在初中物理教學(xué)中貫穿科學(xué)方法教育

在當(dāng)前的課程改革中，一些學(xué)生與教師存在一種錯誤的思想，認(rèn)為物理教學(xué)改革就是要找到一種學(xué)習(xí)物理比較輕松的方法。兩千多年前古希臘數(shù)學(xué)家歐幾里得在回答另一位學(xué)者托勒玫的問題時說“不存在任何通向幾何學(xué)的不費力的方法”，今天也有理由這樣說：“不存在任何通向物理學(xué)的不費力氣的方法?！蔽锢斫虒W(xué)改革的目的絕不是讓物理學(xué)變得容易，而是要把傳授物理知識作為主要目的，變?yōu)橐蕴岣邔W(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主要目的?？茖W(xué)方法是科學(xué)素養(yǎng)的核心，在物理教學(xué)中要貫穿科學(xué)方法教育。

一、在物理教學(xué)中貫穿科學(xué)方法的必要性

物理從成為一門科學(xué)那天起就和科學(xué)方法有了不解之緣，這是因為科學(xué)既是人類的知識體系，又是人類認(rèn)識世界的一種方式和探索過程，物理概念和物理規(guī)律本身是無方法可言的，概念是物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性，規(guī)律是物理過程中體現(xiàn)出的必然聯(lián)系，然而要得出科學(xué)的概念和規(guī)律，就要借助一定的工具、一定的手段和思維操作方法，這里科學(xué)方法就體現(xiàn)出來了。

物理教學(xué)以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為根本目的，科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神是科學(xué)素養(yǎng)的核心要素，不同教育階段的科學(xué)方法教育只是體現(xiàn)在內(nèi)容和目標(biāo)的不同，深度與廣度的不同。初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)在“前言”中指出：“物理課程不僅應(yīng)該注重科學(xué)知識的傳授和技能的訓(xùn)練，注重將物理科學(xué)的新成就及其對人類文明的影響等納入課程，而且還應(yīng)重視對學(xué)生終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識和科學(xué)精神的培養(yǎng)?！边@里的“終身學(xué)習(xí)”、“科學(xué)探究”、“創(chuàng)新意識與科學(xué)精神”都離不開科學(xué)方法的掌握，即使教師在“傳授知識和技能訓(xùn)練”中也需要滲透科學(xué)方法的教育。新課程標(biāo)準(zhǔn)在課程目標(biāo)中明確提出，要學(xué)生“在解決問題或作決定時能嘗試運用科學(xué)原理和科學(xué)研究方法”。

二、初中物理教學(xué)中所包含的科學(xué)方法

物理體系自身包含豐富的科學(xué)方法，它既表現(xiàn)在知識的結(jié)構(gòu)上，又表現(xiàn)在這些知識結(jié)構(gòu)的建立過程中；總的說來，這些科學(xué)方法大致可以分為五類：物理方法、數(shù)學(xué)方法、邏輯方法、非邏輯方法和哲學(xué)方法，由于科學(xué)方法和方法教育的層次性，在初中階段物理的方法主要有觀察方法、實驗方法（含控制變量法）、等效方法、理想化方法等；數(shù)學(xué)方法主要有：比例方法、方程方法和圖像方法等；邏輯方法主要有：比較、分類、類比、概括、歸納與演繹、分析與綜合等；哲學(xué)方法主要有：絕對相對、量變質(zhì)變、原因結(jié)果，等等。還要掌握如理念、直覺、想象等非邏輯方法，這是創(chuàng)新能力的重要體現(xiàn)。

三、掌握科學(xué)方法的主要方式

1.在親自體驗中掌握科學(xué)方法。物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，物理教學(xué)的特點就是實驗多，極有利于學(xué)生親身體驗。新教材更是加強了學(xué)生的自身體驗，讓學(xué)生通過體驗就可以很好地感受知識體系內(nèi)的科學(xué)方法。例如水沸騰實驗，學(xué)生沒有實驗前總認(rèn)為只在100攝氏度時，水才“內(nèi)部與表面”同時“劇烈”汽化，親身做了實驗后才發(fā)現(xiàn)實際沒到100攝氏度時，水“內(nèi)部與表面”就開始汽化，只是“劇烈”的程度不同罷了。通過自身體驗，學(xué)生看到了“量變與質(zhì)變”的關(guān)系，感受到了相對與絕對的區(qū)別。

2.在民主和諧的氛圍中掌握科學(xué)方法。新課程中一個重要的理念是，教學(xué)體現(xiàn)師生平等，課堂教學(xué)中廢除“一言堂”，開展探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式，這些學(xué)習(xí)方式的一個共同特點，就是營造民主和諧的學(xué)習(xí)氛圍。在這種氛圍中，學(xué)生自我知識構(gòu)建的動力得到釋放，大腦皮層容易達(dá)到活躍程度，對物理知識學(xué)習(xí)理解能夠從多個方面進(jìn)行，他們不再滿足物理一些概念和規(guī)律的結(jié)論，而對為何要引出這些概念，為何這樣引出而不那樣引出，那樣引出會得到什么結(jié)論等新問題產(chǎn)生了強烈的興趣和求知欲。物理學(xué)體系中內(nèi)含的科學(xué)方法就會在學(xué)生自己的問題中，在學(xué)生激烈的心智活動中伴隨著大腦中知識結(jié)構(gòu)的生成，慢慢構(gòu)建出科學(xué)方法的結(jié)構(gòu)。

3.在相互交流討論中掌握科學(xué)方法。師生相互交流、生生相互交流，是新課改最提倡的。信息論指出，在信息傳輸和交往中會產(chǎn)生新的信息，這種新信息既可是原有信息的子信息，又可是一種完全有別于原信息的信息。學(xué)生交流解決問題的方法，既可為其他學(xué)生提供解決問題的思路，又可使交流的學(xué)生產(chǎn)生完全不同與以前的創(chuàng)新思路。相互啟發(fā)、共同提高，在課堂教學(xué)實踐中這樣的實例不勝枚舉。

4.在解題訓(xùn)練中掌握科學(xué)方法。方法教育主要滲透于課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中，還要滲透于學(xué)生學(xué)習(xí)的各種形式中，所以作為知識鞏固和考核的重要方式，練習(xí)與考試也要滲透科學(xué)方法教育。在練習(xí)題和考試題中編制一些目的在于深化或測試科學(xué)方法的試題，讓學(xué)生把科學(xué)方法由“內(nèi)隱”轉(zhuǎn)變成“外顯”，對科學(xué)方法的認(rèn)識由膚淺、模糊、看成孤立個體，逐步轉(zhuǎn)變成深刻、清昕、看成方法體系。初中方法教育的習(xí)題目前正成為各課程改革實驗區(qū)中考試題中的亮點。

四、科學(xué)方法教育的基本原則

1.與物理知識教學(xué)緊密聯(lián)系的原則。物理學(xué)整體是由物理學(xué)科知識和物理學(xué)的方法論組成的，物理學(xué)的方法論是伴隨物理學(xué)的發(fā)展而建立的，而物理學(xué)的知識和體系則是體現(xiàn)和學(xué)習(xí)物理學(xué)思想和方法論的最好載體。在教學(xué)過程中注重傳授概念、規(guī)律產(chǎn)生的背景、產(chǎn)生的過程及在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中應(yīng)用的實例，例如，通過物理學(xué)史的小故事學(xué)生明白為什么要提出某個概念，這個概念是怎樣提出的，這個概念提出后對物理學(xué)的發(fā)展起到什么作用，讓學(xué)生感受科學(xué)方法和物理知識的產(chǎn)生與應(yīng)用緊密相連，知識與方法是血肉相連的整體。

2.各種方法教育有機結(jié)合的原則。在物理教學(xué)中，各種科學(xué)方法交織在一起，不可能在一種科學(xué)方法的教育完成后再進(jìn)行另一種科學(xué)方法教育。因此教師要善于應(yīng)用教材中的科學(xué)方法因素，在一堂物理課中糅合多種科學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。有時一個知識點可以滲透幾種科學(xué)方法教育的因素，這時就要有所選擇，以適應(yīng)自己所教初中生的實際。例如“牛頓第一定律”一節(jié)，可以用實驗加理想化模型講授，提出一塊“完全沒有摩擦的平面”，重點滲透“理想化方法”；也可以用歸納反證的方法講授，收集多個沒受力仍在運動的現(xiàn)象和受到力而沒有運動的現(xiàn)象，從而得出“力不是運動的原因”，重點滲透“歸納方法”。