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(cuò)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(wèn)題時(shí)說(shuō)“不存在任何通向幾何學(xué)的不費(fèi)力的方法”，今天也有理由這樣說(shuō)：“不存在任何通向物理學(xué)的不費(fèi)力氣的方法。”物理教學(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(shí)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。科學(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(mén)科學(xué)那天起就和科學(xué)方法有了不解之緣，這是因?yàn)榭茖W(xué)既是人類(lèi)的知識(shí)體系，又是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界的一種方式和探索過(guò)程，物理概念和物理規(guī)律本身是無(wú)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(guò)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(lái)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(shí)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(duì)人類(lèi)文明的影響等納入課程，而且還應(yīng)重視對(duì)學(xué)生終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神的培養(yǎng)。”這里的“終身學(xué)習(xí)”、“科學(xué)探究”、“創(chuàng)新意識(shí)與科學(xué)精神”都離不開(kāi)科學(xué)方法的掌握，即使教師在“傳授知識(shí)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(wèn)題或作決定時(shí)能?chē)L試運(yùn)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(shí)的結(jié)構(gòu)上，又表現(xiàn)在這些知識(shí)結(jié)構(gòu)的建立過(guò)程中；總的說(shuō)來(lái)，這些科學(xué)方法大致可以分為五類(lèi)：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(shí)驗(yàn)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(lèi)、類(lèi)比、概括、歸納與演繹、分析與綜合等；哲學(xué)方法主要有：絕對(duì)相對(duì)、量變質(zhì)變、原因結(jié)果，等等。還要掌握如理念、直覺(jué)、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(yàn)中掌握科學(xué)方法。物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理教學(xué)的特點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)多，極有利于學(xué)生親身體驗(yàn)。新教材更是加強(qiáng)了學(xué)生的自身體驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)就可以很好地感受知識(shí)體系內(nèi)的科學(xué)方法。例如水沸騰實(shí)驗(yàn)，學(xué)生沒(méi)有實(shí)驗(yàn)前總認(rèn)為只在100攝氏度時(shí)，水才“內(nèi)部與表面”同時(shí)“劇烈”汽化，親身做了實(shí)驗(yàn)后才發(fā)現(xiàn)實(shí)際沒(méi)到100攝氏度時(shí)，水“內(nèi)部與表面”就開(kāi)始汽化，只是“劇烈”的程度不同罷了。通過(guò)自身體驗(yàn)，學(xué)生看到了“量變與質(zhì)變”的關(guān)系，感受到了相對(duì)與絕對(duì)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(gè)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(kāi)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(gè)共同特點(diǎn)，就是營(yíng)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(shí)構(gòu)建的動(dòng)力得到釋放，大腦皮層容易達(dá)到活躍程度，對(duì)物理知識(shí)學(xué)習(xí)理解能夠從多個(gè)方面進(jìn)行，他們不再滿(mǎn)足物理一些概念和規(guī)律的結(jié)論，而對(duì)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(huì)得到什么結(jié)論等新問(wèn)題產(chǎn)生了強(qiáng)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(huì)在學(xué)生自己的問(wèn)題中，在學(xué)生激烈的心智活動(dòng)中伴隨著大腦中知識(shí)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(huì)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(wèn)題的方法，既可為其他學(xué)生提供解決問(wèn)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(shí)踐中這樣的實(shí)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(gè)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(shí)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(cè)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(duì)科學(xué)方法的認(rèn)識(shí)由膚淺、模糊、看成孤立個(gè)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(shí)驗(yàn)區(qū)中考試題中的亮點(diǎn)。

四、科學(xué)方法教育的基本原則

1.與物理知識(shí)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(shí)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(shí)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(guò)程中注重傳授概念、規(guī)律產(chǎn)生的背景、產(chǎn)生的過(guò)程及在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中應(yīng)用的實(shí)例，例如，通過(guò)物理學(xué)史的小故事學(xué)生明白為什么要提出某個(gè)概念，這個(gè)概念是怎樣提出的，這個(gè)概念提出后對(duì)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(shí)的產(chǎn)生與應(yīng)用緊密相連，知識(shí)與方法是血肉相連的整體。

2.各種方法教育有機(jī)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(shí)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)可以滲透幾種科學(xué)方法教育的因素，這時(shí)就要有所選擇，以適應(yīng)自己所教初中生的實(shí)際。例如“牛頓第一定律”一節(jié)，可以用實(shí)驗(yàn)加理想化模型講授，提出一塊“完全沒(méi)有摩擦的平面”，重點(diǎn)滲透“理想化方法”；也可以用歸納反證的方法講授，收集多個(gè)沒(méi)受力仍在運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象和受到力而沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，從而得出“力不是運(yùn)動(dòng)的原因”，重點(diǎn)滲透“歸納方法”。