盧培奇
摘要:高中物理科學(xué)方法教育,就是運用現(xiàn)代科學(xué)教育思想和教育手段,有目的、有意識、有步驟地傳授和滲透物理科學(xué)研究的方法,使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶和訓(xùn)練,逐步的掌握最基本的、最主要的物理科學(xué)方法,達到增強實踐能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。
關(guān)鍵詞:科學(xué)教育;優(yōu)化概念教法;學(xué)法指導(dǎo);激發(fā)興趣
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2016)01-0245-01
所謂科學(xué)方法,是研究自然科學(xué)和社會科學(xué)的一般規(guī)律性理論。在中學(xué)物理教學(xué)中,既應(yīng)該讓學(xué)生掌握物理學(xué)的概念和規(guī)律,更應(yīng)該讓學(xué)生重視科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)的方法。物理教學(xué)科學(xué)方法教育的內(nèi)容有:一是物理學(xué)的研究方法的教育;二是物理學(xué)習(xí)方法的教育。教師在完成傳授知識的同時,有意識、有目的的進行科學(xué)方法教育和指導(dǎo),有利于促進學(xué)生智能的發(fā)展,培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中不僅掌握了物理知識,而且掌握了研究和學(xué)習(xí)物理的方法,以及探索物理的精神。
1.以實驗為基礎(chǔ),讓學(xué)生從實驗中掌握科學(xué)方法
物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),在物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過程中,物理實驗自始至終都占有極其重要的地位。文藝復(fù)興時期著名畫家、科學(xué)家達?芬奇指出:"科學(xué)如果不是從實驗中產(chǎn)生,并以一種清晰實驗結(jié)束,便是毫無用處的,充滿荒謬的,因為實驗?zāi)耸谴_定性之母。"古希臘哲學(xué)家亞里士多德在物理學(xué)領(lǐng)域?qū)曳稿e誤,提出了"力是使物體運動的原因"、"重物比輕物下落快"等錯誤觀點,究其原因,亞里士多德用的是觀察的方法,所以他只有一定的生活經(jīng)驗,但不是真正意義上的實驗。物理學(xué)的發(fā)展正是基于突破亞里士多德的錯誤觀點和經(jīng)驗方法的局限,以伽利略的科學(xué)實驗方法為指導(dǎo)而走上真正的科學(xué)道路上的??v觀物理學(xué)發(fā)展的輝煌歷史,實驗起了決定性的作用,人們還從實驗中總結(jié)出了眾多研究問題的科學(xué)方法。因此,在平時的教學(xué)中要讓學(xué)生多觀察、多動手、多思考,要求他們在實驗中掌握科學(xué)方法。如通過"驗證牛頓第二定律"的實驗讓學(xué)生懂得蘊含其中的"控制變量法"、"用圖像處理實驗數(shù)據(jù)法"、"近似處理法"、"等效法"等科學(xué)實驗方法。對物理學(xué)中眾多重大的但限于中學(xué)實驗條件而不能做的實驗,教師可以利用現(xiàn)代教學(xué)媒體向?qū)W生展現(xiàn)或模擬,讓他們從中體驗和領(lǐng)會科學(xué)方法。
2.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行科學(xué)方法教育時,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,揭示該方法的形式、操作過程,說明原理,即教師公開宣稱進行科學(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)的實質(zhì)是知識技能和過程方法相結(jié)合的教育。
2.1 將教材中的科學(xué)方法顯性化。科學(xué)的方法體現(xiàn)在具體科學(xué)知識的認知過程之中。把認知過程充分而合理地展示出來,學(xué)生才能看到科學(xué)問題是怎樣提出的,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。要強調(diào)認知過程的教學(xué),不是把歷史的過程作簡單的濃縮或重復(fù),而是根據(jù)今天我們所認識的科學(xué)方法和科學(xué)知識的內(nèi)涵,按照學(xué)生的認知模式,去設(shè)計一個認知過程,進而引導(dǎo)學(xué)生去經(jīng)歷這一過程,使學(xué)生領(lǐng)略其中具體的科學(xué)方法。
2.2 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)家都有其研究問題的獨特的科學(xué)方法。
2.3 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)科的知識內(nèi)容來表達的,它往往藏在概念、規(guī)律的背后,支配著知識的獲取和應(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,不僅看到作為認知活動的結(jié)果的知識,還要看清知識的來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言,把它展示給學(xué)生,或安排恰當(dāng)?shù)恼J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。教師用較少的時間揭示了概念、規(guī)律建立過程中蘊含的科學(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。
2.4 在習(xí)題教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育。在習(xí)題教學(xué)中進行科學(xué)方法教育主要是進行思維方法的訓(xùn)練,有助于學(xué)生提高思維能力和分析解決問題的能力。因此,我們設(shè)想在不改變現(xiàn)有教材編寫體系的基礎(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,以這種方式來引起教師和學(xué)生對科學(xué)方法教學(xué)的重視。
3.通過知識教學(xué)滲透方法教育
方法和知識有著不可分割的聯(lián)系。在教學(xué)過程中進行方法教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀和愛國主義思想一樣,要有意識地引導(dǎo)學(xué)生從學(xué)習(xí)知識的過程中去體會。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
3.1 抓住知識和方法的結(jié)合點。有些知識和方法的關(guān)系比較緊密,甚至知識本身就是方法。我們要抓住這些知識點進行方法教育。例如,高中物理涉及到質(zhì)點、單擺、彈簧振子、點電荷等,通過這些知識的教學(xué),能夠讓學(xué)生掌握理想化模型方法,使他們不但知道研究對象理想化的前提條件,而且知道如何把研究對象理想化,甚至能夠根據(jù)實際情況知道如何找出理想化的模型的缺陷,如何修正。圖象方法是教學(xué)方法的一種,在經(jīng)典物理學(xué)中占有十分重要的地位。將利用圖象不僅可以使物理規(guī)律看起來一目了然,而且用圖象處理有些問題很形象直觀。高中物理教材中勻變速直線運動的位移公式就是在學(xué)生沒有學(xué)過微積分的情況下用圖象分析得出的。
3.2 適時地進行方法小結(jié)。適時地進行方法小結(jié),是指若某種方法在某一階段地教學(xué)中出現(xiàn)過數(shù)次,教師就可以以這一階段中的方法教學(xué)為基礎(chǔ)進行方法小結(jié),將方法進一步明確化、科學(xué)化。既可以講方法的實施過程,也可以講方法的定義和特點,甚至可以講方法的局限性等,引導(dǎo)學(xué)生站在更高的角度上去審視這一物理方法,如講完v-t、s-t、a-t圖象后,可以總結(jié)圖象方法;講完分子電流假說和洛侖茲力后,可以總結(jié)假說方法等。
3.3 改進教學(xué)方法。在知識教學(xué)過程中滲透方法教育,還要求教師在教學(xué)方法方面做些文章。方法的掌握在于訓(xùn)練,如果我們在教學(xué)過程中盡可能多地采用啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式教學(xué),調(diào)動學(xué)生課堂上思考的積極性,讓學(xué)生參與知識的獲得過程,必定會有益于學(xué)生對方法的學(xué)習(xí)。例如:新編高中物理試驗教材"磁場"一章中的"帶電粒子在磁場中的運動"一節(jié)可以這樣按排教學(xué):首先利用實驗給出帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的結(jié)論,然后讓學(xué)生自己根據(jù)以前學(xué)過的運動學(xué)和動力學(xué)理論知識獨立思考為什么會有上述結(jié)論產(chǎn)生。
總之,作為一名物理教育工作者應(yīng)在教學(xué)實踐中要不斷探索和創(chuàng)新,不斷總結(jié)出行之有效的教學(xué)方法,使學(xué)生學(xué)習(xí)中更有興趣地學(xué)習(xí)科學(xué)知識,掌握學(xué)習(xí)的方法,為新時代培養(yǎng)更優(yōu)秀的人才。