新課程理念下高中物理科學(xué)方法教育的研究

鐘良豐

摘要：在科學(xué)方法教育中，科學(xué)方法教育的實(shí)踐是一個(gè)重要的方面.由于科學(xué)方法往往體現(xiàn)在探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí)之中，不親身經(jīng)歷這種探索的過(guò)程，就很難發(fā)現(xiàn)其中的方法要素及關(guān)鍵之所在，更無(wú)法體會(huì)某些只能意會(huì)，難以言傳的奧妙之處.進(jìn)一步，由于科學(xué)方法的高度抽象性，目前還沒(méi)有一套表述科學(xué)方法的術(shù)語(yǔ)或系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：高中物理；課程改革；科學(xué)方法

物理在高中的所有學(xué)科之中，應(yīng)該算是一門(mén)難懂的學(xué)科。真正學(xué)會(huì)物理，就必須掌握物理的理念也就是物理的原理，單單教授公式和計(jì)算方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。當(dāng)代新課標(biāo)、新課程理念的出現(xiàn)，更是給高中物理教學(xué)提出了新的要求。

一、新課程下物理科學(xué)方法教育在高中教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

物理是高中教學(xué)中的重要學(xué)科，基于物理學(xué)科自身的特性，在實(shí)際教學(xué)中，很多學(xué)生都不能較好地理解各種物理知識(shí)，在物理題解中遇到了較多困難，給學(xué)生物理水平的提高帶來(lái)了不利影響。隨著物理教學(xué)的不斷進(jìn)步，各類(lèi)新型教學(xué)模式不斷涌現(xiàn)，為提高物理教學(xué)的質(zhì)量帶來(lái)了便利，也能更好地幫助學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)習(xí)。但是在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，很多教師對(duì)新型教學(xué)模式?jīng)]有較高的認(rèn)知度，依舊采用傳統(tǒng)滿(mǎn)堂灌形式進(jìn)行物理教學(xué)，偏重于理論知識(shí)的講解，而在新課程指標(biāo)下，要求物理教師營(yíng)造出輕松活潑的教學(xué)氛圍，加強(qiáng)與學(xué)生之間的溝通交流，幫助學(xué)生及時(shí)解決各種難題，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，因此，面對(duì)教師教學(xué)中存在的各種缺陷，這些新型教學(xué)方法并沒(méi)有發(fā)揮較好的作用，致使學(xué)生在物理教學(xué)中遇到了較大困難，影響物理教學(xué)質(zhì)量。物理學(xué)科具有較強(qiáng)的實(shí)踐性與生活性，傳統(tǒng)教學(xué)模式則偏向于應(yīng)試教育，忽視了學(xué)生的實(shí)踐能力，致使學(xué)生未來(lái)的發(fā)展受到了較大阻礙。因此，教師必須準(zhǔn)確分析物理學(xué)科的特性，合理選擇教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這樣才能更好地保障物理教學(xué)效果。

二、如何最科學(xué)地實(shí)現(xiàn)科學(xué)方法教育，使其被學(xué)生群體所接受

（一）將科學(xué)方法的教學(xué)放置到論述物理概念與規(guī)律的章節(jié)，使之結(jié)合起來(lái)

只有通過(guò)科學(xué)的方法進(jìn)行論證才會(huì)得到最科學(xué)的概念與規(guī)律，同理每個(gè)規(guī)律也都有最適合它的科學(xué)方法，這個(gè)方法可以實(shí)現(xiàn)理論更快更好的驗(yàn)證與實(shí)踐。就拿高中物理里有關(guān)速度的概念來(lái)舉例說(shuō)明，一個(gè)優(yōu)秀的教師應(yīng)該通過(guò)指導(dǎo)觀(guān)察對(duì)比幾種不一樣的物體的移動(dòng)頻度從而將其帶入速度的世界，用專(zhuān)業(yè)的術(shù)語(yǔ)來(lái)描述就是論證出物體移動(dòng)的距離與移動(dòng)的時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行比值就可得出其速度，顯然這里運(yùn)用的科學(xué)方法就是比值法。那如何定義平均速度這一概念呢？這也是采用比值法，即速度與物體個(gè)數(shù)的比值。而瞬時(shí)速度則是采用了比值法和微元法進(jìn)行論證的，當(dāng)然這個(gè)答案并不唯一，教師同樣可以使用氣墊導(dǎo)軌和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)檢測(cè)出物體移動(dòng)的瞬時(shí)速度。不單單是速度的定義用到這些科學(xué)方法，我們還可以將其運(yùn)用到很多普遍規(guī)律的論證中，像萬(wàn)有引力定律的建立等都會(huì)涉及很多科學(xué)方法，如：實(shí)踐法、推理法等，在這里就不一一介紹了。

（二）將科學(xué)方法的教學(xué)放置到建構(gòu)理論體系的章節(jié)，以便理論體系的科學(xué)建構(gòu)

物理大部分理論都是在進(jìn)行大量實(shí)踐證明后運(yùn)用科學(xué)方法架構(gòu)的，如玻爾理論、分子動(dòng)理論、電磁感應(yīng)等都是這樣出現(xiàn)的，而其中“玻爾理論”的構(gòu)架里主要采用的就是假設(shè)法。對(duì)于這一部分的知識(shí)，科學(xué)的教育方式可以分為四步：第一步，指出每個(gè)理論都是有其理論依據(jù)的，而在玻爾時(shí)代現(xiàn)有的理論依據(jù)都趨向于電磁學(xué)所不能解決的原子光譜問(wèn)題。第二步，指出在當(dāng)時(shí)的情況下，玻爾試圖擺脫那些無(wú)法解釋這一現(xiàn)象的電磁學(xué)轉(zhuǎn)而將普朗克的量子說(shuō)、盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)還有相對(duì)論列為理論依據(jù)，從而建構(gòu)了能量量子化、軌道量子化和躍遷假設(shè)共三個(gè)假設(shè)。第三步，玻爾決定將氫原子作為主要驗(yàn)證方法，開(kāi)始運(yùn)用軌跡圖與能量圖等來(lái)逐步將這一虛無(wú)的東西記錄下來(lái)，最終建構(gòu)了玻爾的理論體系。第四步，指出后來(lái)德國(guó)物理學(xué)家赫茲與夫蘭克就此觀(guān)點(diǎn)曾進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明，結(jié)果表明玻爾是對(duì)的，利用玻爾的定律能更好地闡述氫原子運(yùn)動(dòng)軌跡。這一教學(xué)過(guò)程本著由現(xiàn)有依據(jù)開(kāi)始，然后進(jìn)行推翻否定，然后提出新的假想，最后進(jìn)行驗(yàn)證從而豐富理論體系的方式，有利于學(xué)生親身體會(huì)一個(gè)理論的建構(gòu)，明白科學(xué)方法的意義所在。

（三）將科學(xué)方法的教學(xué)放置到指導(dǎo)實(shí)踐的章節(jié)，使學(xué)生熟悉運(yùn)用技巧

任何理論都是離不開(kāi)實(shí)踐的證明，現(xiàn)在很多學(xué)校都已經(jīng)開(kāi)設(shè)了實(shí)踐課，這是學(xué)生親身體會(huì)理論出現(xiàn)過(guò)程的絕佳時(shí)機(jī)。教師應(yīng)該在向?qū)W生灌輸科學(xué)方法核心思想后積極帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，而在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐的過(guò)程中可以通過(guò)觀(guān)察、測(cè)量、整合等方法找出物理實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)論。而只有學(xué)生通過(guò)自己的雙手所驗(yàn)證出來(lái)的結(jié)論才會(huì)是永生難忘的，所以教師應(yīng)多組織此類(lèi)活動(dòng)，讓學(xué)生充分使用科學(xué)方法。

（四）將科學(xué)方法的教學(xué)放置到最終概括全章內(nèi)容的章節(jié)，使學(xué)生最終掌握

高中物理的教學(xué)一般都是每到一章結(jié)尾都會(huì)有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的章節(jié)來(lái)進(jìn)行總結(jié)概括，這一章節(jié)通常是概括了兩方面內(nèi)容，一個(gè)是本章所學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容，另一個(gè)則是本章所涉及的科學(xué)方法。就拿高中都會(huì)講的牛頓定律來(lái)舉例說(shuō)明，這一章的最后一節(jié)講的就是實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、隔離法和整體法；而電磁學(xué)章節(jié)最后則是類(lèi)比法。由此可見(jiàn)，教科書(shū)的編排是有一定道理的，只有時(shí)時(shí)進(jìn)行總結(jié)概括才能真正分清每個(gè)理論的內(nèi)容，要將理論與方法結(jié)合起來(lái)，而不能單純地只去記憶理論知識(shí)，這更有利于提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。

總之，要在中學(xué)物理教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育，但科學(xué)方法教育絕不能臨渴掘井，也不是臨淵羨魚(yú)的事。學(xué)生一旦掌握了精良的方法武器，在艱難的學(xué)習(xí)征途中就能逢山開(kāi)路、遇水搭橋；有了正確的分析研究方法，在復(fù)雜抽象的物理問(wèn)題面前才能居高臨下，視野廣闊。授人以魚(yú)，不如授人以漁。知識(shí)可以遺忘，但是能力、方法會(huì)讓學(xué)生受益終身。方法教育，是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育深層次目標(biāo)必須滲透的教育。

參考文獻(xiàn)：

[1]張憲魁.物理科學(xué)方法教育[M].青島：青島海洋大學(xué)出版社，2000.