顯化物理科學方法教育理論與實踐研究

摘 要：關于物理教育，一直是初中教學中的難點，科學方法是初中物理重要的教學目標，有關的研究已經持續了很多年，但依舊有一些問題困擾著教育研究者。科學方法在教育中的分類與地位還有待討論，這些理論以及實踐上的問題需要進一步展開研究，近年來有關的研究成果還是不足以推動初中物理教學做出突破，本文則是對相關理論進行補充。

關鍵詞：顯化物理；科學方法；教育理論；教學實踐

很多關于物理科學方法教育理論的問題還沒有得到有效解決，例如科學方法如何分類以及其教育地位等問題，我國有關的研究已經積累下一定的成果，在前人成果的基礎上，經過多年來的補充，逐漸構建出新型的知識-方法理論，該理論中將科學方法列為主體，科學現象需要轉化為理論，就要經過一定的科學方法，這種結構對科學方法的地位進行了明確，而我國學者將科學方法分為軟能力與硬能力兩部分。

一、 物理科學方法教育理論研究進展

其實我國學者一直沒有中斷對科學方法與知識教育的研究，并且一直在爭論之中，爭論的焦點就集中在科學方法的地位上。一直以來科學教育都在進行著反復的研究，逐漸形成了一種觀念，就是知識中心觀。國外的一些學者認為無論是物理學中哪方面的內容，分解后都將涉及三個因素，分別是事實、邏輯以及表述。事實要經過實驗的驗證，而邏輯形容的是思想，表現出來其實就是數學。這種結構促進了物理這門科學性學科的整體發展，同時也為其他學科的進步提供了新的思路。

前蘇聯的學者進一步細分了物理學科的結構，將知識與方法之間的關系更加明確詳細地描述出來，共劃分了五個部分，對科學方法、數學以及知識三者的概念重新界定，這一模型雖然有待完善，但其他學者在該理論的啟發下紛紛進行了補充。

總體來說依舊將知識和方法分為五部分。分別是實驗、科學方法、科學知識、數學以及延伸應用，無論何種理論，都是將科學方法放在中心的位置，總體來說科學方法就是溝通其他內容的紐帶，連接著其他四個部分。很多學者通過研究發現，理論與現象間并不存在直接聯系，現象只有借助科學方法進行論證，才能提煉出理論，同樣，理論要想應用在實踐中，也只能借助科學方法，才能在實踐中得到延伸。在教育中也具有這樣的特點，只有經過運用科學方法，才能將理論用于教育。

二、 顯化物理科學方法教育的研究進展

現階段學術界并沒有對科學方法進行明確地分類。因此一直都是學術界重點研究的內容，也是急需解決的內容，只有將科學方法有效分類，才能將很多問題解決，我國學者對其進行長期的實驗與研究，形成了比較系統的理論，總結起來就是智力-技能-認知結構。

若是按照能力來進行劃分，實際上智力和技能都屬于硬能力，但這需要人類大腦的支持，才能最終實現能力的表現，而認知結構屬于軟能力，因為知識是人類經過后天學習才逐漸掌握的，相當于人類后天安裝的軟件。

按照軟能力和硬能力對該理論進行劃分。也是有著特殊意義的，根據這種劃分，不僅對其中的三個部分屬性進行了明確，也對能力因素中，各部分的形成有了一定的認知，首先是智力和技能，這兩項雖然相當于人類的硬件，但也是可以后臺通過訓練進行強化，而認知結構則是可以通過知識和科學方法的傳授或者探索，最終也可使學生掌握。通過這種思想，科學方法就被分為思維方法以及學科方法兩種，思維方法是主觀上的一種方法，是人類大腦的功能，通過訓練學生也可以得到提升，而學科方法并不是大腦本身的功能，只能通過傳授才能使學生掌握。這樣的分類方式，讓各部分的來源非常清晰，與教育的方式也有相通之處，在邏輯上，這種方式與教育方式是自洽的。

三、 顯化物理科學方法教育的實踐途徑

（一） 確定科學方法教育內容

在初中物理中，科學方法與知識實際上是對應的，是平行的。與知識不同的地方，在于科學方法并沒有直接涉及物質，而是揭示了人類了解物質的方式，是一種高度的抽象，在知識背后隱藏著，因此初中物理的大多數教材或者相關參考資料，需要以教育部分相關的課程標準為依據，從物理知識和科學方法一一對應出發，對教材內容以及其中隱藏的科學方法具體化，這樣才能讓科學方法教育具備一定的可操作性，教師在運用科學方法教育的過程中，也要將其中隱藏在知識背后的方法和規律深入挖掘出來，并向初中生進行揭示與驗證，幫助學生在獲取物理知識的同時，了解教材中的科學方法。

（二） 采用顯性教育方式

不同于在教材中直接表現出來的物理知識。物理是以實驗為基礎，在物理學的發展過程中，逐漸從生活中提煉出物理知識和規律，這些決定了物理知識很容易和實際生活聯系起來，但科學方法則不同，盡管在很多理論中，科學方法處于知識和方法內容結構的中心，但實際上科學方法并沒有直接表現出物質世界的任何規律，也無法直接與生活聯系起來，其表現的是人類了解物質世界的方式，是一種途徑，因此科學方法通常隱藏在知識背后，其高度抽象性決定了其不容易學習，也很難掌握。教師在物理課堂上，若是不將科學方法進行顯化教育，學生更難理解其中的關鍵，更無法察覺科學方法對知識學習以及物理規律的價值，充其量只是將科學方法當成一些普通的學習方法，其真正的價值并沒有被挖掘出來。這就要求教師在課堂上不僅要將科學方法表現出來，更是要用顯化教育的方式直接講解給學生，并強調科學方法對物理學習的真正價值。

（三） 把握科學方法本質

科學方法并不是一種教學方法，也不是學習方法，是人類認知物質世界的方式和途徑，因此教師也要時刻明確這一點，要明白科學方法的真正價值，在物理課堂教學中，進行科學方法的顯性教育過程中，不要僅僅將課堂內容停留在方法表面，要將其最珍貴的本質也顯化出來。通過本文對相關研究進展的介紹，可以看出顯化出來的科學方法還是可以通過講解使學生了解到科學方法本質的。在初中物理中，比較典型的兩種科學方法是比值定義法以及乘積定義法，實際上這兩種方法還是比較容易理解的，以初中生的理解能力以及數學方面的知識積累完全可以理解這兩種方法，教材中也有解釋，但大多數學生只是知道這些方法，并不知道相關的物理量為何用這些方法來進行定義，這就需要教師進行講解，說明比值定義法體現的是一種比較的思想，初中生可能不會理解這種解釋，可以用生活中費用與數量的比值得出商品的單價來進行類比，學生就可以理解比較思想了。乘積定義法體現的則是一種積累的思想，通過對相關數學知識的簡單講解，也能使學生充分了解這些科學方法的本質。顯化教育就是要利用各種手段將科學方法的本質表現出來。

四、 結論

總之，初中物理中要加強對科學方法的顯化教育，這種理念已經成為了教育界的共識，在初中物理課堂上，實施科學方法教育，既能夠使學生的知識得到增長，也能夠讓其能力得到提升，并培養學生各方面的素質，是促進學生進步的良好方式，也是推動素質教育進步的有效途徑，因此要將其當成是初中物理教學中的關鍵內容和重點目標，把握住科學方法這條重要的主線。

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作者簡介：

林偉君，福建省莆田市，福建省莆田市擢英中學。