試論物理語言表征問題的范式結(jié)構(gòu)教學(xué)策略

段玉文

摘 要： 物理實驗范式結(jié)構(gòu)包括：預(yù)測階段、觀察階段、解釋階段.本文從觀察觀、科學(xué)發(fā)生觀、教學(xué)觀等方面分析了范式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，并結(jié)合伽利略關(guān)于自由落體定律的經(jīng)典實驗探析了物理語言表征問題的范式結(jié)構(gòu)教學(xué)策略.

關(guān)鍵詞： 物理語言；表征；范式結(jié)構(gòu)；教學(xué)策略；自由落體

范式的概念是美國科學(xué)哲學(xué)家?guī)於髟谄浔挥鳛椤靶聲r代科學(xué)哲學(xué)的圣經(jīng)”的《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書中提出的.通俗來講，科學(xué)范式就是一些被大多數(shù)科學(xué)家共同接受的基本理論和定律，共同使用的一套用以邏輯推理和數(shù)學(xué)演算的符號系統(tǒng)，共同信任的儀器和實驗方法，以及解決問題的典型方式等.實驗是物理教學(xué)的重要組成部分，通過實驗，不僅構(gòu)建起嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、系統(tǒng)的學(xué)科知識體系，而且也是學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、探究物理原理、獲取物理知識、提升科學(xué)素養(yǎng)的重要路徑.表征是指可反復(fù)指代某一外部的或想象的事物的任何符號或符號集，是問題解決的一個中心環(huán)節(jié)，物理語言表征問題有三種基本形式：文字?jǐn)⑹?、?shù)學(xué)公式表達(dá)和圖形圖象表示.下面結(jié)合伽利略關(guān)于自由落體定律的經(jīng)典實驗探析物理語言表征問題的范式結(jié)構(gòu)教學(xué)策略.

1 物理實驗范式結(jié)構(gòu)

庫恩指出“如果沒有范式理論規(guī)定問題并擔(dān)保有一個穩(wěn)定解的存在，就不可能構(gòu)思出這些精心的實驗工作，也不可能做任何一個實驗”；“實際上，定性范式與定量定律之間的關(guān)系是如此的普遍和緊密，以致伽利略以來，在能夠設(shè)計出儀器以實驗來確定它們之前好多年，這些定律就經(jīng)常借助范式而被正確地猜想出來了”；……