摘 ? ?要：本文以江蘇省兩位特級(jí)教師執(zhí)教的《牛頓第一定律》為例，梳理了科學(xué)方法教育的課堂操作策略。即從生活現(xiàn)象中，提取科學(xué)問(wèn)題;在探究教學(xué)中，領(lǐng)悟科學(xué)方法;在問(wèn)題解決中，應(yīng)用科學(xué)方法?？茖W(xué)方法既不能脫離科學(xué)知識(shí)載體而存在，也不能脫離科學(xué)探究過(guò)程而存在，我們倡導(dǎo)“知法并行”的學(xué)科教學(xué)理念。

關(guān)鍵詞：科學(xué)方法教育;探究教學(xué);知法并行

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1003-6148（2015）1-00016-3

“物理科學(xué)方法教育”就是在進(jìn)行物理教學(xué)的過(guò)程中，以知識(shí)教學(xué)為載體，同時(shí)滲透物理科學(xué)方法的學(xué)習(xí)與教育?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》多次站在頂層設(shè)計(jì)的高度強(qiáng)調(diào)了科學(xué)方法教育的重要意義及其實(shí)施途徑。比如，教學(xué)建議指出：“要讓學(xué)生學(xué)習(xí)基本的科學(xué)方法，并能將這些方法遷移到自己的生活之中”[1];再如，評(píng)價(jià)建議中要求：“注重評(píng)價(jià)學(xué)生在學(xué)習(xí)概念、規(guī)律過(guò)程中的表現(xiàn)，以及運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題的表現(xiàn)”[1]。

然而，在教學(xué)實(shí)踐中，普遍存在過(guò)于重視科學(xué)知識(shí)的傾向，科學(xué)方法常常被忽視或不同程度地弱化。究其原因，一是個(gè)別老師科學(xué)方法教育的意識(shí)還較為淡薄，二是部分老師缺少實(shí)施科學(xué)方法教育的路徑。筆者近期通過(guò)江蘇省中小學(xué)教研室“名師課堂”平臺(tái)，觀摩了多位特級(jí)教師執(zhí)教的示范課。下面以江蘇省著名初中物理特級(jí)教師滕玉英、許幫正所授的“牛頓第一定律”一課為例，賞析名師課堂中的科學(xué)方法教育，梳理科學(xué)方法教育的課堂操作策略。

1 ? ?從生活現(xiàn)象中，提取科學(xué)問(wèn)題

本課的核心任務(wù)是在“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的基礎(chǔ)上，推理得出牛頓第一定律。兩位名師為使學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出探究問(wèn)題，采用的路徑大相徑庭，滲透的科學(xué)方法也各有側(cè)重。

兩位教師授課時(shí)均以創(chuàng)設(shè)情景為切入點(diǎn)，和學(xué)生一起從起點(diǎn)看終點(diǎn)，注重思路分析。現(xiàn)象1是為了引出直覺判斷——“沒(méi)有力，物體就不能運(yùn)動(dòng)”。接下來(lái)兩位教師的處理有所不同：滕玉英老師通過(guò)學(xué)生列舉的反例，得出“不受力，物體也能運(yùn)動(dòng)”，為后續(xù)“不受力時(shí)，物體將做怎樣的運(yùn)動(dòng)”做認(rèn)知鋪墊;滕老師接著描述現(xiàn)象2，學(xué)生對(duì)比足球在不同地面上滾動(dòng)距離的遠(yuǎn)近，從而初步感知到阻力對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)有影響。許幫正老師堅(jiān)持延遲判斷，讓學(xué)生動(dòng)手操作并觀察分析后再做判斷，直觀感知阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響，這一簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)為后續(xù)設(shè)計(jì)精細(xì)實(shí)驗(yàn)做技能鋪墊。

總體來(lái)講，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下都經(jīng)歷了“現(xiàn)象1—經(jīng)驗(yàn)‘結(jié)論—現(xiàn)象2—科學(xué)問(wèn)題”的思維過(guò)程，體會(huì)到了提取科學(xué)問(wèn)題的基本方法，即“從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問(wèn)題，并初步審視問(wèn)題是否具有探究的價(jià)值?！盵1]

2 ? ?在探究教學(xué)中，領(lǐng)悟科學(xué)方法

科學(xué)方法寓于具體的科學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)過(guò)程中，只有把認(rèn)識(shí)過(guò)程充分而又合理地展現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生才能領(lǐng)會(huì)到科學(xué)方法。這就要求我們?cè)谖锢砀拍钆c規(guī)律的教學(xué)中，認(rèn)真挖掘教材的科學(xué)方法，按照學(xué)生的認(rèn)識(shí)過(guò)程合理設(shè)計(jì)教學(xué)方案，滲透科學(xué)方法教育。兩位名師在探究活動(dòng)的組織上流程基本相同，重視對(duì)前概念的糾正，強(qiáng)調(diào)了“科學(xué)推理”對(duì)形成理論的重要意義。

課堂實(shí)錄2：實(shí)驗(yàn)探究，科學(xué)推理，建構(gòu)規(guī)律

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)（略）。

收集的證據(jù)如表2所示。

表2 ?探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)分析：小車受到的阻力越小，小車運(yùn)動(dòng)的路程越遠(yuǎn)。

科學(xué)推理：小車受到的阻力更小，小車運(yùn)動(dòng)的路程更遠(yuǎn)。

伽利略：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力，將一直運(yùn)動(dòng)下去。（運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持）

笛卡爾：如果運(yùn)動(dòng)的物體不受力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

牛頓第一定律：一切物體，在沒(méi)有受到力的作用時(shí)，總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)。

本環(huán)節(jié)是本課的核心，通過(guò)方案探討明晰研究?jī)?nèi)容，通過(guò)合作探究獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析推理出當(dāng)年伽利略的設(shè)想及牛頓第一定律，同時(shí)滲透經(jīng)典物理學(xué)史的教育。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中用到了控制變量法，實(shí)驗(yàn)分析中對(duì)證據(jù)加以歸納概括，結(jié)合物理學(xué)史通過(guò)推理構(gòu)建牛頓第一定律。

值得注意的是，牛頓第一定律不是由實(shí)驗(yàn)得來(lái)的，而是在可靠的事實(shí)基礎(chǔ)上，通過(guò)推理得出的結(jié)論。如何更多好地以教材中的實(shí)驗(yàn)為載體培養(yǎng)學(xué)生的想象力？

名師課堂點(diǎn)評(píng)專家劉炳昇教授提出了如下教學(xué)策略：

圖2 ?借助圖式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、科學(xué)推理

通過(guò)這樣的分析，看不見的“推理”得以可視化，既有利于對(duì)牛頓第一定律的文字理解，也有利于后續(xù)學(xué)習(xí)中對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的認(rèn)識(shí)。

3 ? ?在問(wèn)題解決中，應(yīng)用科學(xué)方法

學(xué)生在經(jīng)歷有導(dǎo)向性的相關(guān)探查、體驗(yàn)、思考等學(xué)習(xí)活動(dòng)后，是否了解物理學(xué)的基本思想和方法？能否嘗試?yán)每茖W(xué)方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題？是否有初步的分析、概括、解決問(wèn)題的能力？這些追問(wèn)在評(píng)價(jià)中應(yīng)該有所體現(xiàn)，以確?！按龠M(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)”的評(píng)價(jià)功能[2]。兩位名師均設(shè)計(jì)了通過(guò)問(wèn)題解決加深對(duì)牛頓第一定律理解的教學(xué)環(huán)節(jié)，凸顯用科學(xué)方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

課堂實(shí)錄3：應(yīng)用牛頓第一定律。

藤老師的“紙飛機(jī)”素材從現(xiàn)實(shí)情況延伸到理想情況，中間的跨度正是借助“推理”的科學(xué)方法加以連接，從聯(lián)系實(shí)際中尋找證據(jù)，在解決實(shí)際問(wèn)題中加深理解。許老師的授課對(duì)象能力較高，體現(xiàn)了以學(xué)定教的理念，通過(guò)“應(yīng)用牛頓第一定律解釋日常生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”，明確“物體不受力時(shí)具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性”，學(xué)生在獲得“慣性”概念的同時(shí)又加深了對(duì)定律的理解。

名師課堂點(diǎn)評(píng)專家劉炳昇教授從“力與運(yùn)動(dòng)”全局考慮，建議增設(shè)如下評(píng)價(jià)：

問(wèn)題：汽車在動(dòng)力作用下做加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)A點(diǎn)后動(dòng)力突然消失，假定阻力也不存在，汽車將怎樣運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)仿照?qǐng)D2的示例，畫圖加以說(shuō)明。

圖3 ?借助形象，加深對(duì)牛頓第一定律的理解

把科學(xué)方法納入評(píng)價(jià)內(nèi)容，對(duì)提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要價(jià)值。例如，引導(dǎo)學(xué)生把“假設(shè)—檢驗(yàn)”的科學(xué)探究思路用于探索身邊的未知事物，把物理課中的“尊重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”拓展為生產(chǎn)、生活中的“尊重客觀事實(shí)”，用物理學(xué)的科學(xué)方法和精神對(duì)待周圍的事物。

結(jié)語(yǔ)：本文旨在賞析具有指導(dǎo)價(jià)值的名師課例，梳理落實(shí)科學(xué)方法教育的課堂操作策略。需要說(shuō)明的是，物理學(xué)習(xí)中涉及的科學(xué)方法非常豐富，如，實(shí)驗(yàn)、觀察等具體方法，綜合、抽象等邏輯方法，等效、模型、假設(shè)等科學(xué)方法。一次學(xué)習(xí)活動(dòng)可以側(cè)重某個(gè)科學(xué)方法，通過(guò)一系列的學(xué)習(xí)活動(dòng)，使學(xué)生對(duì)各種科學(xué)方法有初步的認(rèn)識(shí)，為科學(xué)素養(yǎng)的持續(xù)發(fā)展提供必要的支撐?？茖W(xué)方法既不能脫離科學(xué)知識(shí)載體而存在，也不能脫離科學(xué)探究過(guò)程而存在。因此，我們倡導(dǎo)，無(wú)論是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的先行設(shè)計(jì)、有效引導(dǎo)，還是活動(dòng)組織、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，各環(huán)節(jié)都有必要對(duì)“知法并行”的理念有所體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]駱波.優(yōu)化物理課堂教學(xué) ?提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)——以“二力平衡”的課堂教學(xué)改進(jìn)為例[J].教學(xué)月刊·中學(xué)版（教學(xué)參考），2013，（7）：23.（欄目編輯 ?趙保鋼）