新課程理念下高中物理科學方法教育的研究

鐘良豐

摘要：在科學方法教育中，科學方法教育的實踐是一個重要的方面.由于科學方法往往體現在探索和發現知識之中，不親身經歷這種探索的過程，就很難發現其中的方法要素及關鍵之所在，更無法體會某些只能意會，難以言傳的奧妙之處.進一步，由于科學方法的高度抽象性，目前還沒有一套表述科學方法的術語或系統。

關鍵詞：高中物理；課程改革；科學方法

物理在高中的所有學科之中，應該算是一門難懂的學科。真正學會物理，就必須掌握物理的理念也就是物理的原理，單單教授公式和計算方法是遠遠不夠的。當代新課標、新課程理念的出現，更是給高中物理教學提出了新的要求。

一、新課程下物理科學方法教育在高中教學中的應用現狀

物理是高中教學中的重要學科，基于物理學科自身的特性，在實際教學中，很多學生都不能較好地理解各種物理知識，在物理題解中遇到了較多困難，給學生物理水平的提高帶來了不利影響。隨著物理教學的不斷進步，各類新型教學模式不斷涌現，為提高物理教學的質量帶來了便利，也能更好地幫助學生進行物理學習。但是在實際教學過程中，很多教師對新型教學模式沒有較高的認知度，依舊采用傳統滿堂灌形式進行物理教學，偏重于理論知識的講解，而在新課程指標下，要求物理教師營造出輕松活潑的教學氛圍，加強與學生之間的溝通交流，幫助學生及時解決各種難題，以調動學生的學習積極性，因此，面對教師教學中存在的各種缺陷，這些新型教學方法并沒有發揮較好的作用，致使學生在物理教學中遇到了較大困難，影響物理教學質量。物理學科具有較強的實踐性與生活性，傳統教學模式則偏向于應試教育，忽視了學生的實踐能力，致使學生未來的發展受到了較大阻礙。因此，教師必須準確分析物理學科的特性，合理選擇教學方法，激發學生的學習興趣，這樣才能更好地保障物理教學效果。

二、如何最科學地實現科學方法教育，使其被學生群體所接受

（一）將科學方法的教學放置到論述物理概念與規律的章節，使之結合起來

只有通過科學的方法進行論證才會得到最科學的概念與規律，同理每個規律也都有最適合它的科學方法，這個方法可以實現理論更快更好的驗證與實踐。就拿高中物理里有關速度的概念來舉例說明，一個優秀的教師應該通過指導觀察對比幾種不一樣的物體的移動頻度從而將其帶入速度的世界，用專業的術語來描述就是論證出物體移動的距離與移動的時長進行比值就可得出其速度，顯然這里運用的科學方法就是比值法。那如何定義平均速度這一概念呢？這也是采用比值法，即速度與物體個數的比值。而瞬時速度則是采用了比值法和微元法進行論證的，當然這個答案并不唯一，教師同樣可以使用氣墊導軌和打點計時器來檢測出物體移動的瞬時速度。不單單是速度的定義用到這些科學方法，我們還可以將其運用到很多普遍規律的論證中，像萬有引力定律的建立等都會涉及很多科學方法，如：實踐法、推理法等，在這里就不一一介紹了。

（二）將科學方法的教學放置到建構理論體系的章節，以便理論體系的科學建構

物理大部分理論都是在進行大量實踐證明后運用科學方法架構的，如玻爾理論、分子動理論、電磁感應等都是這樣出現的，而其中“玻爾理論”的構架里主要采用的就是假設法。對于這一部分的知識，科學的教育方式可以分為四步：第一步，指出每個理論都是有其理論依據的，而在玻爾時代現有的理論依據都趨向于電磁學所不能解決的原子光譜問題。第二步，指出在當時的情況下，玻爾試圖擺脫那些無法解釋這一現象的電磁學轉而將普朗克的量子說、盧瑟福的原子核式結構學說還有相對論列為理論依據，從而建構了能量量子化、軌道量子化和躍遷假設共三個假設。第三步，玻爾決定將氫原子作為主要驗證方法，開始運用軌跡圖與能量圖等來逐步將這一虛無的東西記錄下來，最終建構了玻爾的理論體系。第四步，指出后來德國物理學家赫茲與夫蘭克就此觀點曾進行實驗證明，結果表明玻爾是對的，利用玻爾的定律能更好地闡述氫原子運動軌跡。這一教學過程本著由現有依據開始，然后進行推翻否定，然后提出新的假想，最后進行驗證從而豐富理論體系的方式，有利于學生親身體會一個理論的建構，明白科學方法的意義所在。

（三）將科學方法的教學放置到指導實踐的章節，使學生熟悉運用技巧

任何理論都是離不開實踐的證明，現在很多學校都已經開設了實踐課，這是學生親身體會理論出現過程的絕佳時機。教師應該在向學生灌輸科學方法核心思想后積極帶領學生進行實踐，而在指導學生進行實踐的過程中可以通過觀察、測量、整合等方法找出物理實驗的最終結論。而只有學生通過自己的雙手所驗證出來的結論才會是永生難忘的，所以教師應多組織此類活動，讓學生充分使用科學方法。

（四）將科學方法的教學放置到最終概括全章內容的章節，使學生最終掌握

高中物理的教學一般都是每到一章結尾都會有一個專門的章節來進行總結概括，這一章節通常是概括了兩方面內容，一個是本章所學重點內容，另一個則是本章所涉及的科學方法。就拿高中都會講的牛頓定律來舉例說明，這一章的最后一節講的就是實驗法、控制變量法、隔離法和整體法；而電磁學章節最后則是類比法。由此可見，教科書的編排是有一定道理的，只有時時進行總結概括才能真正分清每個理論的內容，要將理論與方法結合起來，而不能單純地只去記憶理論知識，這更有利于提高學生的專業素質。

總之，要在中學物理教學中滲透科學方法教育，但科學方法教育絕不能臨渴掘井，也不是臨淵羨魚的事。學生一旦掌握了精良的方法武器，在艱難的學習征途中就能逢山開路、遇水搭橋；有了正確的分析研究方法，在復雜抽象的物理問題面前才能居高臨下，視野廣闊。授人以魚，不如授人以漁。知識可以遺忘，但是能力、方法會讓學生受益終身。方法教育，是實現素質教育深層次目標必須滲透的教育。

參考文獻：

[1]張憲魁.物理科學方法教育[M].青島：青島海洋大學出版社，2000.