高中物理科學方法教育

【摘 " "要】培養學生的觀察和實驗能力、科學思維能力、分析和解決問題的能力是中學物理教學的目的之一。在知識教學中要培養學生的能力，找到知識教學與能力培養的結合點，突破口就在于加強科學方法教育。在高中物理教學中實施科學方法教育，應明確其意義、內容和要求，并根據教材特點和學生實際構建有效的教育模式。

【關鍵詞】知識 "能力 "科學方法教育

眾所周知，當今科學的發展趨勢，一方面學科劃分越來越細，分支越來越多，日益趨向專業化;而另一方面，各學科之間相互滲透、相互依存，綜合化趨勢越來越明顯。這對人才提出了更高的要求，同時也對教育提出了新的思考。它需要我們重新考慮學生的知識結構和能力結構，既要求他們具有堅實的理論知識，更要求具有綜合運用知識的能力。

這些要求，雖然我們可以通過多種渠道（如研究性學習等）來試圖達到。但是，從根本上講，加強科學方法教育才是最重要的。

為了使科學方法教育具有針對性，做到有的放矢，克服隨意性、盲目性，更好地把握其深度和廣度以切合學習規律，最大限度地發揮學生的潛力，在科學方法教育中必須確定它的教育內容和要求。由于科學方法教育作為一個教育的概念，要確定它的內容和要求，首先必須明確科學方法的含義。但是科學方法在不同的著作中說法不一，沒有統一的定義，歸納起來有以下幾種：

①科學方法是指人們在一切活動領域中為達到一定目的而采取的正確的手段、方式和途徑;②科學方法是科研人員在科學研究活動中為達到一定目的而采取的手段、方式和途徑;③科學方法是指基礎科學研究方法;④科學方法是指自然科學的研究方法。

從實施科學方法教育的可行性來看，可以借鑒第四種觀點，把科學方法教育界定為辯證唯物主義指導下的自然科學研究方法的教育。根據這一界定就可以依據自然科學方法論的成果，結合中學物理教學實際，制訂出科學方法教育的主要內容和基本要求。

1、科學方法教育的主要內容

（1）自然科學研究的基本問題：①自然科學研究的任務;②自然科學研究的程序;③自然科學研究中科學方法的作用。 （2）觀察和實驗方法：①觀察的特點與作用;②觀察的要求與方法;③實驗的特點與作用;④實驗的環節與方法;⑤實驗的設計。（3）科學思維方法：①比較和分類方法的特點、規則、作用與運用訓練;②分析和綜合方法的特點、作用與運用訓練;③歸納、演繹和類比的推理方法的特點、規則、作用與運用訓練;④形象思維的作用與運用訓練;⑤科學概念、規律的邏輯結構和抽象、概括的一般過程。（4）物理方法：①理想化方法的特點、規則、作用、分類與運用訓練;②假說方法的產生、特點、作用與檢驗方法。問題、假說、觀察實驗、科學理論的關系;③等效方法、對稱方法、微元方法的特點、作用與運用訓練。（5）數學方法：①數學方法導致物理學建立新理論和發現新規律的作用;②數學方法為物理學提供精確的形式化語言的作用;③數學公式、圖象的特點、作用與運用訓練。

2、科學方法教育的要求

（1）使學生領會物理學乃至自然科學研究的基本任務和基本研究方法，培養辯證唯物主義的世界觀和實事求是、敢于創新的科學態度。（2）使學生理解實驗方法的主要特征和實驗在物理學研究中的重要作用，理解實驗方法的基本程序，能獨立運用實驗方法，按實驗目的設計并完成一般的實驗課題。（3）在物理概念教學中，使學生領會建立物理概念的基本過程是在觀察實驗的基礎上，通過分析、比較、抽取同類事物的共現本質，最后作出概括和表述。對所學的物理概念能體驗建立這個概念的思維過程。（4）在物理規律教學中，使學生逐步領會得出物理規律的基本方法是實驗歸納和假說驗證。對所學規律，能說出在教學中得出該規律的基本方法。（5）在教學過程中，使學生受到邏輯思維和形象思維的訓練，通過訓練，使學生逐步領會分析和綜合、比較和類比、歸納和演繹等思維方法的實質，能在實際的思維活動中自覺地運用這些思維方法。（6）通過典型課題的教學，使學生領會物理方法的實質和它們在物理研究中的作用，并能自覺地運用到學習中來。

以上的科學方法教育的內容和要求同現代自然科學研究方法的不斷豐富、不斷發展相比，內容不夠全面，要求并不高，但從中學物理教學實際出發，這些內容和要求已經足夠而且比較可行的了。

三、高中物理科學方法教育的實施

在物理課堂教學中怎樣實施科學方法教育？其突破口在哪里？這是實施科學方法教育的首要問題。我們知道科學方法教育離不開知識教學，否則將成無本之木，無源之水。而知識教學則依賴于教材，所以實施科學方法教育首先必須從教材入手。由于教材對比較重要的知識總要展開其獲得過程。新知識的獲得過程或表現為從收集科學事實開始過渡到得出科學結論，或表現為從已有知識到新知識的過渡，這些過程總貫穿著這樣或那樣的科學方法。因此，我們可以根據教材的這一特點，建立一種實施科學方法教育的新模式——“雙線并行”教育模式?！半p線并行”教育模式是指在物理教學過程中，以教材中的知識發展過程和伴隨知識的發展過程所蘊涵的科學方法為基礎，將知識的發展過程及其所運用的科學方法整理出線索，使“知識線”和“方法線”在教學過程中同時展開、并行前進的一種教育模式。

在準備階段，教師要做好分析因素、理出雙線和教學設計三項工作。分析因素和理出雙線是科學方法教育在課堂教學中教學設計的前提。不論何種形式的教材，也不論何節教材內容如何，總或多或少地隱含著科學方法教育的因素。我們的體會是，教材中一個概念的建立或一條規律的得出總要展開其獲得過程，這一過程是由一個、一個的知識點構成，而相鄰知識點之間必定有一個銜接過程，這一過程必然蘊涵著某一種科學的方法。所以，我們可以這樣說，相鄰知識點之間必定有科學方法。教師的任務就是要找出這一相鄰知識點之間的科學方法，按照知識點發展的順序，排列成“知識線”，根據前后知識點之間的各個銜接中的科學方法進行一一排列，理出“方法線”，做到心中有數。理出了“知識線”和“方法線”后，教師就可以根據“方法線”進行教學設計了。

參考文獻：

[1]許國梁.中學物理教學法[M].北京：高等教育出版社：1996：57-59、140、146.

[2]中華人民共和國教育部制定.普通高中物理課程標準[M].北京：人民教育出版社.2003：9.