淺談高中物理科學(xué)方法的實(shí)施途徑

盧培奇

摘要：高中物理科學(xué)方法教育，就是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)教育思想和教育手段，有目的、有意識(shí)、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(dá)到增強(qiáng)實(shí)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(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1672-1578（2016）01-0245-01

所謂科學(xué)方法，是研究自然科學(xué)和社會(huì)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(shí)的同時(shí)，有意識(shí)、有目的的進(jìn)行科學(xué)方法教育和指導(dǎo)，有利于促進(jìn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中掌握科學(xué)方法

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，在物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中，物理實(shí)驗(yàn)自始至終都占有極其重要的地位。文藝復(fù)興時(shí)期著名畫(huà)家、科學(xué)家達(dá)？芬奇指出："科學(xué)如果不是從實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生，并以一種清晰實(shí)驗(yàn)結(jié)束，便是毫無(wú)用處的，充滿荒謬的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?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(cuò)誤，提出了"力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因"、"重物比輕物下落快"等錯(cuò)誤觀點(diǎn)，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(yàn)，但不是真正意義上的實(shí)驗(yàn)。物理學(xué)的發(fā)展正是基于突破亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)方法的局限，以伽利略的科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)起了決定性的作用，人們還從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出了眾多研究問(wèn)題的科學(xué)方法。因此，在平時(shí)的教學(xué)中要讓學(xué)生多觀察、多動(dòng)手、多思考，要求他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中掌握科學(xué)方法。如通過(guò)"驗(yàn)證牛頓第二定律"的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生懂得蘊(yùn)含其中的"控制變量法"、"用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)法"、"近似處理法"、"等效法"等科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。對(duì)物理學(xué)中眾多重大的但限于中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件而不能做的實(shí)驗(yàn)，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(yàn)和領(lǐng)會(huì)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(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。

2.1 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。

2.2 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。

2.3 在概念和規(guī)律的教學(xué)中揭示科學(xué)方法。科學(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。

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(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。

3.通過(guò)知識(shí)教學(xué)滲透方法教育

方法和知識(shí)有著不可分割的聯(lián)系。在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)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(ài)國(guó)主義思想一樣，要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程中去體會(huì)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 抓住知識(shí)和方法的結(jié)合點(diǎn)。有些知識(shí)和方法的關(guān)系比較緊密，甚至知識(shí)本身就是方法。我們要抓住這些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行方法教育。例如，高中物理涉及到質(zhì)點(diǎn)、單擺、彈簧振子、點(diǎn)電荷等，通過(guò)這些知識(shí)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(duì)象理想化的前提條件，而且知道如何把研究對(duì)象理想化，甚至能夠根據(jù)實(shí)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(lái)一目了然，而且用圖象處理有些問(wèn)題很形象直觀。高中物理教材中勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式就是在學(xué)生沒(méi)有學(xué)過(guò)微積分的情況下用圖象分析得出的。

3.2 適時(shí)地進(jìn)行方法小結(jié)。適時(shí)地進(jìn)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(guò)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(jìn)行方法小結(jié)，將方法進(jìn)一步明確化、科學(xué)化。既可以講方法的實(shí)施過(guò)程，也可以講方法的定義和特點(diǎn)，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(shuō)和洛侖茲力后，可以總結(jié)假說(shuō)方法等。

3.3 改進(jìn)教學(xué)方法。在知識(shí)教學(xué)過(guò)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?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中盡可能多地采用啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂上思考的積極性，讓學(xué)生參與知識(shí)的獲得過(guò)程，必定會(huì)有益于學(xué)生對(duì)方法的學(xué)習(xí)。例如：新編高中物理試驗(yàn)教材"磁場(chǎng)"一章中的"帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)"一節(jié)可以這樣按排教學(xué)：首先利用實(shí)驗(yàn)給出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的結(jié)論，然后讓學(xué)生自己根據(jù)以前學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立思考為什么會(huì)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(shí)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(shí)，掌握學(xué)習(xí)的方法，為新時(shí)代培養(yǎng)更優(yōu)秀的人才。