中學(xué)物理科學(xué)方法教育現(xiàn)狀的調(diào)查與分析＊

張喜榮

（保定學(xué)院物理與電子工程系 河北 保定 0710 00 ）

張 敏

（保定學(xué)院科研處 河北 保定 0710 00 ）

1 問題的提出

對于“中學(xué)物理科學(xué)方法教育”，單從理論上進(jìn)行研究并不完善．為了提出更加具有針對性、可操作性的教學(xué)策略，筆者對當(dāng)前物理科學(xué)方法教育的現(xiàn)狀進(jìn)行了抽樣調(diào)查，并深入地分析了調(diào)查結(jié)果．在樣本的選取上，筆者僅選取了保定市縣以及南京市縣中學(xué)物理教師．一定程度上也可以折射出當(dāng)前我國物理科學(xué)方法教育的現(xiàn)狀．

2 研究方法

中學(xué)物理科學(xué)方法教育現(xiàn)狀的調(diào)查，采用了問卷調(diào)查法．

2．1 研究目的

調(diào)查教師對中學(xué)物理中所涉及的科學(xué)方法的了解程度，對科學(xué)方法教育的態(tài)度，對科學(xué)方法教育內(nèi)涵的了解情況，教師在物理教學(xué)中隱性或顯性開展科學(xué)方法教育的情況以及教師在物理教學(xué)中體現(xiàn)科學(xué)方法教育的影響因素．通過對存在問題的分析，為制定中學(xué)物理科學(xué)方法教育的實施策略提供依據(jù)．

2．2 調(diào)查對象

筆者選取了保定市縣以及南京市縣中學(xué)物理教師進(jìn)行調(diào)查．

2．3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

調(diào)查過程中共發(fā)放問卷170 份，其中收回有效問卷165 份．筆者利用Excel 2007 對調(diào)查問卷進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．

3 研究結(jié)果

3．1 被調(diào)查教師基本信息情況統(tǒng)計結(jié)果

被調(diào)查教師有36 %男教師，64 %女教師；從教齡上看，1～6年的人數(shù)比例占18 %，7～12 年人數(shù)比例占20 %，13 ～18 年人數(shù)比例占39 %，18 年以上人數(shù)比例占23 %；學(xué)歷分布情況，大專以下占13 %，本科78 %，碩士9%；職稱方面，中教二級26 %，中教一級52 %，中教高級18 %，其他4%；所在學(xué)校的層次，9% 省重點(diǎn)，15 % 市重點(diǎn)，76 % 普通中學(xué)；所教授的年級48 %初二，52 %初三．

3．2 對初中物理中所涉及的科學(xué)方法的了解程度及了解的主要途徑

該部分共設(shè)計了9道題，對應(yīng)問卷的第2～10 題，具體調(diào)查結(jié)果如下．

第2題以直接詢問的方式，調(diào)查教師對物理學(xué)中涉及的科學(xué)方法的了解情況．

由圖1可以看出，絕大多數(shù)教師對科學(xué)方法還是有所了解的，認(rèn)為全部都了解的人占7%，了解一些的人占87 %，了解很少和幾乎都不了解的人僅占6%．

圖1 教師對科學(xué)方法了解程度百分比比較圖

從圖2可以明顯地看出，教材或教學(xué)參考書、互聯(lián)網(wǎng)以及和同事之間的交流是教師了解有關(guān)科學(xué)方法知識的主要途徑．

圖2 教師了解科學(xué)方法的主要途徑（百分比比較圖）

調(diào)查還表明，認(rèn)為在物理概念教學(xué)中經(jīng)常應(yīng)用的科學(xué)方法是操作定義法、人為規(guī)定法、數(shù)學(xué)推導(dǎo)法、比值定義法、多因子乘積法和控制變量法；在物理規(guī)律教學(xué)中經(jīng)常應(yīng)用的科學(xué)方法是實驗歸納法、邏輯推理法、理想實驗法、假說法、圖像法、視頻分析法和控制變量法；在物理實驗教學(xué)中經(jīng)常應(yīng)用的科學(xué)方法是觀察法、實驗法、控制變量法、歸納法、推理法、類比法和理想實驗法；在顯示實驗效果時經(jīng)常應(yīng)用的科學(xué)方法是轉(zhuǎn)換法、放大法、對比法和平衡法；在處理實驗數(shù)據(jù)時，經(jīng)常應(yīng)用的科學(xué)方法是列表法、解析法、圖像法、歸納法和比值法．

3．3 教師對科學(xué)方法教育所持有的態(tài)度

從調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，少數(shù)教師缺乏對科學(xué)方法教育重要性的認(rèn)識，也從不主動關(guān)注相關(guān)內(nèi)容，而58 %的教師在必要時都能主動關(guān)注和搜集科學(xué)方法教育方面的書籍或論文加以學(xué)習(xí)；67 %的教師認(rèn)識到在物理教學(xué)中體現(xiàn)科學(xué)方法教育具有必要性；有71 %的教師認(rèn)識到體現(xiàn)科學(xué)方法教育的主要價值在于全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為其終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)．

3．4 物理教師對科學(xué)方法教育內(nèi)涵的認(rèn)識情況

98 %的物理教師認(rèn)為，物理科學(xué)方法教育的內(nèi)涵是弘揚(yáng)科學(xué)精神，掌握科學(xué)方法，樹立科學(xué)態(tài)度．

3．5 教師在物理教學(xué)中體現(xiàn)科學(xué)方法教育的情況

調(diào)查數(shù)據(jù)表明，在平時備課、教學(xué)、命題時，有35 %的教師重視挖掘科學(xué)方法教育的影響因素，偶爾在教學(xué)中體現(xiàn)一些科學(xué)方法．84 %的教師認(rèn)為雖然課標(biāo)提出了要求，但是并沒有落實到教學(xué)之中．

3．6 影響教師在物理教學(xué)中體現(xiàn)科學(xué)方法教育的因素

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，影響教師在物理教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育的因素主要是，現(xiàn)有的考試評價制度；現(xiàn)在使用的教材、教輔用書對科學(xué)方法顯性處理的不夠；教師在職前學(xué)習(xí)、職后培訓(xùn)中接觸的關(guān)于科學(xué)方法教育內(nèi)容較少．教師迫切需要建立和健全物理科學(xué)方法教育的體系，在教材中顯性處理科學(xué)方法教育的內(nèi)容，對科學(xué)方法教育提出具體要求，在中考和高考中考查體現(xiàn)科學(xué)方法的題目．

4 結(jié)論與啟示

4．1 編寫教科書應(yīng)注意體現(xiàn)科學(xué)方法教育內(nèi)容課標(biāo)中應(yīng)對其提出具體要求

科學(xué)方法教育實施的困難之一是教育資源的缺乏．教科書作為一種最基本、最重要的教育資源，對科學(xué)方法教育的重視程度和體現(xiàn)方式都會對教學(xué)中科學(xué)方法教育的有效實施造成影響．因此，編寫教科書應(yīng)注意體現(xiàn)科學(xué)方法教育內(nèi)容，為教師提供最基本的科學(xué)方法教育資源，起到教材的引領(lǐng)作用．對此提出以下建議．

首先，組織和呈現(xiàn)教科書內(nèi)容要以科學(xué)方法教育理論為指導(dǎo)，將科學(xué)方法教育潛移默化地滲透于整部教科書中，這是隱性的科學(xué)方法教育．其次，選擇某些典型的內(nèi)容，采用顯性處理，如以小欄目或旁批的形式揭示隱含的科學(xué)方法教育內(nèi)容，或提出與科學(xué)方法教育有關(guān)的問題，引發(fā)學(xué)生思考．例如，物理必修1中“伽利略對落體運(yùn)動的研究”一節(jié)，滬科教版、人教版等教材就充分展示了伽利略的探究過程及其思想方法，使學(xué)生在體會歷史的真實中得到物理科學(xué)方法的熏陶．又如，人教版必修1“質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系”一節(jié)講解“質(zhì)點(diǎn)”時在旁批中介紹了理想化的物理模型法，“運(yùn)動快慢的描述——速度”一節(jié)講解速度時在旁批中介紹了比值定義法．另外，在每章總結(jié)部分“學(xué)到了什么”里面除了介紹學(xué)到了科學(xué)知識還應(yīng)增加學(xué)到了哪些科學(xué)方法．

調(diào)查發(fā)現(xiàn)雖然課標(biāo)對科學(xué)方法教育提出了要求，由于要求不夠具體明確，中學(xué)教師不知如何在教學(xué)中實施，因此并沒有落實到教學(xué)之中．因為課標(biāo)是指導(dǎo)教學(xué)的綱領(lǐng)性文件，所以，筆者建議在課標(biāo)中應(yīng)對科學(xué)方法教育提出具體要求，明確提出初中階段、高中階段應(yīng)該體現(xiàn)哪些科學(xué)方法．

4．2 高師開設(shè)科學(xué)方法教育選修課教師培訓(xùn)中增加科學(xué)方法教育培訓(xùn)內(nèi)容

調(diào)查發(fā)現(xiàn)大部分中學(xué)教師存在不能準(zhǔn)確運(yùn)用前人總結(jié)的科學(xué)方法的現(xiàn)象，例如，有近68 %的教師夸大了“控制變量法”的作用，認(rèn)為它可以用在物理概念的建立，物理規(guī)律的總結(jié)以及物理實驗的設(shè)計等物理科學(xué)研究中的各個領(lǐng)域．實際上，在設(shè)計實驗時要用到控制變量法，但是在對實驗結(jié)果進(jìn)行分析時就要用到科學(xué)的思維方法和數(shù)學(xué)方法了．

出現(xiàn)上述問題的原因在于，教師在參與工作之前、后沒有進(jìn)行過科學(xué)方法教育的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，缺乏相關(guān)的知識，以己昏昏如何能使人昭昭呢，因此，筆者認(rèn)為，應(yīng)該在高師開設(shè)科學(xué)方法教育選修課，在教師培訓(xùn)中增加科學(xué)方法教育培訓(xùn)內(nèi)容．

（1）開展科學(xué)方法教育有助于學(xué)生掌握所學(xué)知識、形成完整的知識結(jié)構(gòu)．

對于多數(shù)學(xué)科來說，這門學(xué)科的基礎(chǔ)知識、基本原理、基本規(guī)律，以及研究該門學(xué)科的基本方法就是這門學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)．首都師范大學(xué)邢紅軍教授在報告中曾經(jīng)指出：“在教學(xué)中教師只注重知識傳授，而不教給學(xué)生科學(xué)方法，就很有可能導(dǎo)致我們的學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了一門學(xué)科，但卻沒有掌握科學(xué)方法．因此，這樣的科學(xué)教育充其量只能說是學(xué)生學(xué)過了這門學(xué)科，而不是掌握了這門學(xué)科．”實踐證明，正確的方法可以促進(jìn)人們更多地去掌握所學(xué)知識．因此，正確的方法是科學(xué)之魂．學(xué)生的心理素質(zhì)高質(zhì)量的發(fā)展和合理的知識結(jié)構(gòu)的形成都有賴于開展有效的科學(xué)方法教育和科學(xué)方法的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練．

（2）開展科學(xué)方法教育有利于提高師范教育的教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)人力資源強(qiáng)國建設(shè)，盡快培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才．

培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵因素是科學(xué)方法．《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要》將能力培養(yǎng)列為戰(zhàn)略主題之一，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力應(yīng)得到有效提高．對青年學(xué)生來說，在早期的學(xué)習(xí)階段接受科學(xué)方法的指導(dǎo)，為將來成為創(chuàng)新型人才奠定全面的素質(zhì)基礎(chǔ)，進(jìn)而提升師范教育的教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)人力資源強(qiáng)國建設(shè)，盡快培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才．

（3）開設(shè)物理科學(xué)方法教育課程，講解物理科學(xué)方法教育的內(nèi)涵、基本概念、常用方法．并對教學(xué)實踐中，如何分析科學(xué)方法因素，制定教學(xué)目標(biāo)，進(jìn)行教學(xué)探討，從而對學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的物理科學(xué)方法教育，構(gòu)建比較完整的科學(xué)方法教育體系．為學(xué)生在今后的中學(xué)物理教學(xué)中，更好地實施科學(xué)方法教育打好基礎(chǔ)，縮短師范生成為合格的中學(xué)教師的過渡時間．

（4）教師培訓(xùn)中增加科學(xué)方法教育培訓(xùn)內(nèi)容，可以彌補(bǔ)現(xiàn)任教師原來在高校沒有學(xué)習(xí)科學(xué)方法論之不足，有利于他們系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與掌握科學(xué)方法教育理論，以便更好地運(yùn)用到教學(xué)實踐之中．

4．3 建立適合我國國情的科學(xué)方法教育體系

從物理學(xué)科本身的知識結(jié)構(gòu)體系出發(fā)，依據(jù)物理教材及物理教學(xué)內(nèi)容側(cè)重點(diǎn)的差異把教材分為概念教材、規(guī)律教材、實驗教材、應(yīng)用（含習(xí)題）教材4大類．挖掘這4類教材的科學(xué)方法教育因素．詳見“適合我國國情的物理科學(xué)方法教育體系的構(gòu)建”［1］．

4．4 明確適合我國國情的科學(xué)方法教育目標(biāo)

在教學(xué)實踐中，筆者經(jīng)過研究總結(jié)出兩種制定物理科學(xué)方法教育教學(xué)目標(biāo)的思路，即一是由科學(xué)方法找落實目標(biāo)的知識點(diǎn)，二是由知識點(diǎn)找落實目標(biāo)的科學(xué)方法．詳見“物理科學(xué)方法教育教學(xué)目標(biāo)的研究”［2］．

4．5 在教學(xué)實踐中運(yùn)用“知法并行”模式開展教學(xué)研究

2011 年6月26 日張憲魁教授在“物理科學(xué)方法視頻教程”的輔導(dǎo)講座中正式提出“知法并行”教育模式．

“知法并行”教育模式是指在物理教學(xué)過程中，以教材中的知識發(fā)展過程和伴隨知識的發(fā)展過程所蘊(yùn)涵的科學(xué)方法為基礎(chǔ)，將知識的發(fā)展過程及其所運(yùn)用的科學(xué)方法整理出線索，使“知識線”和“方法線”在教學(xué)過程中同時展開、并行前進(jìn)的一種科學(xué)方法教育、教學(xué)模式．請參考“物理科學(xué)方法教育的‘知法并行教學(xué)模式’”［3］．

4．6 物理考試中應(yīng)加大對科學(xué)方法的考查力度

調(diào)查結(jié)果表明，在編制試題時，經(jīng)常考慮選擇一些注重考查科學(xué)方法的試題的教師僅占26 %．為了加大科學(xué)方法的考查力度，可以從探究性實驗、研究性學(xué)習(xí)、物理學(xué)史及其社會實踐活動中發(fā)現(xiàn)一些體現(xiàn)科學(xué)方法的題目，這樣，既能考查學(xué)生對科學(xué)方法的掌握情況，又能起到積極引導(dǎo)學(xué)生自覺地學(xué)習(xí)和運(yùn)用科學(xué)方法的效果．

1 張喜榮．適合我國國情的物理科學(xué)方法教育體系的構(gòu)建．物理教師，2012 （12 ）

2 張喜榮．物理科學(xué)方法教育教學(xué)目標(biāo)的研究．物理教師，2013 （5）

3 張憲魁．物理科學(xué)方法教育的“知法并行教學(xué)模式”．物理教師，2013 （6）

4 張憲魁．物理科學(xué)方法教育．青島：青島海洋大學(xué)出版社，2000

5 張新麗．高中生物教學(xué)中科學(xué)方法教育現(xiàn)狀的調(diào)查研究：［學(xué)位論文］．長春：東北師范大學(xué)，2011