淺談物理科學(xué)方法在《透鏡》教學(xué)中的應(yīng)用

魯佩用

摘 要：科學(xué)方法教育是中學(xué)物理教學(xué)的重要內(nèi)容。物理科學(xué)方法擔(dān)負(fù)著發(fā)現(xiàn)、建立、檢驗(yàn)、運(yùn)用和發(fā)展物理規(guī)律的職能。但目前科學(xué)方法教育存在著一定的問題，要想解決這些問題， 就必須把科學(xué)方法納入教學(xué)內(nèi)容，按照科學(xué)方法的邏輯設(shè)計(jì)教學(xué)程序， 讓學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決實(shí)際物理問題。

關(guān)鍵詞：科學(xué)方法；透鏡；顯性明示；隱性滲透

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）8（S）-0025-3

新課程改革綱要把“過程與方法”作為課程目標(biāo)寫入基礎(chǔ)教育課程標(biāo)準(zhǔn)，使得近幾年科學(xué)方法教育受到教育研究者和實(shí)踐者的廣泛關(guān)注，但在初中物理教材中所涉及的物理科學(xué)方法幾乎都是隱性展示。筆者認(rèn)為，方法性知識(shí)是可以告知和傳承的，具有可教性。為此，有些方法可以在教學(xué)中進(jìn)行滲透，也有很多方法可以明示，本文著重介紹關(guān)于物理科學(xué)方法教育的實(shí)踐和注意事項(xiàng)。

1 科學(xué)方法的基本概念

科學(xué)方法是指研究與描述自然現(xiàn)象、設(shè)計(jì)與實(shí)施科學(xué)實(shí)驗(yàn)、建立科學(xué)概念、總結(jié)科學(xué)規(guī)律、檢驗(yàn)與應(yīng)用科學(xué)規(guī)律時(shí)所采用的各種手段。知識(shí)是在一定方法上形成的，而一定的方法又是知識(shí)發(fā)展的產(chǎn)物，因此物理科學(xué)方法總與科學(xué)知識(shí)相伴。物理科學(xué)方法是學(xué)生掌握物理知識(shí)和訓(xùn)練基本技能的重要手段，是培養(yǎng)科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的主要依托。

2 科學(xué)方法在“透鏡”教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 顯性明示

顯性明示就是在教學(xué)過程中，提出物理科學(xué)方法的名稱，并且以學(xué)生能接受的深度來講解這些方法的內(nèi)容、特點(diǎn)和操作過程。對(duì)于基礎(chǔ)的常用的科學(xué)方法，如轉(zhuǎn)換法、控制變量法等，可以及時(shí)顯性明示，這樣可以將這些方法固化在學(xué)生的頭腦中，并形成學(xué)生的思維品質(zhì)。表1為“透鏡”這節(jié)的知識(shí)點(diǎn)和相關(guān)的物理科學(xué)方法。

在本節(jié)課中，重點(diǎn)顯化了兩種科學(xué)方法，即比較法和分類法。這兩種科學(xué)方法在前面的學(xué)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)有了一定認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。所謂比較法，就是人們在認(rèn)識(shí)活動(dòng)中，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，把彼此有聯(lián)系的各種對(duì)象或現(xiàn)象加以對(duì)照分析，并確定它們之間的異同關(guān)系、特殊本質(zhì)的思維過程和邏輯推理方法。比較固體傳聲和氣體傳聲效果的大小、研究響度和音調(diào)的影響因素時(shí)，比較兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同、比較蒸發(fā)和沸騰的異同點(diǎn)等，在學(xué)生有了足夠的感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，本節(jié)課我們對(duì)比較法進(jìn)行了詳細(xì)的解釋，同時(shí)讓學(xué)生列舉用到此方法的實(shí)例。再比如分類法，是根據(jù)事物有不同的特點(diǎn)和性質(zhì)而采用的一種物理教學(xué)方法。這種方法有利于把問題從復(fù)雜化為簡單，并且對(duì)教學(xué)也非常適用的一種方法。如：把光的反射可分為鏡面反射和漫反射；把常見的電路根據(jù)其特點(diǎn)可分為串聯(lián)和并聯(lián)電路；能量的劃分等等。這都采用了分類法。教師在前期教學(xué)中有意識(shí)地隱性滲透分類的方法，那么本節(jié)課通過認(rèn)識(shí)透鏡活動(dòng)顯化這種科學(xué)研究方法應(yīng)該是水到渠成。在課堂中將科學(xué)方法顯化后，如果在以后的學(xué)習(xí)過程中再出現(xiàn)該方法，就一律以顯性教育的面目出現(xiàn)。當(dāng)然在介紹了科學(xué)方法的內(nèi)涵和應(yīng)用后，還應(yīng)對(duì)該方法提出具體的要求（特點(diǎn)和操作過程等）。還有其它的幾種方法，如觀察法、實(shí)驗(yàn)法、歸納法、設(shè)疑提問法等都是已經(jīng)被學(xué)生基本掌握的科學(xué)研究方法，在本節(jié)課中就不需要再次重點(diǎn)提出。最后在對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)的同時(shí)，也要對(duì)本節(jié)課中所涉及的科學(xué)方法進(jìn)行總結(jié)，這也是一個(gè)將科學(xué)方法再次顯化的過程。

2.2 隱性滲透

隱性滲透科學(xué)方法就是教師在課堂教學(xué)中不公開教學(xué)目的，通過教學(xué)環(huán)境或無意地向?qū)W生傳遞教學(xué)信息，讓學(xué)生在“非壓力環(huán)境”中逐漸體會(huì)、感受科學(xué)方法，在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的過程中不知不覺地掌握科學(xué)方法?？紤]到學(xué)生的興趣和學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的學(xué)習(xí)和掌握是一個(gè)由簡單到復(fù)雜，不斷深化的過程，因此，選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ谡n堂中進(jìn)行隱性滲透，可以為以后顯性教育創(chuàng)造條件，又避免了過多地增加信息量和教學(xué)的抽象性。一般的做法是在課堂教學(xué)中隱蔽地發(fā)揮科學(xué)方法的導(dǎo)向作用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中受到科學(xué)方法的熏陶，但一般不提方法的名稱，對(duì)這些方法的內(nèi)容不做解釋。如歸納和演繹、微元法等在初中物理教學(xué)中一般是不提出的，而只是把復(fù)雜事物的過程進(jìn)行簡化后將方法的內(nèi)涵滲透給學(xué)生。對(duì)于本節(jié)課涉及到的逆向思維法，在后面的學(xué)習(xí)中還會(huì)接觸到，比如學(xué)習(xí)電磁轉(zhuǎn)換時(shí)，由奧斯特實(shí)驗(yàn)的電生磁，提出磁能否生電呢等；作圖法是處理物理問題非常重要的一種手段，在下一章將會(huì)重點(diǎn)涉及；再比如理想化的方法，是指研究主體借助于邏輯思維和想象力，根據(jù)所研究問題（一般都是涉及諸多因素的復(fù)雜問題）的需要和具體情況，有意識(shí)地突出研究對(duì)象的主要和本質(zhì)因素，排除次要、非本質(zhì)以及無關(guān)因素的干擾，通過塑造理想化實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)建理想化模型從而簡明扼要地揭示物理現(xiàn)象本質(zhì)的方法。前面學(xué)過的演示真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)及點(diǎn)光源、光線都滲透過此方法，在以后的物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)、物體運(yùn)動(dòng)不計(jì)摩擦力、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)影響實(shí)驗(yàn)、簡單機(jī)械部分中不計(jì)摩擦、繩重等還會(huì)接觸到該方法，等學(xué)生學(xué)習(xí)了相關(guān)內(nèi)容后再詳細(xì)地講解它們的內(nèi)涵及應(yīng)用會(huì)更加合適。在課堂教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的隱性滲透，可以使學(xué)生感受、領(lǐng)悟?qū)W習(xí)或研究過程中的科學(xué)方法。

2.3 應(yīng)用提升

學(xué)生學(xué)習(xí)了一些方法，知道了名稱，但不等于掌握，只有通過用方法解決問題的實(shí)踐，某種方法才可能內(nèi)化為學(xué)生自己的知識(shí)，所以，教師要多引導(dǎo)學(xué)生參與用方法解決問題的活動(dòng)。如在透鏡教學(xué)中，筆者常設(shè)計(jì)兩種問題讓學(xué)生練習(xí)：（1）已知方法，求解答案。例如，利用平行光和凸透鏡等器材可以測出凸透鏡的焦距，若將凸透鏡的一部分遮住或涂黑，該透鏡的焦距是否改變？請(qǐng)用分割法定性證明。學(xué)生可以先通過實(shí)驗(yàn)得出該透鏡的焦距不變，然后在老師的啟發(fā)下，學(xué)生想到將凸透鏡分割成幾部分，平行光經(jīng)透鏡各部分折射后會(huì)聚于一點(diǎn)，如果將一部分涂黑，并不影響其他部分對(duì)光的作用，仍然會(huì)聚于該點(diǎn)，所以該透鏡的焦距不變。（2）提供問題背景，要求選擇方法解決。例如，利用凸透鏡和點(diǎn)光源如何獲得發(fā)散光或會(huì)聚光？你用什么方法解決？在課堂教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)了解通過逆向思維法將點(diǎn)光源放在透鏡焦點(diǎn)可以獲得平行光，再利用對(duì)比法，就可以得出：將點(diǎn)光源放焦點(diǎn)以內(nèi)可以得到發(fā)散光，將點(diǎn)光源放焦點(diǎn)以外可以得到會(huì)聚光。

3 科學(xué)方法教育的注意事項(xiàng)

科學(xué)方法教育的重要性不言而喻，但在課堂教學(xué)中真正將科學(xué)方法的教育落到實(shí)處，卻并不是件容易的事。在進(jìn)行科學(xué)方法教育時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：

3.1 知識(shí)教學(xué)和方法教育有機(jī)結(jié)合

方法教育應(yīng)以物理知識(shí)為堅(jiān)實(shí)根基，如果脫離知識(shí)對(duì)學(xué)生大講物理科學(xué)方法，猶如建設(shè)空中樓閣。但是，只埋頭講知識(shí)，忽略了科學(xué)方法的教學(xué)，則猶如拱手送給學(xué)生一堆磚瓦。因此，為了開展物理科學(xué)方法教育，需要教師對(duì)物理教材中的知識(shí)進(jìn)行科學(xué)方法因素的分析。但一堂課的教學(xué)往往含有多種科學(xué)方法因素，因此要抓住關(guān)鍵，突出主要方法的教育，不宜過多。否則，不僅學(xué)生學(xué)不到方法，還會(huì)加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)。

3.2 隱形教育和顯性教育相結(jié)合

隱形教育和顯性教育相結(jié)合的方法，即在教學(xué)過程中隱形地滲透，總結(jié)時(shí)顯性地提升。對(duì)基礎(chǔ)的、常用的物理方法，若不顯性地給出其名稱及注意事項(xiàng)，則不能將此方法固化在學(xué)生的頭腦中并形成學(xué)生的思維品質(zhì)。但顯性教育的關(guān)鍵是隱形滲透，只有在教學(xué)中隱形滲透的文章做深做透，才能在最后顯性總結(jié)時(shí)水到渠成，順理成章，才能使學(xué)生真正理解其實(shí)質(zhì)。

3.3 樹立牢固的科學(xué)方法教育的理念

在滲透科學(xué)方法教育的教學(xué)方案設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)學(xué)生的思維特點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和教學(xué)課型，采取不同的教育形式。但是不管是概念教學(xué)、規(guī)律教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)還是習(xí)題教學(xué)，在課堂教學(xué)中都始終必須緊緊抓住科學(xué)方法這條主線。也只有這樣滲透科學(xué)方法教育才能取得較好的教育效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張憲魁.物理教育科學(xué)方法[M].青島：青島海洋大學(xué)出版社，2000.

[2]曹興輝.物理科學(xué)方法教育綜述[J].物理教學(xué)探討，2013，（4）：47.

（欄目編輯 劉 榮）

摘 要：科學(xué)方法教育是中學(xué)物理教學(xué)的重要內(nèi)容。物理科學(xué)方法擔(dān)負(fù)著發(fā)現(xiàn)、建立、檢驗(yàn)、運(yùn)用和發(fā)展物理規(guī)律的職能。但目前科學(xué)方法教育存在著一定的問題，要想解決這些問題， 就必須把科學(xué)方法納入教學(xué)內(nèi)容，按照科學(xué)方法的邏輯設(shè)計(jì)教學(xué)程序， 讓學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決實(shí)際物理問題。

關(guān)鍵詞：科學(xué)方法；透鏡；顯性明示；隱性滲透

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）8（S）-0025-3

新課程改革綱要把“過程與方法”作為課程目標(biāo)寫入基礎(chǔ)教育課程標(biāo)準(zhǔn)，使得近幾年科學(xué)方法教育受到教育研究者和實(shí)踐者的廣泛關(guān)注，但在初中物理教材中所涉及的物理科學(xué)方法幾乎都是隱性展示。筆者認(rèn)為，方法性知識(shí)是可以告知和傳承的，具有可教性。為此，有些方法可以在教學(xué)中進(jìn)行滲透，也有很多方法可以明示，本文著重介紹關(guān)于物理科學(xué)方法教育的實(shí)踐和注意事項(xiàng)。

1 科學(xué)方法的基本概念

科學(xué)方法是指研究與描述自然現(xiàn)象、設(shè)計(jì)與實(shí)施科學(xué)實(shí)驗(yàn)、建立科學(xué)概念、總結(jié)科學(xué)規(guī)律、檢驗(yàn)與應(yīng)用科學(xué)規(guī)律時(shí)所采用的各種手段。知識(shí)是在一定方法上形成的，而一定的方法又是知識(shí)發(fā)展的產(chǎn)物，因此物理科學(xué)方法總與科學(xué)知識(shí)相伴。物理科學(xué)方法是學(xué)生掌握物理知識(shí)和訓(xùn)練基本技能的重要手段，是培養(yǎng)科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的主要依托。

2 科學(xué)方法在“透鏡”教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 顯性明示

顯性明示就是在教學(xué)過程中，提出物理科學(xué)方法的名稱，并且以學(xué)生能接受的深度來講解這些方法的內(nèi)容、特點(diǎn)和操作過程。對(duì)于基礎(chǔ)的常用的科學(xué)方法，如轉(zhuǎn)換法、控制變量法等，可以及時(shí)顯性明示，這樣可以將這些方法固化在學(xué)生的頭腦中，并形成學(xué)生的思維品質(zhì)。表1為“透鏡”這節(jié)的知識(shí)點(diǎn)和相關(guān)的物理科學(xué)方法。

在本節(jié)課中，重點(diǎn)顯化了兩種科學(xué)方法，即比較法和分類法。這兩種科學(xué)方法在前面的學(xué)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)有了一定認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。所謂比較法，就是人們在認(rèn)識(shí)活動(dòng)中，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，把彼此有聯(lián)系的各種對(duì)象或現(xiàn)象加以對(duì)照分析，并確定它們之間的異同關(guān)系、特殊本質(zhì)的思維過程和邏輯推理方法。比較固體傳聲和氣體傳聲效果的大小、研究響度和音調(diào)的影響因素時(shí)，比較兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同、比較蒸發(fā)和沸騰的異同點(diǎn)等，在學(xué)生有了足夠的感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，本節(jié)課我們對(duì)比較法進(jìn)行了詳細(xì)的解釋，同時(shí)讓學(xué)生列舉用到此方法的實(shí)例。再比如分類法，是根據(jù)事物有不同的特點(diǎn)和性質(zhì)而采用的一種物理教學(xué)方法。這種方法有利于把問題從復(fù)雜化為簡單，并且對(duì)教學(xué)也非常適用的一種方法。如：把光的反射可分為鏡面反射和漫反射；把常見的電路根據(jù)其特點(diǎn)可分為串聯(lián)和并聯(lián)電路；能量的劃分等等。這都采用了分類法。教師在前期教學(xué)中有意識(shí)地隱性滲透分類的方法，那么本節(jié)課通過認(rèn)識(shí)透鏡活動(dòng)顯化這種科學(xué)研究方法應(yīng)該是水到渠成。在課堂中將科學(xué)方法顯化后，如果在以后的學(xué)習(xí)過程中再出現(xiàn)該方法，就一律以顯性教育的面目出現(xiàn)。當(dāng)然在介紹了科學(xué)方法的內(nèi)涵和應(yīng)用后，還應(yīng)對(duì)該方法提出具體的要求（特點(diǎn)和操作過程等）。還有其它的幾種方法，如觀察法、實(shí)驗(yàn)法、歸納法、設(shè)疑提問法等都是已經(jīng)被學(xué)生基本掌握的科學(xué)研究方法，在本節(jié)課中就不需要再次重點(diǎn)提出。最后在對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)的同時(shí)，也要對(duì)本節(jié)課中所涉及的科學(xué)方法進(jìn)行總結(jié)，這也是一個(gè)將科學(xué)方法再次顯化的過程。

2.2 隱性滲透

隱性滲透科學(xué)方法就是教師在課堂教學(xué)中不公開教學(xué)目的，通過教學(xué)環(huán)境或無意地向?qū)W生傳遞教學(xué)信息，讓學(xué)生在“非壓力環(huán)境”中逐漸體會(huì)、感受科學(xué)方法，在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的過程中不知不覺地掌握科學(xué)方法。考慮到學(xué)生的興趣和學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的學(xué)習(xí)和掌握是一個(gè)由簡單到復(fù)雜，不斷深化的過程，因此，選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ谡n堂中進(jìn)行隱性滲透，可以為以后顯性教育創(chuàng)造條件，又避免了過多地增加信息量和教學(xué)的抽象性。一般的做法是在課堂教學(xué)中隱蔽地發(fā)揮科學(xué)方法的導(dǎo)向作用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中受到科學(xué)方法的熏陶，但一般不提方法的名稱，對(duì)這些方法的內(nèi)容不做解釋。如歸納和演繹、微元法等在初中物理教學(xué)中一般是不提出的，而只是把復(fù)雜事物的過程進(jìn)行簡化后將方法的內(nèi)涵滲透給學(xué)生。對(duì)于本節(jié)課涉及到的逆向思維法，在后面的學(xué)習(xí)中還會(huì)接觸到，比如學(xué)習(xí)電磁轉(zhuǎn)換時(shí)，由奧斯特實(shí)驗(yàn)的電生磁，提出磁能否生電呢等；作圖法是處理物理問題非常重要的一種手段，在下一章將會(huì)重點(diǎn)涉及；再比如理想化的方法，是指研究主體借助于邏輯思維和想象力，根據(jù)所研究問題（一般都是涉及諸多因素的復(fù)雜問題）的需要和具體情況，有意識(shí)地突出研究對(duì)象的主要和本質(zhì)因素，排除次要、非本質(zhì)以及無關(guān)因素的干擾，通過塑造理想化實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)建理想化模型從而簡明扼要地揭示物理現(xiàn)象本質(zhì)的方法。前面學(xué)過的演示真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)及點(diǎn)光源、光線都滲透過此方法，在以后的物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)、物體運(yùn)動(dòng)不計(jì)摩擦力、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)影響實(shí)驗(yàn)、簡單機(jī)械部分中不計(jì)摩擦、繩重等還會(huì)接觸到該方法，等學(xué)生學(xué)習(xí)了相關(guān)內(nèi)容后再詳細(xì)地講解它們的內(nèi)涵及應(yīng)用會(huì)更加合適。在課堂教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的隱性滲透，可以使學(xué)生感受、領(lǐng)悟?qū)W習(xí)或研究過程中的科學(xué)方法。

2.3 應(yīng)用提升

學(xué)生學(xué)習(xí)了一些方法，知道了名稱，但不等于掌握，只有通過用方法解決問題的實(shí)踐，某種方法才可能內(nèi)化為學(xué)生自己的知識(shí)，所以，教師要多引導(dǎo)學(xué)生參與用方法解決問題的活動(dòng)。如在透鏡教學(xué)中，筆者常設(shè)計(jì)兩種問題讓學(xué)生練習(xí)：（1）已知方法，求解答案。例如，利用平行光和凸透鏡等器材可以測出凸透鏡的焦距，若將凸透鏡的一部分遮住或涂黑，該透鏡的焦距是否改變？請(qǐng)用分割法定性證明。學(xué)生可以先通過實(shí)驗(yàn)得出該透鏡的焦距不變，然后在老師的啟發(fā)下，學(xué)生想到將凸透鏡分割成幾部分，平行光經(jīng)透鏡各部分折射后會(huì)聚于一點(diǎn)，如果將一部分涂黑，并不影響其他部分對(duì)光的作用，仍然會(huì)聚于該點(diǎn)，所以該透鏡的焦距不變。（2）提供問題背景，要求選擇方法解決。例如，利用凸透鏡和點(diǎn)光源如何獲得發(fā)散光或會(huì)聚光？你用什么方法解決？在課堂教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)了解通過逆向思維法將點(diǎn)光源放在透鏡焦點(diǎn)可以獲得平行光，再利用對(duì)比法，就可以得出：將點(diǎn)光源放焦點(diǎn)以內(nèi)可以得到發(fā)散光，將點(diǎn)光源放焦點(diǎn)以外可以得到會(huì)聚光。

3 科學(xué)方法教育的注意事項(xiàng)

科學(xué)方法教育的重要性不言而喻，但在課堂教學(xué)中真正將科學(xué)方法的教育落到實(shí)處，卻并不是件容易的事。在進(jìn)行科學(xué)方法教育時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：

3.1 知識(shí)教學(xué)和方法教育有機(jī)結(jié)合

方法教育應(yīng)以物理知識(shí)為堅(jiān)實(shí)根基，如果脫離知識(shí)對(duì)學(xué)生大講物理科學(xué)方法，猶如建設(shè)空中樓閣。但是，只埋頭講知識(shí)，忽略了科學(xué)方法的教學(xué)，則猶如拱手送給學(xué)生一堆磚瓦。因此，為了開展物理科學(xué)方法教育，需要教師對(duì)物理教材中的知識(shí)進(jìn)行科學(xué)方法因素的分析。但一堂課的教學(xué)往往含有多種科學(xué)方法因素，因此要抓住關(guān)鍵，突出主要方法的教育，不宜過多。否則，不僅學(xué)生學(xué)不到方法，還會(huì)加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)。

3.2 隱形教育和顯性教育相結(jié)合

隱形教育和顯性教育相結(jié)合的方法，即在教學(xué)過程中隱形地滲透，總結(jié)時(shí)顯性地提升。對(duì)基礎(chǔ)的、常用的物理方法，若不顯性地給出其名稱及注意事項(xiàng)，則不能將此方法固化在學(xué)生的頭腦中并形成學(xué)生的思維品質(zhì)。但顯性教育的關(guān)鍵是隱形滲透，只有在教學(xué)中隱形滲透的文章做深做透，才能在最后顯性總結(jié)時(shí)水到渠成，順理成章，才能使學(xué)生真正理解其實(shí)質(zhì)。

3.3 樹立牢固的科學(xué)方法教育的理念

在滲透科學(xué)方法教育的教學(xué)方案設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)學(xué)生的思維特點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和教學(xué)課型，采取不同的教育形式。但是不管是概念教學(xué)、規(guī)律教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)還是習(xí)題教學(xué)，在課堂教學(xué)中都始終必須緊緊抓住科學(xué)方法這條主線。也只有這樣滲透科學(xué)方法教育才能取得較好的教育效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張憲魁.物理教育科學(xué)方法[M].青島：青島海洋大學(xué)出版社，2000.

[2]曹興輝.物理科學(xué)方法教育綜述[J].物理教學(xué)探討，2013，（4）：47.

（欄目編輯 劉 榮）

摘 要：科學(xué)方法教育是中學(xué)物理教學(xué)的重要內(nèi)容。物理科學(xué)方法擔(dān)負(fù)著發(fā)現(xiàn)、建立、檢驗(yàn)、運(yùn)用和發(fā)展物理規(guī)律的職能。但目前科學(xué)方法教育存在著一定的問題，要想解決這些問題， 就必須把科學(xué)方法納入教學(xué)內(nèi)容，按照科學(xué)方法的邏輯設(shè)計(jì)教學(xué)程序， 讓學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法解決實(shí)際物理問題。

關(guān)鍵詞：科學(xué)方法；透鏡；顯性明示；隱性滲透

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）8（S）-0025-3

新課程改革綱要把“過程與方法”作為課程目標(biāo)寫入基礎(chǔ)教育課程標(biāo)準(zhǔn)，使得近幾年科學(xué)方法教育受到教育研究者和實(shí)踐者的廣泛關(guān)注，但在初中物理教材中所涉及的物理科學(xué)方法幾乎都是隱性展示。筆者認(rèn)為，方法性知識(shí)是可以告知和傳承的，具有可教性。為此，有些方法可以在教學(xué)中進(jìn)行滲透，也有很多方法可以明示，本文著重介紹關(guān)于物理科學(xué)方法教育的實(shí)踐和注意事項(xiàng)。

1 科學(xué)方法的基本概念

科學(xué)方法是指研究與描述自然現(xiàn)象、設(shè)計(jì)與實(shí)施科學(xué)實(shí)驗(yàn)、建立科學(xué)概念、總結(jié)科學(xué)規(guī)律、檢驗(yàn)與應(yīng)用科學(xué)規(guī)律時(shí)所采用的各種手段。知識(shí)是在一定方法上形成的，而一定的方法又是知識(shí)發(fā)展的產(chǎn)物，因此物理科學(xué)方法總與科學(xué)知識(shí)相伴。物理科學(xué)方法是學(xué)生掌握物理知識(shí)和訓(xùn)練基本技能的重要手段，是培養(yǎng)科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的主要依托。

2 科學(xué)方法在“透鏡”教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 顯性明示

顯性明示就是在教學(xué)過程中，提出物理科學(xué)方法的名稱，并且以學(xué)生能接受的深度來講解這些方法的內(nèi)容、特點(diǎn)和操作過程。對(duì)于基礎(chǔ)的常用的科學(xué)方法，如轉(zhuǎn)換法、控制變量法等，可以及時(shí)顯性明示，這樣可以將這些方法固化在學(xué)生的頭腦中，并形成學(xué)生的思維品質(zhì)。表1為“透鏡”這節(jié)的知識(shí)點(diǎn)和相關(guān)的物理科學(xué)方法。

在本節(jié)課中，重點(diǎn)顯化了兩種科學(xué)方法，即比較法和分類法。這兩種科學(xué)方法在前面的學(xué)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)有了一定認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。所謂比較法，就是人們在認(rèn)識(shí)活動(dòng)中，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，把彼此有聯(lián)系的各種對(duì)象或現(xiàn)象加以對(duì)照分析，并確定它們之間的異同關(guān)系、特殊本質(zhì)的思維過程和邏輯推理方法。比較固體傳聲和氣體傳聲效果的大小、研究響度和音調(diào)的影響因素時(shí)，比較兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同、比較蒸發(fā)和沸騰的異同點(diǎn)等，在學(xué)生有了足夠的感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，本節(jié)課我們對(duì)比較法進(jìn)行了詳細(xì)的解釋，同時(shí)讓學(xué)生列舉用到此方法的實(shí)例。再比如分類法，是根據(jù)事物有不同的特點(diǎn)和性質(zhì)而采用的一種物理教學(xué)方法。這種方法有利于把問題從復(fù)雜化為簡單，并且對(duì)教學(xué)也非常適用的一種方法。如：把光的反射可分為鏡面反射和漫反射；把常見的電路根據(jù)其特點(diǎn)可分為串聯(lián)和并聯(lián)電路；能量的劃分等等。這都采用了分類法。教師在前期教學(xué)中有意識(shí)地隱性滲透分類的方法，那么本節(jié)課通過認(rèn)識(shí)透鏡活動(dòng)顯化這種科學(xué)研究方法應(yīng)該是水到渠成。在課堂中將科學(xué)方法顯化后，如果在以后的學(xué)習(xí)過程中再出現(xiàn)該方法，就一律以顯性教育的面目出現(xiàn)。當(dāng)然在介紹了科學(xué)方法的內(nèi)涵和應(yīng)用后，還應(yīng)對(duì)該方法提出具體的要求（特點(diǎn)和操作過程等）。還有其它的幾種方法，如觀察法、實(shí)驗(yàn)法、歸納法、設(shè)疑提問法等都是已經(jīng)被學(xué)生基本掌握的科學(xué)研究方法，在本節(jié)課中就不需要再次重點(diǎn)提出。最后在對(duì)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)的同時(shí)，也要對(duì)本節(jié)課中所涉及的科學(xué)方法進(jìn)行總結(jié)，這也是一個(gè)將科學(xué)方法再次顯化的過程。

2.2 隱性滲透

隱性滲透科學(xué)方法就是教師在課堂教學(xué)中不公開教學(xué)目的，通過教學(xué)環(huán)境或無意地向?qū)W生傳遞教學(xué)信息，讓學(xué)生在“非壓力環(huán)境”中逐漸體會(huì)、感受科學(xué)方法，在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的過程中不知不覺地掌握科學(xué)方法?？紤]到學(xué)生的興趣和學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的學(xué)習(xí)和掌握是一個(gè)由簡單到復(fù)雜，不斷深化的過程，因此，選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ谡n堂中進(jìn)行隱性滲透，可以為以后顯性教育創(chuàng)造條件，又避免了過多地增加信息量和教學(xué)的抽象性。一般的做法是在課堂教學(xué)中隱蔽地發(fā)揮科學(xué)方法的導(dǎo)向作用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中受到科學(xué)方法的熏陶，但一般不提方法的名稱，對(duì)這些方法的內(nèi)容不做解釋。如歸納和演繹、微元法等在初中物理教學(xué)中一般是不提出的，而只是把復(fù)雜事物的過程進(jìn)行簡化后將方法的內(nèi)涵滲透給學(xué)生。對(duì)于本節(jié)課涉及到的逆向思維法，在后面的學(xué)習(xí)中還會(huì)接觸到，比如學(xué)習(xí)電磁轉(zhuǎn)換時(shí)，由奧斯特實(shí)驗(yàn)的電生磁，提出磁能否生電呢等；作圖法是處理物理問題非常重要的一種手段，在下一章將會(huì)重點(diǎn)涉及；再比如理想化的方法，是指研究主體借助于邏輯思維和想象力，根據(jù)所研究問題（一般都是涉及諸多因素的復(fù)雜問題）的需要和具體情況，有意識(shí)地突出研究對(duì)象的主要和本質(zhì)因素，排除次要、非本質(zhì)以及無關(guān)因素的干擾，通過塑造理想化實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)建理想化模型從而簡明扼要地揭示物理現(xiàn)象本質(zhì)的方法。前面學(xué)過的演示真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)及點(diǎn)光源、光線都滲透過此方法，在以后的物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)、物體運(yùn)動(dòng)不計(jì)摩擦力、阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)影響實(shí)驗(yàn)、簡單機(jī)械部分中不計(jì)摩擦、繩重等還會(huì)接觸到該方法，等學(xué)生學(xué)習(xí)了相關(guān)內(nèi)容后再詳細(xì)地講解它們的內(nèi)涵及應(yīng)用會(huì)更加合適。在課堂教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的隱性滲透，可以使學(xué)生感受、領(lǐng)悟?qū)W習(xí)或研究過程中的科學(xué)方法。

2.3 應(yīng)用提升

學(xué)生學(xué)習(xí)了一些方法，知道了名稱，但不等于掌握，只有通過用方法解決問題的實(shí)踐，某種方法才可能內(nèi)化為學(xué)生自己的知識(shí)，所以，教師要多引導(dǎo)學(xué)生參與用方法解決問題的活動(dòng)。如在透鏡教學(xué)中，筆者常設(shè)計(jì)兩種問題讓學(xué)生練習(xí)：（1）已知方法，求解答案。例如，利用平行光和凸透鏡等器材可以測出凸透鏡的焦距，若將凸透鏡的一部分遮住或涂黑，該透鏡的焦距是否改變？請(qǐng)用分割法定性證明。學(xué)生可以先通過實(shí)驗(yàn)得出該透鏡的焦距不變，然后在老師的啟發(fā)下，學(xué)生想到將凸透鏡分割成幾部分，平行光經(jīng)透鏡各部分折射后會(huì)聚于一點(diǎn)，如果將一部分涂黑，并不影響其他部分對(duì)光的作用，仍然會(huì)聚于該點(diǎn)，所以該透鏡的焦距不變。（2）提供問題背景，要求選擇方法解決。例如，利用凸透鏡和點(diǎn)光源如何獲得發(fā)散光或會(huì)聚光？你用什么方法解決？在課堂教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)了解通過逆向思維法將點(diǎn)光源放在透鏡焦點(diǎn)可以獲得平行光，再利用對(duì)比法，就可以得出：將點(diǎn)光源放焦點(diǎn)以內(nèi)可以得到發(fā)散光，將點(diǎn)光源放焦點(diǎn)以外可以得到會(huì)聚光。

3 科學(xué)方法教育的注意事項(xiàng)

科學(xué)方法教育的重要性不言而喻，但在課堂教學(xué)中真正將科學(xué)方法的教育落到實(shí)處，卻并不是件容易的事。在進(jìn)行科學(xué)方法教育時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：

3.1 知識(shí)教學(xué)和方法教育有機(jī)結(jié)合

方法教育應(yīng)以物理知識(shí)為堅(jiān)實(shí)根基，如果脫離知識(shí)對(duì)學(xué)生大講物理科學(xué)方法，猶如建設(shè)空中樓閣。但是，只埋頭講知識(shí)，忽略了科學(xué)方法的教學(xué)，則猶如拱手送給學(xué)生一堆磚瓦。因此，為了開展物理科學(xué)方法教育，需要教師對(duì)物理教材中的知識(shí)進(jìn)行科學(xué)方法因素的分析。但一堂課的教學(xué)往往含有多種科學(xué)方法因素，因此要抓住關(guān)鍵，突出主要方法的教育，不宜過多。否則，不僅學(xué)生學(xué)不到方法，還會(huì)加重學(xué)生的負(fù)擔(dān)。

3.2 隱形教育和顯性教育相結(jié)合

隱形教育和顯性教育相結(jié)合的方法，即在教學(xué)過程中隱形地滲透，總結(jié)時(shí)顯性地提升。對(duì)基礎(chǔ)的、常用的物理方法，若不顯性地給出其名稱及注意事項(xiàng)，則不能將此方法固化在學(xué)生的頭腦中并形成學(xué)生的思維品質(zhì)。但顯性教育的關(guān)鍵是隱形滲透，只有在教學(xué)中隱形滲透的文章做深做透，才能在最后顯性總結(jié)時(shí)水到渠成，順理成章，才能使學(xué)生真正理解其實(shí)質(zhì)。

3.3 樹立牢固的科學(xué)方法教育的理念

在滲透科學(xué)方法教育的教學(xué)方案設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)學(xué)生的思維特點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和教學(xué)課型，采取不同的教育形式。但是不管是概念教學(xué)、規(guī)律教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)還是習(xí)題教學(xué)，在課堂教學(xué)中都始終必須緊緊抓住科學(xué)方法這條主線。也只有這樣滲透科學(xué)方法教育才能取得較好的教育效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張憲魁.物理教育科學(xué)方法[M].青島：青島海洋大學(xué)出版社，2000.

[2]曹興輝.物理科學(xué)方法教育綜述[J].物理教學(xué)探討，2013，（4）：47.

（欄目編輯 劉 榮）