初中物理實驗教學(xué)中科學(xué)方法教育內(nèi)容顯性化研究

王亞慧 張 睿

（1.上海大學(xué)附屬學(xué)校，上海 200000；2.上海世外教育附屬寶山大華實驗學(xué)校，上海 200000）

一、引言

初中物理教學(xué)的主要目的是教導(dǎo)學(xué)生科學(xué)理性的認識世界，并在不斷試驗和學(xué)習(xí)中學(xué)會正確探索事物規(guī)律的方式、方法。但是到現(xiàn)在為止，因為教學(xué)方式和教學(xué)方法過于單一且應(yīng)試化現(xiàn)象嚴重，導(dǎo)致初中學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)的畏懼心理大于學(xué)習(xí)興趣，使物理教學(xué)效果難以令人滿意。筆者結(jié)合多年初中物理教學(xué)經(jīng)驗，從當(dāng)前初中物理教學(xué)中科學(xué)方法教育的現(xiàn)狀出發(fā)，對物理教學(xué)中的顯性化教育進行詳細分析，希望可以給物理教學(xué)中的科學(xué)方法教育提供一些有益的建議和啟示。

二、初中物理實驗教學(xué)中科學(xué)方法教育的問題和現(xiàn)狀

初中物理教學(xué)的主要目標(biāo)就是教導(dǎo)學(xué)生通過運用有效的科學(xué)方法來理解抽象的物理學(xué)知識，這一教育過程主要是通過顯性教育和隱性教育來進一步實現(xiàn)的。我國初中物理教學(xué)一直存在教學(xué)效果不夠明顯的主要原因就是科學(xué)方法隱性教育存在一定的不足。

1.教學(xué)目標(biāo)不夠明確

隱性教育理念一直都存在于初中物理教學(xué)中，因為初中學(xué)生的身心發(fā)育還不夠健全，對于過于抽象的物理理論知識還很難準確地理解和認識，教師為了提高教學(xué)效率就會要求學(xué)生先對一些關(guān)鍵性的知識重點死記硬背下來，再在今后的學(xué)習(xí)中逐步加深理解，直到真正掌握。這種先給結(jié)論后給過程的教學(xué)方式，讓很多學(xué)生一時半會摸不到頭腦，跟不上老師的教學(xué)節(jié)奏，這是與邏輯嚴謹?shù)奈锢韺W(xué)教育是背道而馳的。另外，這種學(xué)生學(xué)習(xí)好壞全靠自己“悟”的教學(xué)方式，使教師無法客觀地對學(xué)生的學(xué)習(xí)進程進行評價，也使物理教學(xué)中的科學(xué)方法教育缺乏明確的教學(xué)目標(biāo)。此外，教師對教育結(jié)果達到什么樣的程度不夠了解，也不能明確學(xué)生應(yīng)該達到什么樣的科學(xué)方法認知水平，學(xué)生在不斷學(xué)習(xí)中習(xí)慣性地不進行科學(xué)思考，找不到學(xué)習(xí)科學(xué)方法的有效突破口，極大地影響了學(xué)習(xí)物理的積極性，從而降低了物理教學(xué)的有效性。

2.教學(xué)主要內(nèi)容不夠確定

初中物理教學(xué)受到隱性教育理念的影響，更為直觀有效的科學(xué)方法教育內(nèi)容沒有在物理教材中表現(xiàn)出來，缺失的這部分就需要教師自己找出并補全。但是在實際教學(xué)中，很多教師本身就對科學(xué)方法教育的認識不夠深刻和全面，進而很少去深入挖掘教材中的科學(xué)方法教育因素，在這其中即使有一部分物理教師意識到了科學(xué)方法教育的重要性，但由于缺少較為客觀、完整的教學(xué)標(biāo)準，導(dǎo)致對教材的理解和挖掘存在較大的差異性。例如，在進行動滑輪和靜滑輪受力特點分析的教導(dǎo)時，有的教師的判定結(jié)果是，先是進行思維演繹推理，然后運用守恒思想理進行理論分析，最后運用隔離和比較的方法進行原理總結(jié)；而有的教師就有可能采用另一種判定結(jié)果，即先是進行實驗驗證，然后運用守恒原理進行現(xiàn)象分析，再采用隔離法和比較法對比分析，最后引入矢量運算原理進行原理分析，這也就造成了科學(xué)方法教育內(nèi)容的不統(tǒng)一。

3.實際教學(xué)效果不夠明顯

初中物理教材的內(nèi)容大多都是按照知識的難易順序進行編排的，這其中最為重要的科學(xué)方法隱藏在知識體系的背后，并沒有如物理定理和公式般那樣明了，所以學(xué)生理解起來非常困難，這也就導(dǎo)致大部分學(xué)生在物理學(xué)習(xí)上表現(xiàn)出“知其然不知其所以然”。傳統(tǒng)教學(xué)方式就是讓學(xué)生自己去理解和體會科學(xué)方法，這樣的做法不僅不能降低物理學(xué)科學(xué)習(xí)的難度，反而還會增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)，占用更多的時間來進行多余的思考和學(xué)習(xí)。在實際教學(xué)中，教師很少對科學(xué)方法進行詳細的講解和剖析，學(xué)生自然也就很少去學(xué)習(xí)和思考科學(xué)方法，不管是主動還是被動，都缺少學(xué)習(xí)科學(xué)方法的動力，所以隱性教育對學(xué)生在科學(xué)方法上的學(xué)習(xí)造成了極大的影響，導(dǎo)致物理教學(xué)中科學(xué)方法教育效果不甚理想。

三、初中物理實驗教學(xué)中科學(xué)方法顯性教育的理論建構(gòu)

初中物理實驗教學(xué)中科學(xué)方法顯性教育，是指物理教師在進行實際教學(xué)中有意識地開展科學(xué)方法的教育，引導(dǎo)學(xué)生由被動吸收到主動思考，有意識地學(xué)習(xí)科學(xué)方法，進而達到理解物理學(xué)知識、掌握物理學(xué)原理，形成較為科學(xué)的理性學(xué)習(xí)態(tài)度。從根本上來說，物理學(xué)的科學(xué)方法就是一種處理問題的理論思路，是連接物理現(xiàn)象和物理知識的重要橋梁。只有通過科學(xué)方法的參與，才能幫助學(xué)生深入理解物理學(xué)知識。因此，抓住了科學(xué)方法教育也就是抓住了當(dāng)代物理教學(xué)的核心，而想要建構(gòu)出完善的物理實驗教學(xué)的科學(xué)方法顯性教育理論應(yīng)該從以下兩點入手。

第一，引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)方法觀察物理現(xiàn)象，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識。要知道物理學(xué)其實就是教導(dǎo)我們分析日常生活現(xiàn)象的一門綜合性學(xué)科，但是以初中生的知識水平并不能直接從物理現(xiàn)象中得到相應(yīng)的物理學(xué)知識，要想實現(xiàn)知識的靈活運用就需要運用到科學(xué)方法，因此，從物理現(xiàn)象的角度出發(fā)，科學(xué)方法是人們將物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為物理知識的重要工具，這是不能被逾越的關(guān)鍵步驟。所以，在初中物理知識教學(xué)中進行科學(xué)方法顯性教育是非常有必要的，也只有這樣才能促使學(xué)生掌握科學(xué)方法。例如，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量即不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而能的總量保持不變。它的產(chǎn)生就是結(jié)合了實驗法、控制變量法、比例系數(shù)法等多種科學(xué)方法經(jīng)過反復(fù)驗算得出的。顯而易見，物理教學(xué)中進行科學(xué)方法的顯性教育是非常有必要的。

第二，教師在教學(xué)中應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)物理知識進一步延伸和應(yīng)用的能力。物理學(xué)知識只是現(xiàn)實事物運行的基本原理，我們只有看清事物運行的本質(zhì)才能更加從容地解決實際問題。教師在教學(xué)中需要運用科學(xué)方法，結(jié)合物理實驗，引導(dǎo)學(xué)生通過實踐動手活動，自主地進行思考和總結(jié)，通過實際操作啟發(fā)學(xué)生從不同角度看待問題。例如，教師利用整體法、隔離法、對比法和圖像法等科學(xué)方法，教導(dǎo)學(xué)生分析理解光學(xué)路徑傳播的原理，并通過自己動手選材制作潛望鏡或是望遠鏡。在不斷地延伸和應(yīng)用中進一步加深對物理學(xué)知識的理解，形成更加清晰、嚴密、條理和靈活的物理學(xué)知識結(jié)構(gòu)，有效提升了學(xué)生的創(chuàng)新理解能力，對學(xué)生接下來的學(xué)習(xí)有非常重要的意義。

四、促進初中物理教學(xué)中科學(xué)方法顯性教育的重要措施

1.明確物理教學(xué)目標(biāo)

現(xiàn)如今，初中物理教學(xué)中科學(xué)方法教育存在一定程度的缺失，其主要原因就是教師對科學(xué)方法教育的主觀意識認識不到位。這在實踐教學(xué)中就會呈現(xiàn)出科學(xué)方法教育缺失或是科學(xué)方法教育認識有限導(dǎo)致的講解不到位。此外，初中物理課程教學(xué)中為了進一步地提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率，學(xué)生必須了解和掌握一定程度的科學(xué)方法的，這就需要學(xué)生具備自主學(xué)習(xí)科學(xué)方法的意識，主動去了解和深挖與物理學(xué)知識相關(guān)的科學(xué)方法，全面提升學(xué)生的自主思考能力。教師在明確物理知識教學(xué)目標(biāo)時，首先，應(yīng)該明確課本內(nèi)容教學(xué)重點，把握好課堂教學(xué)節(jié)奏。其次，教師應(yīng)該根據(jù)課程內(nèi)容制定出與之相關(guān)的科學(xué)方法教育目標(biāo)，實現(xiàn)理論與方法的相互結(jié)合。最后，教師應(yīng)該明確不同階段科學(xué)方法教育的重點，參考教學(xué)內(nèi)容制定出與之相互匹配的目標(biāo)計劃，使初中物理教學(xué)中的科學(xué)方法教育更具有針對性和有效性，做到因材施教，全面調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的積極性。

2.確定物理教學(xué)的主要內(nèi)容

為了更好地實施科學(xué)方法顯性教育的相關(guān)內(nèi)容，必須從一開始就明確教育內(nèi)容。簡單地說，初中物理實驗教學(xué)中實施科學(xué)方法教育需要解決三個方面的問題，即科學(xué)方法中的內(nèi)容教導(dǎo)標(biāo)準、學(xué)生需求標(biāo)準以及各個年級如何有效銜接的相關(guān)問題。而結(jié)合當(dāng)代物理學(xué)教育理論，我們可以得出，在物理教學(xué)中的科學(xué)方法教育至少需要包括學(xué)生思維方法、物理理論方法以及科學(xué)方法觀的相關(guān)教育這三個方面的內(nèi)容。首先，學(xué)生的思維方法是指學(xué)生在進行物理學(xué)知識的學(xué)習(xí)和探索過程中，適用于解決常見問題的思維模式，它是學(xué)生在長久物理學(xué)習(xí)過程中形成的一種習(xí)慣性的思維模式。其次，物理方法是物理學(xué)相關(guān)知識與思維方法相互結(jié)合產(chǎn)生的一種方法，它是在輔助物理學(xué)習(xí)的特有方法，主要作用是在進行物理問題解答時提供一些有用的問題解決方式。最后，科學(xué)方法觀的建立可以將思維方法和物理方法有機地聯(lián)系起來，將人文理念融入科學(xué)學(xué)習(xí)中，全面促進學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。也只有將這三個方面全面兼顧，才能真正地實現(xiàn)初中物理實驗教學(xué)中的科學(xué)方法教育目的。

3.構(gòu)建出更加完善的教學(xué)策略

在實施初中物理科學(xué)方法顯性教育時，教師應(yīng)該依照目標(biāo)分類學(xué)的思想，采用不同的教育策略進行相關(guān)教育內(nèi)容的匹配。首先，在進行思維方法教學(xué)時，教師應(yīng)該對其特點進行充分了解，將教學(xué)的重點放到對各種事物現(xiàn)象的總結(jié)和歸納上，提升學(xué)生的知識概括能力。其次，物理方法的培養(yǎng)和教育需要教師從物理知識出發(fā)，詳細分析物理知識中的運作邏輯，引導(dǎo)學(xué)生在腦海中構(gòu)建出一個鮮活、有序的物理知識構(gòu)架，突出培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，進而提升學(xué)生對物理方法的理解。最后，科學(xué)方法觀的教學(xué)則是側(cè)重于觀念的傳播，教師需要在教學(xué)過程中靈活穿插一些正確的價值觀趨向，并強調(diào)科學(xué)方法觀的現(xiàn)實意義，引發(fā)學(xué)生的思考和討論，進一步促進學(xué)生對科學(xué)方法教育的認識和理解。

結(jié)語

綜上所述，在初中物理實驗教學(xué)中進行科學(xué)方法顯性教育是一個長期的過程，學(xué)校和教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)隱性教育方式，利用科學(xué)有效的教育方式來提升學(xué)生對科學(xué)方法的認識和理解，逐步培養(yǎng)學(xué)生形成自主學(xué)習(xí)科學(xué)方法的意識，最終做到將科學(xué)方法教育與物理知識教學(xué)有機的結(jié)合，為提高我國初中物理教學(xué)質(zhì)量，提高全民科學(xué)素養(yǎng)發(fā)揮重要作用。