天電與地電物理假說外推類比演繹想象移植（1.9）物理研究的定量比湯姆生說：“如果不能用數(shù)學來表示，那么你的認識是不夠的、不能令人滿意的，可能只是初步的認識，在你的思想上還沒有上升到科學的階段，不論你講的是什么。”數(shù)學方法抽象精確邏輯辯證（1.10）現(xiàn)代物理科學研究方法錢學森說：“系統(tǒng)理論的研究是多么廣闊的一條戰(zhàn)線。一方面是各種系統(tǒng)工程的實踐帶來了運籌學以及控制論，特別是巨系統(tǒng)理論的

7、發(fā)展。另一方面是理論生物學的研究，帶出了一般系統(tǒng)論；同時推動了非平衡熱力學的研究，產(chǎn)生了開放系統(tǒng)遠離熱力學平衡的耗散結(jié)構(gòu)概念，作為有序性、自組織的理論。還有哈肯綜合了現(xiàn)代科學的多方面成就，建立了比較深刻的協(xié)同學系統(tǒng)理論。”創(chuàng)造思維與系統(tǒng)科學（2.1）物理理論的設(shè)計師廷德爾說:“有了精確的實驗和觀測作為研究的依據(jù)，想象力便成為科學理論的設(shè)計師。”科學想象科學幻想潛科學科學假說科學發(fā)現(xiàn)（2.2）奇特而罕見的方法愛因斯坦：“物理學家的最高使命是要得到那些普遍規(guī)律，要通向這些定律，并沒有邏輯的道路，只是通過那種以對經(jīng)驗的共鳴的理解為依據(jù)的直覺，才能得到這些規(guī)律?！膘`感阿基米德的故事直覺-居里夫婦的故事

8、機遇荷蘭物理學家卡.翁納斯的超導現(xiàn)象（2.3）簡潔、和諧、對稱瑪麗.居里：“科學的探索研究，其本身就含有至美。”英.費爾德：“當你領(lǐng)悟一個的公式時，你會得到同聽巴哈的樂曲一樣 的感情?！蔽锢砻缹W思想科學真理美多樣統(tǒng)一美簡潔深刻美和諧奇異美結(jié)構(gòu)對稱美(2.4)失敗反思法愛因斯坦：“一個人在科學探索的道路上，走過彎路，犯過錯誤，并不是壞事，更不是什么恥辱，要在實踐中勇于承認錯誤和改正錯誤?！毖芯康氖∈〉难芯垦芯康某晒κ?、啟發(fā)、成功導電塑料的故事（2.5）引起風暴的烏云物理學悖論鱷魚與小孩理發(fā)師悖論愛因斯坦的“追光佯謬”七、在中學物理教學中有效學習物理研究方法的思考中學物理教學中要關(guān)注的是：問題意識學習物理研究方法的策略純粹的“教”方法還是及時“滲透”體驗與模仿記住與領(lǐng)會了解研究方法知道物理研究方法因素判定原理：存在于“物理知識點建立、引申和擴展中，知識點以及它們之間的連接處”了解認識與學習客觀規(guī)律的過程：實踐-方法、思考-總結(jié)即實踐論-方法論-認識論（一）物理研究方法教育的課堂教學模式的探討教學目