對高中物理教學(xué)中科學(xué)方法教育的思考

曹雪榮●

江蘇省平潮高級中學(xué)(226361)

對高中物理教學(xué)中科學(xué)方法教育的思考

曹雪榮●

江蘇省平潮高級中學(xué)(226361)

高中物理中要有效開展科學(xué)方法教育，教師就必須明確科學(xué)方法的教育內(nèi)容和基本要求，著眼于學(xué)生的認(rèn)知建構(gòu)過程，著力開展科學(xué)方法的顯性教育，從而全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

高中物理；科學(xué)方法；科學(xué)探究

高中物理的教學(xué)目標(biāo)中安排了“過程與方法”這一維度，但是課程標(biāo)準(zhǔn)卻僅羅列相關(guān)知識點(diǎn)，而沒有具體呈現(xiàn)科學(xué)方法，這讓教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育時(shí)感到無可是從.下面筆者結(jié)合對高中物理教學(xué)內(nèi)容的分析，對科學(xué)方法教育的內(nèi)容和要求進(jìn)行梳理，并談?wù)勛约涸诮虒W(xué)實(shí)施中的一些思考.

一、高中物理課程中科學(xué)方法教育內(nèi)容及要求

為了科學(xué)方法教育更有計(jì)劃性、目標(biāo)性，更好地在教學(xué)中把握深度和廣度，也為了更加切合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，更有效地發(fā)掘?qū)W生潛力，高中教師首先要明確科學(xué)方法教育的內(nèi)容和要求.

科學(xué)方法教育沒有統(tǒng)一的含義，筆者認(rèn)為高中物理課程體系下的科學(xué)方法可以定義為，人們在對物理現(xiàn)象進(jìn)行分析研究，以及探究相關(guān)規(guī)律時(shí)所采用的正確手段、方式以及途徑.結(jié)合高中物理教學(xué)的實(shí)際，科學(xué)方法的教育應(yīng)該包含以下內(nèi)容和要求.

(一)主要內(nèi)容

1.物理科學(xué)探究的基本問題:(1)物理科學(xué)探究的任務(wù)；(2)物理科學(xué)探究的程序；(3)科學(xué)方法在物理科學(xué)探究中的作用.

2.物理觀察與實(shí)驗(yàn)方法:(1)物理現(xiàn)象觀察的特點(diǎn)及作用；(2)物理現(xiàn)象觀察的方法及要求；(3)物理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)及作用；(4)物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)；(5)物理實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)及方法.

3.科學(xué)化的思維方法:(1)比較法和分類法的特點(diǎn)、作用、規(guī)則及運(yùn)用；(2)分析法和綜合法的特點(diǎn)、作用、規(guī)則及運(yùn)用；(3)歸納法和類比法的特點(diǎn)、作用、規(guī)則及運(yùn)用；(4)形象思維的特點(diǎn)、作用、規(guī)則及運(yùn)用；(5)物理概念與規(guī)律體系的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，及其抽象概括的過程.

4.物理方法:(1)理想化處理的特點(diǎn)、作用、規(guī)則及運(yùn)用；(2)科學(xué)假說法的特點(diǎn)、作用、規(guī)則及運(yùn)用；(3)等效法、對稱法、微元法的特點(diǎn)、作用、規(guī)則及運(yùn)用；(4)物理問題、科學(xué)假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及科學(xué)理論之間的關(guān)系.

5.數(shù)學(xué)方法:(1)數(shù)學(xué)方法在物理理論建立和規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程中的作用和意義；(2)數(shù)學(xué)語言對物理情境、問題、結(jié)論等內(nèi)容進(jìn)行表征的特點(diǎn)、作用、規(guī)則及運(yùn)用；(3)數(shù)學(xué)公式、函數(shù)圖像在問題處理和結(jié)論分析中的特點(diǎn)、作用、規(guī)則及運(yùn)用.

(二)基本要求

1.讓學(xué)生領(lǐng)會物理研究的基本任務(wù)和相關(guān)方法，幫助學(xué)生形成正確的世界觀、科學(xué)觀以及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.

2.讓學(xué)生理解物理實(shí)驗(yàn)的特征及其作用，理解物理實(shí)驗(yàn)方法的操作程序，并能依據(jù)一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)探究任務(wù).

3.在概念教學(xué)過程中，讓學(xué)生體會概念的建立過程，讓他們領(lǐng)會觀察和實(shí)驗(yàn)是概念的形成基礎(chǔ)，并且運(yùn)用了分析比較等科學(xué)方法，在對同類事物的抽象概括中形成對概念的認(rèn)識.

4.在規(guī)律教學(xué)過程中，讓學(xué)生體會規(guī)律的形成過程，讓他們領(lǐng)會假說驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)探究是規(guī)律的形成基礎(chǔ).

5.在物理學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生充分經(jīng)歷科學(xué)方法和邏輯思維的訓(xùn)練，讓學(xué)生從中體會分析與綜合、比較與類比、歸納與演繹等科學(xué)方法的實(shí)質(zhì)和使用，從而實(shí)現(xiàn)方法的內(nèi)化；

6.選擇典型課題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究，從而讓學(xué)生深刻體會科學(xué)方法的實(shí)質(zhì)以及作用.

隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，科學(xué)方法的體系也在不斷地豐富和演變，相比之下，上述內(nèi)容還不夠全面具體，但是結(jié)合高中物理的教學(xué)實(shí)際，這些內(nèi)容和要求已經(jīng)足夠，而且具有較好的可行性.

二、科學(xué)方法顯性化教育的策略

內(nèi)容決定形式，在進(jìn)行科學(xué)方法教育時(shí)，必須要明確對應(yīng)的教育內(nèi)容.結(jié)合前文所述的內(nèi)容和要求，筆者認(rèn)為，高中物理中的科學(xué)方法教育主要包括三個(gè)方面：思維方法、物理方法以及科學(xué)方法觀，其中思維方法是核心，主導(dǎo)學(xué)生的一切智力活動，也是學(xué)生構(gòu)建物理知識的邏輯力量；物理方法是物理知識的精髓，也是物理研究中所特有的方法，例如理想實(shí)驗(yàn)法和等效替代法等等，這些方法都是依托于較高層次的理性思維發(fā)展而來，是物理教學(xué)的重點(diǎn)，至于科學(xué)方法觀則反映著人們對科學(xué)方法的認(rèn)識，是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成.上述三個(gè)方面各有側(cè)重，在實(shí)際教學(xué)中也各有講究.

1.訓(xùn)練思維方法，提升思維品質(zhì)

思維方法的掌握需要學(xué)生在訓(xùn)練中不斷進(jìn)行強(qiáng)化.在高中物理學(xué)習(xí)中，無論是現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)分析、模型構(gòu)建、概念形成，還是實(shí)際問題的解決，這些活動都離不開思維方法.這充分說明，物理學(xué)習(xí)過程本身就是訓(xùn)練思維方法的重要載體.要在物理教學(xué)中對思維方法進(jìn)行顯化教育，就必須公開、系統(tǒng)地進(jìn)行訓(xùn)練，啟發(fā)學(xué)生體會方法的內(nèi)涵，而不是停留于方法的表層，教師要引導(dǎo)學(xué)生將訓(xùn)練思維方法和學(xué)習(xí)物理知識兩項(xiàng)工作整合起來，從而讓學(xué)生在完善知識建構(gòu)的同時(shí)，能有效提升思維品質(zhì).

2.傳承物理方法，提高解決問題的能力

物理方法屬于思維方法與物理知識融合所產(chǎn)生物理學(xué)特有的方法，它通常具備一定的邏輯性，將其演變成具體的操作就呈現(xiàn)為某些步驟，按照步驟，學(xué)生不僅能獲取正確的認(rèn)知，還能體驗(yàn)隱藏其中的邏輯方法.教師將物理方法傳授給學(xué)生，就是按照邏輯關(guān)系，對知識進(jìn)行加工，在向?qū)W生傳遞知識的同時(shí)，也向?qū)W生展現(xiàn)方法的內(nèi)涵和操作步驟，并啟發(fā)學(xué)生深刻體會和掌握.教師在引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理知識來解決問題時(shí)，也能進(jìn)行物理方法的教育，對此進(jìn)行顯化處理，就務(wù)必要向?qū)W生講清楚條件、步驟以及意義，讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟每一個(gè)環(huán)節(jié)和步驟，同步發(fā)展學(xué)生的知識遷移能力以及解決問題能力.

3.樹立科學(xué)觀念，鍛造科學(xué)素養(yǎng)

科學(xué)觀念的教育需要教師有效集中學(xué)生的注意力，對學(xué)生直截了當(dāng)?shù)靥岢鱿鄳?yīng)觀點(diǎn)，而不能含糊其辭，具體的操作形式可以是，教師引導(dǎo)下的學(xué)生討論和思考.在物理學(xué)史或是社會生活中都存在著與科學(xué)觀、世界觀有關(guān)聯(lián)的事件，有的事件對科學(xué)發(fā)展有著重要的影響，蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)觀念教育素材，教師讓學(xué)生對此進(jìn)行研討，對學(xué)生的觀念樹立、素養(yǎng)提升都大有裨益.

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