1 课标要求

　　在义务教育物理课程标准(2011年版)的课程性质部分指出“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。物理学不仅含有探索大自然的知识成果，而且含有探索者的科学思想、科学方法、科学态度和科学精神等”。由此可以看出物理学丰富的内涵，涉及物理知识、物理方法、物理思想、物理态度和物理精神5个方面。在课程的具体实施中，一般以知识作为载体，以方法作为通道，以思想作为目标，使学生由外而内深刻地领悟知识，从而端正科学态度，继而由内而外地物化思想发扬科学精神，使整个学习思维过程融会贯通、淋漓尽致。

　　2 科学方法与科学思想

　　科学方法与科学思想在某种程度上无法分离，甚至共为一体。在义务教育物理课程中，尤其是实验中展现了很多科学方法，并有相对应的思想渗透其中。

　　2.1放大法

　　放大法，又可称为累积法。例如，在要测量一条导线的直径时，直接测量操作难度大，且误差较大，故可采用放大法(累积法)进行测量。可以将导线紧密地缠绕在一个光滑的柱状物体上，然后测量几十匝或者几百匝导线的长度，然后除以匝数可获得导线直径。这种方法其实是化零为整的思想，提供给学生一种思想方法：面对细小物体的测量问题应该具有怎样的思维方向和思维意识。

　　2.2类比法

　　因为中学生的经验知识在学习活动中是不可忽略的学习背景，对学生学习有很大的影响，因此，将学习过程与现实生活适当地类比，可以减少学生的思维跨度，加强新知识的亲切感和立体感。

　　比如，为了帮助学生理解电流和电压，可以把电流、电压与水流、水压进行类比，抽水机提供了水压，水压使水沿着一定的方向流动形成水流，水流通过涡轮使涡轮转动消耗水能。类比法所渗透的思想是由此及彼的思想：让学生学习到如何用自己了解的“此”去理解新知识的“彼”。

　　2.3控制度量法

　　纵观义务教育物理课程中使用最多的科学方法应该是控制变量法，其主要体现在两个方面：一是实验方法，二是物理量及其计算公式的引人。

　　2.3.1实验方法

　　实验中的控制变量法，即保持一个或多个量不变，使另一个或多个量改变，来探究这些量之间的关系。其实，在小学阶段的科学课程中，就对控制变量这一思想有所渗透。在科教版5年级科学上册第1节课就引入了这一“方法”。当然，对于小学生并没有正式给出方法的确切名称，整个探究过程是在“对比”活动中进行的。课本要求学生探究“水是否对种子的发芽有影响”。实验设置了实验组和对照组，整个实验过程保证其他因素不变，只是给实验组定期加适量水，对照组不加水，过一段时间，“对比”两组实验种子的发芽状况，从而得出结论。对比实验是小学阶段科学课上较常用的一种实验方法。要想科学地完成对比实验，需要进行控制变量。变量是指在实验中可以发生变化的因素。控制是对比实验的灵魂，实验中变量控制的好坏决定着对比实验的成败。由此可见，控制变量的思想在小学阶段就已经进入课堂，从某种意义上可以说，对比方法是控制变量方法的雏形。小学阶段通过对比实验对学生的探究意识进行启迪，并随着学生身心的逐渐发展与完善，对这一方法会有更深刻的认识和理解。因此，在初中物理课程中的很多物理实验都是采用了控制变量法对问题进行探究的。

　　比如，探究滑动摩擦力的影响因素，影响蒸发快慢的因素，动能的影响因素，电磁铁磁性的强弱等，不同之处是有的实验很明显是运用控制变量法进行实验，而有的是将控制变量思想隐含其中。以北师大9年级物理在研究重力势能时的影响因素为例，要求学生通过“观察和思考”得出影响重力势能的因素，教材内容如图1所示。

　　可以看出甲组实验只改变铁块高度这一因素，保持铁块质量相同、木质小桌相同、沙子量相同等来研究高度与重力势能的关系;乙组只改变铁块的质量，保持高度相同、木质小桌相同、沙子量相同来研究质量与重力势能的关系。不难看出，在这个“思考与观察”的过程中，学生必须把握好不变因素与变量因素才能清晰地分析问题得出正确的结论。但是，教材中并没有提出这是“控制变量方法”的运用，但这种思想很显然渗透其中。

　　2.3.2物理量及其计算公式

　　其实，义务教育物理课程的很多概念都是基于控制变量思想而给出的，比如密度、比热容等。那么，物理概念的控制变量思想如何体现?下面以密度的学习为例进行讨论。

　　密度概念的学习无处不渗透着控制变量的思想。在学习密度这一课时，首先，会向同学呈现不同的物体，让学生利用不同的方法进行区别，结果发现学生普遍使用感觉器官，比如眼睛、鼻子进行辨别，均属于感官识别。感官识别是通过最明显、区分度最大的因素进行甄别，不考虑其他因素，与控制变量思想有异曲同工之妙：抓住最主要的因素，对其他因素进行适度处理。但继而向学生展示外观一模一样的两个长方体，并告知学生一个是铁块，一个是木块，询问学生如何区别。当感觉器官无力解决问题时，学生就会进行稍微复杂的思维过程，但学生并不难得出通过称“质量”来判别，质量大的是铁块，反之是木块。再举一例，有两个质量相同的物块，仍然一个是铁块一个是木块，又该如何判断?学生根据生活经验很容易得出体积大的是木块，反之是铁块。随即，教师引出问题：“那么，我们是否可以通过研究质量和体积来认识物质呢?”面对这个问题，学生好像知道，但又说不清楚。此时，学生已经有所意识：一个因素相同，判断另外一个因素即可，但是具体的定量关系无法确定。于是，教师就引导学生研究质量与体积的关系，通过某种途径在他们之间搭一座桥来沟通联系，因为，之前的两组判断就是在“体积相同时，依据质量大小来确定”，“质量相同时，根据体积大小来确定”而得出结论的。这个过程中有3个变量，分别为：物质、质量、体积。