段玉文
摘 要: 物理實(shí)驗(yàn)范式結(jié)構(gòu)包括:預(yù)測(cè)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(shí)驗(yàn)探析了物理語(yǔ)言表征問題的范式結(jié)構(gòu)教學(xué)策略.
關(guān)鍵詞: 物理語(yǔ)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(guó)科學(xué)哲學(xué)家?guī)於髟谄浔挥鳛椤靶聲r(shí)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(hào)系統(tǒng),共同信任的儀器和實(shí)驗(yàn)方法,以及解決問題的典型方式等.實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要組成部分,通過實(shí)驗(yàn),不僅構(gòu)建起嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)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(shí)、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(hào)或符號(hào)集,是問題解決的一個(gè)中心環(huán)節(jié),物理語(yǔ)言表征問題有三種基本形式:文字?jǐn)⑹觥?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(shí)驗(yàn)探析物理語(yǔ)言表征問題的范式結(jié)構(gòu)教學(xué)策略.
1 物理實(shí)驗(yàn)范式結(jié)構(gòu)
庫(kù)恩指出“如果沒有范式理論規(guī)定問題并擔(dān)保有一個(gè)穩(wěn)定解的存在,就不可能構(gòu)思出這些精心的實(shí)驗(yàn)工作,也不可能做任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)”;“實(shí)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(jì)出儀器以實(shí)驗(yàn)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”;……