中學物理教學中注重加強科學方法的教育

普靖峰

【摘 要】物理科學方法教育是指在物理教學中，有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學研究方法，使學生受到科學方法的熏陶和訓練，逐步地掌握最基本、最主要的物理科學方法，達到促進知識學習、培養(yǎng)能力和提高科學素質(zhì)的目的。在中學物理教學中開展科學方法教育是物理教學深化改革的需要，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。

【關鍵詞】物理學科 科學方法 學習興趣

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

物理學科方法的教育，一直未得到足夠的關注，這是物理教學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。使學生在學習基本物理知識的過程中逐步掌握物理學科學的研究方法，不僅有助于學生現(xiàn)在的學習，而且將影響其未來，使其終生受益。

一、物理教學中科學方法教育的主要內(nèi)容

中學物理教學中科學方法教育的內(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。這些方法在科學認識過程中起著不同的作用，他們相得益彰，共同構成了物理學科科學方法教育的內(nèi)容體系。

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

二、讓科學方法教育顯性化

科學方法教育的顯性化是指進行科學方法教育時，明確指出這種科學方法的名稱，傳授有關該方法的知識，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方法的教育。方法教育的教學形式是外顯明朗的，這種教學的實質(zhì)是知識技能和過程方法相結合的教育。

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

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

3.在概念和規(guī)律的教學中揭示科學方法。科學方法并不是直接由學科的知識內(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用等等，既不易掌握，又容易為師生所忽視。作為教師，應站在更高的高度上，不僅看到作為認知活動的結果的知識，還要看清知識的來龍去脈和其中使用的方法，并且要善于用學生易于接受的方式和語言，把它展示給學生，或安排恰當?shù)恼J知程序，讓學生自己去領略科學方法。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方法，使科學方法顯性化，使學生潛移默化地受到科學方法的熏陶。

4.在習題教學中滲透科學方法教育。在習題教學中進行科學方法教育主要是進行思維方法的訓練，有助于學生提高思維能力和分析解決問題的能力。因此，我們設想在不改變現(xiàn)有教材編寫體系的基礎上，適當在教材中融入科學方法的內(nèi)容，包括具體應用的科學方法的名稱、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生對科學方法教學的重視。

三、運用科學的方法，培養(yǎng)學習興趣

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

中學物理課程中蘊含有豐富的科學方法內(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)。物理學理論的建立遵循著這樣的途徑：觀察實驗一提出假設一設計實驗一驗證假設一理論總結一實踐驗證理論。如果要使學生體驗、認識和掌握科學的研究方法和科學的思維方法，逐步養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度，提高各種基礎能力，以科學的態(tài)度和時代的責任感積極主動地參與到課堂教學活動中來。在教學過程中，就應充分挖掘教材中科學方法因素，使同一科學方法多次出現(xiàn)、多次運用。做到自覺地、堅持不懈地讓學生進行科學方法的學習。教學中要分析每章每節(jié)的科學方法因素，在確定知識、能力教學目標的同時確定科學方法教學目標。促使學生形成科學的思維方法，感受不斷創(chuàng)新的科學精神。另外應創(chuàng)設諸如實驗、講座、交流、作業(yè)、競賽等活動。讓學生養(yǎng)成良好的學習品質(zhì)。形成認真、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。促進學生認知、情感、態(tài)度與技能等方面的和諧發(fā)展。

物理教學應從教學實際出發(fā)，具體情況具體對待，關鍵是要博采眾長，綜合運用，合理組織，并在教學全過程中貫徹啟發(fā)式，讓物理教學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。