高中物理教師科學方法教育調(diào)查研究

譚 琳 李方永 李海濤

高中物理教師科學方法教育調(diào)查研究

譚 琳1李方永2李海濤3

物理學是一門具有方法論性質(zhì)的科學，科學方法教育是物理教學主要內(nèi)容和任務之一。特別是新一輪基礎教育課程改革以來，物理課程的三維目標中明確提出了“方法”目標，要求學生在物理學習中“了解物理學的研究方法”“嘗試應用科學探究的方法研究物理問題”。這就對物理教學提出了明確的教學目的，使得科學方法教育得到更廣泛的認識和實施。在推進科學方法理論與實踐向前發(fā)展的同時，許多問題逐漸產(chǎn)生并顯露出來，如科學方法的教育功能有哪些、高中物理科學方法教育的內(nèi)容主要是什么、科學方法可以采用何種更有效的教學方式等。這些問題的思考、討論與解決對切實推進科學方法教育的發(fā)展、提高科學方法教育的質(zhì)效、培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，具有舉足輕重的深遠意義。實踐中產(chǎn)生的問題及其解決總是離不開對實際情況的把握與分析?？茖W方法教育也不例外。因此，對高中物理科學方法教育現(xiàn)狀的調(diào)查研究就顯得比較重要了。

一、調(diào)查問卷設計與實施

基于文獻研究及調(diào)查目的的思考，問卷將圍繞下面主題設計相應的問題：(1)個人信息搜集，包括被測對象的學歷、職稱、教齡；(2)物理教師對科學方法的認識；(3)物理教師對科學方法教育的認識；(4)當前科學方法教育實施的現(xiàn)狀及存在的問題。針對上述二級主題設計相應的調(diào)查問題，題型包括單選題、多選題和開放題等，擬定《中學物理科學方法施教現(xiàn)狀調(diào)查問卷》初稿。

問卷初稿編制后，首先對小部分高中物理教師進行試測，同時就問卷的內(nèi)容和形式等方面的問題向三位物理科學方法教育專家進行咨詢，針對試測結(jié)果和專家建議又對問卷進行多次修改后定稿。通過教研活動、培訓班、學科會議等途徑施測，回收有效問卷95份。

二、調(diào)查結(jié)果與分析

1.高中物理教師對科學方法的認識

高中物理教師對于科學方法的認識程度決定了他們進行科學方法教育的意愿和態(tài)度，影響了科學方法教育的方式和效果。進行科學方法教育，教師對科學方法的認識程度，特別是物理科學方法的掌握情況，是首要的必備條件。具體調(diào)查及統(tǒng)計結(jié)果探討如下。

(1)對“過程與方法”維度中“方法”的理解

為了了解物理教師對“方法”的理解，我們對此進行了調(diào)查。根據(jù)課標內(nèi)容并參考文獻研究的結(jié)果，我們將物理教學可能存在的“方法”歸納為六種：物理研究方法、物理解題方法、技術(shù)方法、物理學習方法、思維方法、物理教學方法。將六種方法設置為六個選項，請物理教師選擇，可以選擇多項。統(tǒng)計結(jié)果如圖1所示。

統(tǒng)計顯示在參與調(diào)查的95名物理教師中，對于物理課程標準里“方法”的理解，認同度從高到低依次是：思維方法(90人次)、物理學習方法(75人次)、物理研究方法(70人次)、物理解題方法(30人次)、物理教學方法(26人次)和技術(shù)方法(6人次)。

(2)對物理科學方法分類的認識

隨著物理科學的發(fā)展，物理科學方法越來越多，為了更好地研究物理科學方法，人們將它們分成不同的類別。按照不同的標準，物理科學方法有多種分類方式，不同的分類方式對物理科學方法的理解認識不一樣，對科學方法教育的理解和實踐也有所不同。為了調(diào)查物理教師對科學方法分類的認識情況，我們將幾種代表性的分類設置成選項請教師作答。統(tǒng)計結(jié)果如圖2所示。

統(tǒng)計結(jié)果顯示，對于將物理學科學方法分為“思維方法、數(shù)學方法、物理方法”的認同度最高，而對于按照“效率”劃分的“強方法、弱方法”和按照“科學哲學”視角劃分的“經(jīng)驗方法、理性方法、臻美方法”的認同度為零。自從伽利略首創(chuàng)實驗、科學思維和數(shù)學演繹三者巧妙結(jié)合的科學方法以來，人們一直認為物理科學方法主要包括這三類，反映在教學中就是將物理科學方法劃分為思維方法、數(shù)學方法和物理方法。而對于認知心理學將科學方法按照其解決問題的效率大小，劃分為強方法和弱方法，物理教師基本上沒有認同，或者說物理教師對此毫無了解。在科學哲學上，科學方法分為理性方法、經(jīng)驗方法、臻美方法，物理教師對于這種方式的認同度也是零，這反映出物理教師對科學哲學的關(guān)注度不高。

2.高中物理教師對科學方法教育的認識

關(guān)于高中物理教師對科學方法教育的認識，分為若干二級主題一一進行調(diào)查與探討。

(1)物理教師對科學方法教育重要性的認識

馬扎諾將自我系統(tǒng)納入教育目標分類體系中，認為自我系統(tǒng)為個體是否從事一項新任務做出明智的判斷，并決定個體參與這項任務的愿望的大小，這種愿望直接關(guān)系到任務的成功與否?？茖W方法教育也不例外，物理教師對于科學方法教育的重視程度，也直接影響了他們開展科學方法教育的意愿。問卷中的問題是：“開展中學物理科學方法教育，您認為( )”，其選項分為極其重要、重要、一般、不重要和沒必要五個等級。統(tǒng)計結(jié)果如圖3所示。

統(tǒng)計結(jié)果顯示，在接受問卷調(diào)查的95名教師中，26名教師認為科學方法教育極其重要，占27.4%，64名教師認為重要，占67.4%，5名教師認為科學方法教育的重要性一般，占5.3%，沒有教師認為科學方法教育不重要或者沒必要。

從調(diào)查結(jié)果來看，物理教師基本上都認同科學方法教育，大多數(shù)教師還認為科學方法教育在物理教學中很重要。在思想上重視科學方法，這就為在物理教學中開展科學方法教育做好了傾向性準備。

(2)對物理科學方法教育功能的認識

物理教師重視科學方法教育是有原因的，他們認為科學方法在物理教學中發(fā)揮著重要的作用，這些作用的發(fā)揮直接影響著物理教育目標的達成情況。文獻研究表明，科學方法在理解物理知識、解決物理習題、開發(fā)智力、發(fā)展物理能力、理解科學本質(zhì)、培養(yǎng)科學精神等方面具有較大的作用。物理教師們怎么看待科學方法教育的功能呢？數(shù)據(jù)統(tǒng)計如圖4所示。

調(diào)查顯示，對于科學方法的幾個功能，物理教師的排序從高到低依次是：理解物理知識(72人次)，培養(yǎng)科學精神(70人次)，發(fā)展物理能力(52人次)，理解科學本質(zhì)(49人次)，開發(fā)智力(41人次)，解決物理習題(32人次)。

從調(diào)查結(jié)果來看，物理教師重視科學方法對理解知識的重要作用，處于第二位的是培養(yǎng)科學精神。這與科學方法在物理知識體系中的地位有密切關(guān)系，科學方法支配著物理知識的獲得，離開了物理科學方法而想要真正理解物理知識是不可能。

3.當前高中物理開展科學方法教育現(xiàn)狀

上面探討了當前物理教師對科學方法和科學方法教育的認識，但仍停留在觀念層面，進一步追問在實際教學中開展科學方法教育的現(xiàn)狀，調(diào)查如下。

(1)科學方法教育的途徑

了解物理教師在實際教學中開展科學方法教育的狀況，有必要了解他們主要采用的教育途徑(如圖5所示)。

數(shù)據(jù)顯示，多數(shù)物理教師主要采用的科學方法教育途徑是實驗教學和探究學習，其次是概念規(guī)律教學、習題教學和物理學史教學，而科學方法專題講座、課外活動和競賽、原始物理問題教學等途徑只有少數(shù)教師采納。

(2)當前教師對科學方法教學目標的設置

物理課程標準將過程與方法作為三維目標之一，指明物理教學應該在過程與方法維度達到一定的要求。物理教師在教學設計中有沒有考慮方法教育？查看物理教師設置科學方法教學目標的依據(jù)，調(diào)查結(jié)果如圖6所示。

調(diào)查結(jié)果顯示，物理教師在設定科學方法教育目標的時候，參照的依據(jù)按照從多到少的順序依次是：物理課程標準(76人)，科學方法的特點(74人)，學生情況(73人)，物理教材(59人)，各年級科學方法內(nèi)容的銜接(28人)。

(3)當前教師實施科學方法教育內(nèi)容的選擇

科學方法教育內(nèi)容較為豐富，同一物理知識內(nèi)容很可能涉及多種科學方法，這也體現(xiàn)了科學方法的多樣性與普適性。限于時間與學生能力水平的限制，在選擇科學方法教育內(nèi)容時需要有所抉擇，那么，物理教師主要是參考什么來選擇科學方法教育內(nèi)容的呢？調(diào)查顯示如圖7所示。

數(shù)據(jù)顯示，物理教師在確定科學方法教育內(nèi)容的時候，所采用的依據(jù)依次是課程標準(77人次)、教材(61人次)、教學大綱(55人次)、科學方法資料(46人次)，反映出課程標準和教材的重要地位。

物理課程標準是教學的指南，在選擇科學方法教育內(nèi)容時參考課程標準是值得肯定的。但由于課程標準的表述過于簡練，對科學方法教育內(nèi)容顯化不足，單純查閱課程標準較難全面認識相應的科學方法教育內(nèi)容，而教材是編寫者在理解課程標準的基礎上撰寫的，因此成為了多數(shù)教師的重要參考。數(shù)據(jù)也顯示，只有較少的物理教師會翻閱科學方法資料，實際上這是補充教材中科學方法教育內(nèi)容的重要途徑。教材雖然是最重要的文字課程資源，但不是教學內(nèi)容的唯一來源，教師應當根據(jù)課程標準的要求和學生的實際情況，合理利用其他相關(guān)的課程資源以提高物理教學質(zhì)量。

(4)當前影響科學方法教育實施的因素

問卷中詢問教師影響科學方法教育的因素主要是什么，教師的選擇如圖8所示：

數(shù)據(jù)顯示，近94%的教師認為影響科學方法教育的因素包括教師意識和科學素養(yǎng)，60位物理教師認為教學策略同樣是主要的影響因素之一，48位教師認為課程標準要求、教材編寫、教育評價等也是影響科學方法教育的因素，還有37位教師認為教學資源也是影響因素之一。

上述調(diào)查研究結(jié)論，既使我們對當前物理科學方法教育現(xiàn)狀及教師對科學方法教育的認識有一個較為全面的了解，同時也為我們思考如何改進當前科學方法教育存在的問題提供了部分重要的參考與依據(jù)。

三、結(jié)束語

通過問卷調(diào)查對高中物理科學方法教育現(xiàn)狀進行了探查?；谘芯繕颖镜那闆r，得出以下結(jié)論：(1)高中物理教師普遍重視科學方法教育，對于科學方法的教育功能以及重要性有一定的認識，認可科學方法教育。(2)教學實踐中，教師們采用的教學方式不同，教育途徑較為多樣，既有隱性處理也有顯性處理。(3)物理教學過程關(guān)注科學方法教育，科學方法顯性教育已經(jīng)體現(xiàn)在物理教學的多個環(huán)節(jié)上。(4)高中物理教師對科學方法了解和認識不夠，是科學方法教育面臨的一個主要問題。

[1] 李正福,李春密,邢紅軍.從隱性到顯性:物理科學方法教育方式的重要變革[J].課程?教材?教法,2010,12:71-74.

[2] 黎加厚.新教育目標分類學[M].上海:上海教育出版社,2010.

[3] 閻金鐸,郭玉英. 中學物理新課程教學概論[M].北京:北京師范大學出版社,2008.

[4] 張憲魁.物理科學方法教育[M].山東:青島海洋大學出版社,2000.

[5] 高飛,邢紅軍.以科學方法引領(lǐng)初中重點物理知識的教學[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2011,4:88-90.

譚琳，碩士。李方永，本科，中教一級。李海濤，碩士，中教一級。

1.北京市回民學校。2.湖北省荊州市荊南高級中學。3.河北省邯鄲市二十六中。

本文系北京市“十一五”規(guī)劃教育科學重點課題“高中物理科學方法教育內(nèi)容顯化的理論與實踐研究”(編號：ABA08010)。