中學(xué)物理教學(xué)中注重加強科學(xué)方法的教育

普靖峰

【摘 要】物理科學(xué)方法教育是指在物理教學(xué)中，有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學(xué)研究方法，使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶和訓(xùn)練，逐步地掌握最基本、最主要的物理科學(xué)方法，達到促進知識學(xué)習(xí)、培養(yǎng)能力和提高科學(xué)素質(zhì)的目的。在中學(xué)物理教學(xué)中開展科學(xué)方法教育是物理教學(xué)深化改革的需要，是遵循教育要面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來戰(zhàn)略思想的必然要求。

【關(guān)鍵詞】物理學(xué)科 科學(xué)方法 學(xué)習(xí)興趣

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.09.153

物理學(xué)科方法的教育，一直未得到足夠的關(guān)注，這是物理教學(xué)中值得重視的一個問題。自伽利略以來，四百多年近現(xiàn)代物理學(xué)在發(fā)展中形成的研究方法，與所積累的物理知識同等重要，都是人類寶貴的精神財富。使學(xué)生在學(xué)習(xí)基本物理知識的過程中逐步掌握物理學(xué)科學(xué)的研究方法，不僅有助于學(xué)生現(xiàn)在的學(xué)習(xí)，而且將影響其未來，使其終生受益。

一、物理教學(xué)中科學(xué)方法教育的主要內(nèi)容

中學(xué)物理教學(xué)中科學(xué)方法教育的內(nèi)容可概括為十大類27項：（1）觀察和實驗方法：有意觀察、單因子實驗法、實驗數(shù)據(jù)處理方法等；（2）分析和綜合方法：定性分析、定量分析、因果分析、綜合等；（3）比較和分類方法：異中求同、同中求異、分類等；（4）假說方法；（5）歸納和演繹方法：簡單枚舉歸納、三段論、演繹等；（6）數(shù)學(xué)方法：用比值定義物理量、表達物理規(guī)律的形式化語言、運用圖象描述物理現(xiàn)象和規(guī)律；（7）理想化方法：理想實驗、理想模型；（8）類比方法：簡單共存類比、因果類比；（9）推理方法；（10）分析和解決問題的具體方法：等效方法、近似處理方法等；（11）非邏輯思維方法：直覺、靈感、想象、猜測等。這些方法在科學(xué)認識過程中起著不同的作用，他們相得益彰，共同構(gòu)成了物理學(xué)科科學(xué)方法教育的內(nèi)容體系。

根據(jù)學(xué)生的認知水平和物理教學(xué)的實際，物理科學(xué)方法教育的內(nèi)容應(yīng)以經(jīng)典方法、邏輯方法為主，兼顧非邏輯方法，以典型的科學(xué)方法作為教育內(nèi)容。物理科學(xué)方法學(xué)習(xí)是一個循序漸進的過程，對于不同的學(xué)習(xí)階段、不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，科學(xué)方法教育的目標是有差異的，由低到高劃分為感受、領(lǐng)會、運用、評價四個層次。

二、讓科學(xué)方法教育顯性化

科學(xué)方法教育的顯性化是指進行科學(xué)方法教育時，明確指出這種科學(xué)方法的名稱，傳授有關(guān)該方法的知識，揭示該方法的形式、操作過程，說明原理，即教師公開宣稱進行科學(xué)方法的教育。方法教育的教學(xué)形式是外顯明朗的，這種教學(xué)的實質(zhì)是知識技能和過程方法相結(jié)合的教育。

1.將教材中的科學(xué)方法顯性化?？茖W(xué)的方法體現(xiàn)在具體科學(xué)知識的認知過程之中。把認知過程充分而合理地展示出來，學(xué)生才能看到科學(xué)問題是怎樣提出的，并從什么角度、用什么方法去解決的，從而學(xué)到科學(xué)的方法。要強調(diào)認知過程的教學(xué)，不是把歷史的過程作簡單的濃縮或重復(fù)，而是根據(jù)今天我們所認識的科學(xué)方法和科學(xué)知識的內(nèi)涵，按照學(xué)生的認知模式，去設(shè)計一個認知過程，進而引導(dǎo)學(xué)生去經(jīng)歷這一過程，使學(xué)生領(lǐng)略其中具體的科學(xué)方法。

2.從物理學(xué)史中挖掘科學(xué)方法教育的因子。物理學(xué)的發(fā)展史，實際上也是科學(xué)方法的發(fā)展史。每位物理學(xué)家都有其研究問題的獨特的科學(xué)方法。

3.在概念和規(guī)律的教學(xué)中揭示科學(xué)方法?？茖W(xué)方法并不是直接由學(xué)科的知識內(nèi)容來表達的，它往往藏在概念、規(guī)律的背后，支配著知識的獲取和應(yīng)用等等，既不易掌握，又容易為師生所忽視。作為教師，應(yīng)站在更高的高度上，不僅看到作為認知活動的結(jié)果的知識，還要看清知識的來龍去脈和其中使用的方法，并且要善于用學(xué)生易于接受的方式和語言，把它展示給學(xué)生，或安排恰當?shù)恼J知程序，讓學(xué)生自己去領(lǐng)略科學(xué)方法。接著可向?qū)W生簡述“不完全歸納”這種推理方法，指出物理概念、物理定律等，一般是根據(jù)一些個別情況在有限范圍內(nèi)建立的，所以大多數(shù)采用不完全歸納法。教師用較少的時間揭示了概念、規(guī)律建立過程中蘊含的科學(xué)方法，使科學(xué)方法顯性化，使學(xué)生潛移默化地受到科學(xué)方法的熏陶。

4.在習(xí)題教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育。在習(xí)題教學(xué)中進行科學(xué)方法教育主要是進行思維方法的訓(xùn)練，有助于學(xué)生提高思維能力和分析解決問題的能力。因此，我們設(shè)想在不改變現(xiàn)有教材編寫體系的基礎(chǔ)上，適當在教材中融入科學(xué)方法的內(nèi)容，包括具體應(yīng)用的科學(xué)方法的名稱、實質(zhì)及內(nèi)涵等，以方框圖形式穿插于教材中，類似于旁注，以這種方式來引起教師和學(xué)生對科學(xué)方法教學(xué)的重視。

三、運用科學(xué)的方法，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生對正在學(xué)習(xí)的東西感興趣并覺得富有挑戰(zhàn)性，能有效喚起學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的求知欲、解疑心。而且能引發(fā)學(xué)生積極思考。對此。在物理課堂教學(xué)中我們要創(chuàng)設(shè)引發(fā)學(xué)生好奇的物理問題情境、時空情境等等。在引入新知識時，教師巧設(shè)懸念。在某一物理知識的教學(xué)結(jié)束時，提出一個或幾個以后學(xué)習(xí)的有關(guān)懸念，埋下伏筆，讓學(xué)生帶著如何解決這些問題的強烈愿望結(jié)束對某一知識的學(xué)習(xí)，從而活躍學(xué)生的思維，激發(fā)他們進一步學(xué)習(xí)的興趣。在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生相對獨立解決問題，同樣能大大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。在實踐過程中，“問題”應(yīng)小而具體，要緊密結(jié)合物理概念、規(guī)律、方法，要有代表性、啟發(fā)性，能擊中要害，引人入勝，激發(fā)興趣，調(diào)動學(xué)生開展積極的思維活動。

中學(xué)物理課程中蘊含有豐富的科學(xué)方法內(nèi)容，如觀察與實驗、比較與分類、歸納與演繹、抽象與概括、分析與綜合、模型與模擬、猜想與假說、靈感與直覺等等，它們組成一個大系統(tǒng)。物理學(xué)理論的建立遵循著這樣的途徑：觀察實驗一提出假設(shè)一設(shè)計實驗一驗證假設(shè)一理論總結(jié)一實踐驗證理論。如果要使學(xué)生體驗、認識和掌握科學(xué)的研究方法和科學(xué)的思維方法，逐步養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度，提高各種基礎(chǔ)能力，以科學(xué)的態(tài)度和時代的責任感積極主動地參與到課堂教學(xué)活動中來。在教學(xué)過程中，就應(yīng)充分挖掘教材中科學(xué)方法因素，使同一科學(xué)方法多次出現(xiàn)、多次運用。做到自覺地、堅持不懈地讓學(xué)生進行科學(xué)方法的學(xué)習(xí)。教學(xué)中要分析每章每節(jié)的科學(xué)方法因素，在確定知識、能力教學(xué)目標的同時確定科學(xué)方法教學(xué)目標。促使學(xué)生形成科學(xué)的思維方法，感受不斷創(chuàng)新的科學(xué)精神。另外應(yīng)創(chuàng)設(shè)諸如實驗、講座、交流、作業(yè)、競賽等活動。讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)。形成認真、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。促進學(xué)生認知、情感、態(tài)度與技能等方面的和諧發(fā)展。

物理教學(xué)應(yīng)從教學(xué)實際出發(fā)，具體情況具體對待，關(guān)鍵是要博采眾長，綜合運用，合理組織，并在教學(xué)全過程中貫徹啟發(fā)式，讓物理教學(xué)過程始終處于一定的問題情境之中，使之成為一個不斷提出問題、分析問題和解決問題的過程。