高中物理教師科學(xué)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(xué)方法教育調(diào)查研究

譚 琳1李方永2李海濤3

物理學(xué)是一門具有方法論性質(zhì)的科學(xué)，科學(xué)方法教育是物理教學(xué)主要內(nèi)容和任務(wù)之一。特別是新一輪基礎(chǔ)教育課程改革以來，物理課程的三維目標(biāo)中明確提出了“方法”目標(biāo)，要求學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中“了解物理學(xué)的研究方法”“嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題”。這就對物理教學(xué)提出了明確的教學(xué)目的，使得科學(xué)方法教育得到更廣泛的認(rèn)識和實(shí)施。在推進(jìn)科學(xué)方法理論與實(shí)踐向前發(fā)展的同時(shí)，許多問題逐漸產(chǎn)生并顯露出來，如科學(xué)方法的教育功能有哪些、高中物理科學(xué)方法教育的內(nèi)容主要是什么、科學(xué)方法可以采用何種更有效的教學(xué)方式等。這些問題的思考、討論與解決對切實(shí)推進(jìn)科學(xué)方法教育的發(fā)展、提高科學(xué)方法教育的質(zhì)效、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，具有舉足輕重的深遠(yuǎn)意義。實(shí)踐中產(chǎn)生的問題及其解決總是離不開對實(shí)際情況的把握與分析。科學(xué)方法教育也不例外。因此，對高中物理科學(xué)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(shè)計(jì)與實(shí)施

基于文獻(xiàn)研究及調(diào)查目的的思考，問卷將圍繞下面主題設(shè)計(jì)相應(yīng)的問題：(1)個(gè)人信息搜集，包括被測對象的學(xué)歷、職稱、教齡；(2)物理教師對科學(xué)方法的認(rèn)識；(3)物理教師對科學(xué)方法教育的認(rèn)識；(4)當(dāng)前科學(xué)方法教育實(shí)施的現(xiàn)狀及存在的問題。針對上述二級主題設(shè)計(jì)相應(yīng)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(xué)物理科學(xué)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(jìn)行試測，同時(shí)就問卷的內(nèi)容和形式等方面的問題向三位物理科學(xué)方法教育專家進(jìn)行咨詢，針對試測結(jié)果和專家建議又對問卷進(jìn)行多次修改后定稿。通過教研活動、培訓(xùn)班、學(xué)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(xué)方法的認(rèn)識

高中物理教師對于科學(xué)方法的認(rèn)識程度決定了他們進(jìn)行科學(xué)方法教育的意愿和態(tài)度，影響了科學(xué)方法教育的方式和效果。進(jìn)行科學(xué)方法教育，教師對科學(xué)方法的認(rèn)識程度，特別是物理科學(xué)方法的掌握情況，是首要的必備條件。具體調(diào)查及統(tǒng)計(jì)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(jìn)行了調(diào)查。根據(jù)課標(biāo)內(nèi)容并參考文獻(xiàn)研究的結(jié)果，我們將物理教學(xué)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(xué)習(xí)方法、思維方法、物理教學(xué)方法。將六種方法設(shè)置為六個(gè)選項(xiàng)，請物理教師選擇，可以選擇多項(xiàng)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。

統(tǒng)計(jì)顯示在參與調(diào)查的95名物理教師中，對于物理課程標(biāo)準(zhǔn)里“方法”的理解，認(rèn)同度從高到低依次是：思維方法(90人次)、物理學(xué)習(xí)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(xué)方法(26人次)和技術(shù)方法(6人次)。

(2)對物理科學(xué)方法分類的認(rèn)識

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

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

2.高中物理教師對科學(xué)方法教育的認(rèn)識

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

(1)物理教師對科學(xué)方法教育重要性的認(rèn)識

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

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在接受問卷調(diào)查的95名教師中，26名教師認(rèn)為科學(xué)方法教育極其重要，占27.4%，64名教師認(rèn)為重要，占67.4%，5名教師認(rèn)為科學(xué)方法教育的重要性一般，占5.3%，沒有教師認(rèn)為科學(xué)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(rèn)同科學(xué)方法教育，大多數(shù)教師還認(rèn)為科學(xué)方法教育在物理教學(xué)中很重要。在思想上重視科學(xué)方法，這就為在物理教學(xué)中開展科學(xué)方法教育做好了傾向性準(zhǔn)備。

(2)對物理科學(xué)方法教育功能的認(rèn)識

物理教師重視科學(xué)方法教育是有原因的，他們認(rèn)為科學(xué)方法在物理教學(xué)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(biāo)的達(dá)成情況。文獻(xiàn)研究表明，科學(xué)方法在理解物理知識、解決物理習(xí)題、開發(fā)智力、發(fā)展物理能力、理解科學(xué)本質(zhì)、培養(yǎng)科學(xué)精神等方面具有較大的作用。物理教師們怎么看待科學(xué)方法教育的功能呢？數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如圖4所示。

調(diào)查顯示，對于科學(xué)方法的幾個(gè)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(xué)精神(70人次)，發(fā)展物理能力(52人次)，理解科學(xué)本質(zhì)(49人次)，開發(fā)智力(41人次)，解決物理習(xí)題(32人次)。

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

3.當(dāng)前高中物理開展科學(xué)方法教育現(xiàn)狀

上面探討了當(dāng)前物理教師對科學(xué)方法和科學(xué)方法教育的認(rèn)識，但仍停留在觀念層面，進(jìn)一步追問在實(shí)際教學(xué)中開展科學(xué)方法教育的現(xiàn)狀，調(diào)查如下。

(1)科學(xué)方法教育的途徑

了解物理教師在實(shí)際教學(xué)中開展科學(xué)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(xué)方法教育途徑是實(shí)驗(yàn)教學(xué)和探究學(xué)習(xí)，其次是概念規(guī)律教學(xué)、習(xí)題教學(xué)和物理學(xué)史教學(xué)，而科學(xué)方法專題講座、課外活動和競賽、原始物理問題教學(xué)等途徑只有少數(shù)教師采納。

(2)當(dāng)前教師對科學(xué)方法教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置

物理課程標(biāo)準(zhǔn)將過程與方法作為三維目標(biāo)之一，指明物理教學(xué)應(yīng)該在過程與方法維度達(dá)到一定的要求。物理教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中有沒有考慮方法教育？查看物理教師設(shè)置科學(xué)方法教學(xué)目標(biāo)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(shè)定科學(xué)方法教育目標(biāo)的時(shí)候，參照的依據(jù)按照從多到少的順序依次是：物理課程標(biāo)準(zhǔn)(76人)，科學(xué)方法的特點(diǎn)(74人)，學(xué)生情況(73人)，物理教材(59人)，各年級科學(xué)方法內(nèi)容的銜接(28人)。

(3)當(dāng)前教師實(shí)施科學(xué)方法教育內(nèi)容的選擇

科學(xué)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(xué)方法，這也體現(xiàn)了科學(xué)方法的多樣性與普適性。限于時(shí)間與學(xué)生能力水平的限制，在選擇科學(xué)方法教育內(nèi)容時(shí)需要有所抉擇，那么，物理教師主要是參考什么來選擇科學(xué)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(xué)方法教育內(nèi)容的時(shí)候，所采用的依據(jù)依次是課程標(biāo)準(zhǔn)(77人次)、教材(61人次)、教學(xué)大綱(55人次)、科學(xué)方法資料(46人次)，反映出課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的重要地位。

物理課程標(biāo)準(zhǔn)是教學(xué)的指南，在選擇科學(xué)方法教育內(nèi)容時(shí)參考課程標(biāo)準(zhǔn)是值得肯定的。但由于課程標(biāo)準(zhǔn)的表述過于簡練，對科學(xué)方法教育內(nèi)容顯化不足，單純查閱課程標(biāo)準(zhǔn)較難全面認(rèn)識相應(yīng)的科學(xué)方法教育內(nèi)容，而教材是編寫者在理解課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)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(xué)方法資料，實(shí)際上這是補(bǔ)充教材中科學(xué)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(xué)內(nèi)容的唯一來源，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和學(xué)生的實(shí)際情況，合理利用其他相關(guān)的課程資源以提高物理教學(xué)質(zhì)量。

(4)當(dāng)前影響科學(xué)方法教育實(shí)施的因素

問卷中詢問教師影響科學(xué)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(rèn)為影響科學(xué)方法教育的因素包括教師意識和科學(xué)素養(yǎng)，60位物理教師認(rèn)為教學(xué)策略同樣是主要的影響因素之一，48位教師認(rèn)為課程標(biāo)準(zhǔn)要求、教材編寫、教育評價(jià)等也是影響科學(xué)方法教育的因素，還有37位教師認(rèn)為教學(xué)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(dāng)前物理科學(xué)方法教育現(xiàn)狀及教師對科學(xué)方法教育的認(rèn)識有一個(gè)較為全面的了解，同時(shí)也為我們思考如何改進(jìn)當(dāng)前科學(xué)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(xué)方法教育現(xiàn)狀進(jìn)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(xué)方法教育，對于科學(xué)方法的教育功能以及重要性有一定的認(rèn)識，認(rèn)可科學(xué)方法教育。(2)教學(xué)實(shí)踐中，教師們采用的教學(xué)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(xué)過程關(guān)注科學(xué)方法教育，科學(xué)方法顯性教育已經(jīng)體現(xiàn)在物理教學(xué)的多個(gè)環(huán)節(jié)上。(4)高中物理教師對科學(xué)方法了解和認(rèn)識不夠，是科學(xué)方法教育面臨的一個(gè)主要問題。

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

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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(xué)校。2.湖北省荊州市荊南高級中學(xué)。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(xué)重點(diǎn)課題“高中物理科學(xué)方法教育內(nèi)容顯化的理論與實(shí)踐研究”(編號：ABA08010)。