普靖峰

【摘 要】物理科學(xué)方法教育是指在物理教學(xué)中，有目的、有意識(shí)、有步驟地滲透和傳授物理科學(xué)研究方法，使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶和訓(xùn)練，逐步地掌握最基本、最主要的物理科學(xué)方法，達(dá)到促進(jìn)知識(shí)學(xué)習(xí)、培養(yǎng)能力和提高科學(xué)素質(zhì)的目的。在中學(xué)物理教學(xué)中開(kāi)展科學(xué)方法教育是物理教學(xué)深化改革的需要，是遵循教育要面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來(lái)戰(zhàn)略思想的必然要求。

【關(guān)鍵詞】物理學(xué)科 科學(xué)方法 學(xué)習(xí)興趣

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.09.153

物理學(xué)科方法的教育，一直未得到足夠的關(guān)注，這是物理教學(xué)中值得重視的一個(gè)問(wèn)題。自伽利略以來(lái)，四百多年近現(xiàn)代物理學(xué)在發(fā)展中形成的研究方法，與所積累的物理知識(shí)同等重要，都是人類寶貴的精神財(cái)富。使學(xué)生在學(xué)習(xí)基本物理知識(shí)的過(guò)程中逐步掌握物理學(xué)科學(xué)的研究方法，不僅有助于學(xué)生現(xiàn)在的學(xué)習(xí)，而且將影響其未來(lái)，使其終生受益。

一、物理教學(xué)中科學(xué)方法教育的主要內(nèi)容

中學(xué)物理教學(xué)中科學(xué)方法教育的內(nèi)容可概括為十大類27項(xiàng)：（1）觀察和實(shí)驗(yàn)方法：有意觀察、單因子實(shí)驗(yàn)法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法等；（2）分析和綜合方法：定性分析、定量分析、因果分析、綜合等；（3）比較和分類方法：異中求同、同中求異、分類等；（4）假說(shuō)方法；（5）歸納和演繹方法：簡(jiǎn)單枚舉歸納、三段論、演繹等；（6）數(shù)學(xué)方法：用比值定義物理量、表達(dá)物理規(guī)律的形式化語(yǔ)言、運(yùn)用圖象描述物理現(xiàn)象和規(guī)律；（7）理想化方法：理想實(shí)驗(yàn)、理想模型；（8）類比方法：簡(jiǎn)單共存類比、因果類比；（9）推理方法；（10）分析和解決問(wèn)題的具體方法：等效方法、近似處理方法等；（11）非邏輯思維方法：直覺(jué)、靈感、想象、猜測(cè)等。這些方法在科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程中起著不同的作用，他們相得益彰，共同構(gòu)成了物理學(xué)科科學(xué)方法教育的內(nèi)容體系。

根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和物理教學(xué)的實(shí)際，物理科學(xué)方法教育的內(nèi)容應(yīng)以經(jīng)典方法、邏輯方法為主，兼顧非邏輯方法，以典型的科學(xué)方法作為教育內(nèi)容。物理科學(xué)方法學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，對(duì)于不同的學(xué)習(xí)階段、不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，科學(xué)方法教育的目標(biāo)是有差異的，由低到高劃分為感受、領(lǐng)會(huì)、運(yùn)用、評(píng)價(jià)四個(gè)層次。

二、讓科學(xué)方法教育顯性化

科學(xué)方法教育的顯性化是指進(jìn)行科學(xué)方法教育時(shí)，明確指出這種科學(xué)方法的名稱，傳授有關(guān)該方法的知識(shí)，揭示該方法的形式、操作過(guò)程，說(shuō)明原理，即教師公開(kāi)宣稱進(jìn)行科學(xué)方法的教育。方法教育的教學(xué)形式是外顯明朗的，這種教學(xué)的實(shí)質(zhì)是知識(shí)技能和過(guò)程方法相結(jié)合的教育。

1.將教材中的科學(xué)方法顯性化?？茖W(xué)的方法體現(xiàn)在具體科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知過(guò)程之中。把認(rèn)知過(guò)程充分而合理地展示出來(lái)，學(xué)生才能看到科學(xué)問(wèn)題是怎樣提出的，并從什么角度、用什么方法去解決的，從而學(xué)到科學(xué)的方法。要強(qiáng)調(diào)認(rèn)知過(guò)程的教學(xué)，不是把歷史的過(guò)程作簡(jiǎn)單的濃縮或重復(fù)，而是根據(jù)今天我們所認(rèn)識(shí)的科學(xué)方法和科學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵，按照學(xué)生的認(rèn)知模式，去設(shè)計(jì)一個(gè)認(rèn)知過(guò)程，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生去經(jīng)歷這一過(guò)程，使學(xué)生領(lǐng)略其中具體的科學(xué)方法。

2.從物理學(xué)史中挖掘科學(xué)方法教育的因子。物理學(xué)的發(fā)展史，實(shí)際上也是科學(xué)方法的發(fā)展史。每位物理學(xué)家都有其研究問(wèn)題的獨(dú)特的科學(xué)方法。

3.在概念和規(guī)律的教學(xué)中揭示科學(xué)方法?？茖W(xué)方法并不是直接由學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容來(lái)表達(dá)的，它往往藏在概念、規(guī)律的背后，支配著知識(shí)的獲取和應(yīng)用等等，既不易掌握，又容易為師生所忽視。作為教師，應(yīng)站在更高的高度上，不僅看到作為認(rèn)知活動(dòng)的結(jié)果的知識(shí)，還要看清知識(shí)的來(lái)龍去脈和其中使用的方法，并且要善于用學(xué)生易于接受的方式和語(yǔ)言，把它展示給學(xué)生，或安排恰當(dāng)?shù)恼J(rèn)知程序，讓學(xué)生自己去領(lǐng)略科學(xué)方法。接著可向?qū)W生簡(jiǎn)述“不完全歸納”這種推理方法，指出物理概念、物理定律等，一般是根據(jù)一些個(gè)別情況在有限范圍內(nèi)建立的，所以大多數(shù)采用不完全歸納法。教師用較少的時(shí)間揭示了概念、規(guī)律建立過(guò)程中蘊(yùn)含的科學(xué)方法，使科學(xué)方法顯性化，使學(xué)生潛移默化地受到科學(xué)方法的熏陶。

4.在習(xí)題教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育。在習(xí)題教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育主要是進(jìn)行思維方法的訓(xùn)練，有助于學(xué)生提高思維能力和分析解決問(wèn)題的能力。因此，我們?cè)O(shè)想在不改變現(xiàn)有教材編寫(xiě)體系的基礎(chǔ)上，適當(dāng)在教材中融入科學(xué)方法的內(nèi)容，包括具體應(yīng)用的科學(xué)方法的名稱、實(shí)質(zhì)及內(nèi)涵等，以方框圖形式穿插于教材中，類似于旁注，以這種方式來(lái)引起教師和學(xué)生對(duì)科學(xué)方法教學(xué)的重視。

三、運(yùn)用科學(xué)的方法，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生對(duì)正在學(xué)習(xí)的東西感興趣并覺(jué)得富有挑戰(zhàn)性，能有效喚起學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的求知欲、解疑心。而且能引發(fā)學(xué)生積極思考。對(duì)此。在物理課堂教學(xué)中我們要?jiǎng)?chuàng)設(shè)引發(fā)學(xué)生好奇的物理問(wèn)題情境、時(shí)空情境等等。在引入新知識(shí)時(shí)，教師巧設(shè)懸念。在某一物理知識(shí)的教學(xué)結(jié)束時(shí)，提出一個(gè)或幾個(gè)以后學(xué)習(xí)的有關(guān)懸念，埋下伏筆，讓學(xué)生帶著如何解決這些問(wèn)題的強(qiáng)烈愿望結(jié)束對(duì)某一知識(shí)的學(xué)習(xí)，從而活躍學(xué)生的思維，激發(fā)他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)的興趣。在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生相對(duì)獨(dú)立解決問(wèn)題，同樣能大大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。在實(shí)踐過(guò)程中，“問(wèn)題”應(yīng)小而具體，要緊密結(jié)合物理概念、規(guī)律、方法，要有代表性、啟發(fā)性，能擊中要害，引人入勝，激發(fā)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生開(kāi)展積極的思維活動(dòng)。

中學(xué)物理課程中蘊(yùn)含有豐富的科學(xué)方法內(nèi)容，如觀察與實(shí)驗(yàn)、比較與分類、歸納與演繹、抽象與概括、分析與綜合、模型與模擬、猜想與假說(shuō)、靈感與直覺(jué)等等，它們組成一個(gè)大系統(tǒng)。物理學(xué)理論的建立遵循著這樣的途徑：觀察實(shí)驗(yàn)一提出假設(shè)一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一驗(yàn)證假設(shè)一理論總結(jié)一實(shí)踐驗(yàn)證理論。如果要使學(xué)生體驗(yàn)、認(rèn)識(shí)和掌握科學(xué)的研究方法和科學(xué)的思維方法，逐步養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，提高各種基礎(chǔ)能力，以科學(xué)的態(tài)度和時(shí)代的責(zé)任感積極主動(dòng)地參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中來(lái)。在教學(xué)過(guò)程中，就應(yīng)充分挖掘教材中科學(xué)方法因素，使同一科學(xué)方法多次出現(xiàn)、多次運(yùn)用。做到自覺(jué)地、堅(jiān)持不懈地讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的學(xué)習(xí)。教學(xué)中要分析每章每節(jié)的科學(xué)方法因素，在確定知識(shí)、能力教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)確定科學(xué)方法教學(xué)目標(biāo)。促使學(xué)生形成科學(xué)的思維方法，感受不斷創(chuàng)新的科學(xué)精神。另外應(yīng)創(chuàng)設(shè)諸如實(shí)驗(yàn)、講座、交流、作業(yè)、競(jìng)賽等活動(dòng)。讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)。形成認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、情感、態(tài)度與技能等方面的和諧發(fā)展。

物理教學(xué)應(yīng)從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，具體情況具體對(duì)待，關(guān)鍵是要博采眾長(zhǎng)，綜合運(yùn)用，合理組織，并在教學(xué)全過(guò)程中貫徹啟發(fā)式，讓物理教學(xué)過(guò)程始終處于一定的問(wèn)題情境之中，使之成為一個(gè)不斷提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程。