物理科學方法顯化教育的理論與實踐研究

【摘 要】物理科學方法教育一直以來都受到了物理科學界的重視，現如今其依然有很多問題都沒有統一的定論，我國相關學者通過多年的研究已經形成了自己的理論。這可以說是我國物理科學方法研究獲得的重大進展。本文首先對物理科學方法教育理論研究進展進行了研究，其次對物理科學方法顯化教育的內容研究進展進行了介紹，最后對其實踐進展進行了研究，僅供參考交流。

【關鍵詞】物理科學方法；理論；實踐

物理科學方法教育理論還有很多問題沒有解決，比如科學方法的分類問題、科學方法教育地位問題等，我國在前人研究的基礎，再經過多年的研究逐漸形成了新型的物理知識—方法結構理論，在該理論中，科學方法占主導，科學現象要想轉換為科學理論，則需要通過科學方法，此種結構圖明確了科學方法教育的地位。另外，我國學者依據智力—技能—認知結構理論，將科學方法分為了硬能力與軟能力。

1.物理科學方法教育理論研究進展

學術界一直在為科學方法教育與知識教育兩者之間的關系進行爭論，其爭論的焦點就是科學方法教育所處的地位。長久以來，科學教育領域對此問題一直都沒有停止過研究，現已經形成了完整的觀念體系，即知識中心教育觀。國外某學者認為物理學中無論是哪一方面的內容，通過分解之后，都與3個因素有著直接的關系，這3個要素分別為事實、邏輯或者方法論、表述形式等。其中事實需要實驗來進行驗證，而邏輯與方法論實際上就是物理思想，而表述形式實際上就是指數學。這一結構模式不僅促進了物理學科整體的發展，同時也會與物理相關學科的發展提供了思路，也會物理教學提供了途徑。前蘇聯某學者通過研究將物理學科結構進行了更為詳細的劃分，更為真實的反映出物理知識與物理方法直接的關系。其物理知識與方法結構如圖1所示。

通過圖1，可以知道該學者將物理學科劃分為五個部分，并且對科學方法、科學知識、數學等3者之間的關系進行了界定。這一結構模型還有很多不完善之處，有待進一步研究。一些學者在上述結構模型的啟發下，提出了更為合理的知識—方法結構圖，如圖2。

圖2中，學者也將物理知識與方法分為5個部分，而科學方法處于中心位置，與其他4項內容都有著密切的聯系。不同部分之間要想有效聯系，都需要通過科學方法，因此科學方法在其中起到的是紐帶作用，溝通者其余四個部分。科學發現認識論學者，科學根源就是現象，學者在科學研究期間，現象與理論之間并沒有產生直接聯系，科學現象只有經過科學方法的論證之后，才有可能成為科學理論。同理，科學理論也不能直接應用，只有通過科學方法，才能夠應用到現實中，并且在現實中進一步延伸。此原理同樣適用于科學教育。兩個將結構圖相比，筆者認為圖2更加的合理。

2.物理科學方法顯化教育的內容研究進展

現階段科學方法分類還未有統一的定論，因此其也是學科界研究的重點內容。只有對科學方法進行正確的分類，科學方法中很多難以解決的問題才能得到有效的解決，很多學者通過長時間的研究實驗，已經形成了系統理論，即智力—技能—認知結構理論。

站在能力因素的角度來考量這一問題，我們可以將其分為兩大類，一類是硬能力，智力與技能都屬于硬能力，因為這需要他通過人類的大腦才能實現；另一類是軟能力，也就是認知結構理論，因為知識結構理論是通過人類的后天學習而形成，其就類似于人類的軟件。

在能力結構中區分“硬能力”與“軟能力”有著重要的意義。因為根據這種區分，我們不僅清楚了能力因素中的智力、技能、知識和科學方法的不同屬性，更為重要的是，我們進一步明確了在能力因素中，智力的提高和技能的形成主要是靠訓練而達成的，而能力因素中的知識和科學方法則可以通過傳授、探究或發現使學生掌握。從這種基本思想出發，我們把科學方法分為了思維方法和學科方法。前者是主觀的，是大腦的功能，需要訓練才能使學生形成與掌握，后者是客觀的，不是大腦的功能，需要傳授才能使學生習得與掌握。這樣一種分類方式，不僅來源清晰，而且與教育方式在邏輯上是自洽的。

3.物理科學方法教育的實踐進展

在物理科學方法教育顯化研究中，我們認為，科學方法與知識不同，它所涉及的不是物質世界本身，而是人們認識物質世界的途徑與方式，是高度抽象的。如果只從隱性教育角度進行教學，學生也可能從中學到一些科學方法，但只能是零星的、不連貫的，收效甚微。但若脫離具體物理知識去傳授科學方法，則更不可取。這樣，就形成了一種科學方法教育途徑的兩難處境。因此，我們嘗試尋找一種恰當的教育方式，在顯化科學方法的同時，進行科學方法教育途徑的創新，使學生對科學方法的了解切中要害。我們認為，這就是結合科學方法的物理概念與規律教學。

概念與規律既是物理教學的核心，又是學生物理學習的起點。從核心著手貼近教學本質，從起點出發符合認知順序。事實上，物理知識與科學方法本來就是一種水乳交融的關系，每一個概念與規律的得出，都自始至終貫穿著科學方法。如果把物理學喻為珍珠項鏈，那么物理知識是珍珠，而科學方法就是串起珍珠的那根“線”。因此，我們認為：只有通過結合科學方法的物理概念、規律教學，只有使學生在每一個物理概念、規律得出過程中真切體會科學方法的作用，學生頭腦中的科學方法才能顯示出其內涵、色彩和格調，才能顯示出其內在的理由、作用和功能，學生學習過的科學方法才能真正活起來。正是在這個意義上，我們認為結合科學方法的物理概念、規律教學，是科學方法顯化教育途徑的創新。

4.結語

綜上所述，可知對物理科學方法顯化教育的理論與實踐進行研究很有必要，因為物理科學方法顯化教育理論作為一種先進的理論，歷來是學術界爭論的焦點，但是現實生活中很多人對這一理論并沒有深刻的理解，甚至全然不知。本文介紹了我國學者最新的研究成果，對物理學科的發展起到了積極的作用，同時對物理教育規律的掌握也有重要的意義。

【參考文獻】

[1]高飛，邢紅軍.以科學方法引領初中重點物理知識的教學[J].中國現代教育裝備，2011（04）.

[2]陳清梅，邢紅軍，李正福.論物理課程改革背景下的科學方法教育[J].課程.教材.教法，2009（08）.

[3]邢紅軍，陳清梅.物理能力的基本理論研究[J].首都師范大學學報（自然科學版），2006（04）.

[4]邢紅軍，陳清梅.論“智力—技能—認知結構”能力理論[J].首都師范大學學報（自然科學版），2005（03）.