淺析高中物理新課程中“過程與方法”目標的實現

摘要：新一輪的高中新課程改革確立了“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”的三維立體目標。把過程與方法作為課程目標之一是課程標準的突出特點，其意義就是讓學生經歷與體驗探究過程，掌握探究的科學方法。

關鍵詞：高中物理；新課程；過程與方法；自由落體

中圖分類號：G6．33．7文獻標識碼：A文章編號：1009-010X(2008)11-0059-02

《普通高中物理課程標準》(實驗)在“過程與方法”的目標中，提出讓學生“經歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題，驗證物理規律。通過物理概念和規律的學習過程，了解物理學的研究方法，認識物理實驗、物理模型和數學工具在物理學發展過程中的作用。能計劃并調控自己的學習過程，通過自己的努力能解決學習中遇到的一些物理問題，有一定的自主學習能力。參加一些科學實踐活動，嘗試經過思考發表自己的見解，嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的實際問題。具有一定的質疑能力，信息收集和處理能力，分析、解決問題能力和交流、合作能力”。筆者認為在教學實踐中注重下述幾個方面的問題將有助于“過程與方法”目標的實現。

一、注重教育理念的更新

高中物理課程總目標提出：“讓學生學習終身發展必備的物理基礎知識和技能，了解這些知識與技能在生活、生產中的應用，關注科學技術的現狀及發展趨勢。學習科學探究方法，發展自主學習能力，養成良好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題。發展好奇心與求知欲，發展科學探索興趣，有堅持真理、勇于創新、實事求是的科學態度與科學精神，有振興中華，將科學服務于人類的社會責任感。了解科學與技術、經濟和社會的互動作用，認識人與自然、社會的關系，有可持續發展意識和全球觀念。”“過程與方法”目標的實現有助于課程總目標的實現，對培養學生科學探究能力、自主學習能力、實踐能力以及解決問題能力也起到了至關重要的總用。因此，對新課程中三維目標之一的“過程與方法”目標的高度重視是這一目標真正實現的前提條件。只有教育思想上的解放，才有更好的教學實踐。在“自由落體運動”這節課的處理上就應在充分重視“過程與方法”的前提下，設計出有助于過程與方法目標實現的教學流程和問題情境。

二、注重物理概念或理論的產生過程

可以對一些歷史事實、理論形成、以及科學家的成長過程進行充分的挖掘。通過教師對其產生過程的詳細地介紹和梳理將有助于學生清晰的了解物理學的發展脈絡與歷程，使學生從物理學發展的脈絡與歷程中感受到物理學與社會發展的關系、感受到一些著名物理學家執著追求科學巔峰的精神，同時也感受到成為一名科學家并不是高不可攀的，消除對科學家的盲目崇拜。從而為學生們形成正確的世界觀和人生觀創造有利的條件，使學生建立起敢于猜想、敢于提出問題、敢于挑戰權威的科學意識，為培養學生的創造性思維搭起橋梁。例如，高中物理新課程的“自由落體運動”這一節的教學實踐中，就可以充分的利用并挖掘伽利略(G．Galilei，1564-1642)本人的成長歷程、落體運動的研究過程以及研究方法。因此，筆者在本節課的處理上先是讓同學們搜集與伽利略這個人物相關及其他對落體運動的研究相關的資料，再利用一節課的時間讓同學們自己來講解。這樣做能充分發揮學生的主動性，同時還能融入到獲得知識的過程中，從而提高他們學習物理的積極性。比如：伽利略不但從小酷愛科學，同時對藝術也十分感興趣，讓學生們體會物理學的發展并不是孤立的，藝術的火花可能點燃科學的火種；伽利略對落體運動的研究也是一個曲折的過程，伽利略在研究初期同樣相信，同樣大小的物體在空氣中下落，較重的比較輕的快，因為他曾寫道：“……我們得到的普遍結論是：在物體材料不同的情況下，只要它們大小相同，則它們(自然下落)運動的速率之比與它們的重量之比是相同的。通過介紹讓學生清楚伽利略的思想不是從天上掉下來的，他經歷了曲折的摸索過程。”

三、注重科學方法的滲透和運用過程

科學方法是人們在認識和改造客觀世界的實踐活動中總結出來的正確的思維和行動方式。實踐證明：重大科學理論的突破，必然伴隨著新的科學方法的誕生。龐大的方法群是人類智慧的結晶。法國物理學家拉普拉斯(P．S．Laplace)曾說：“認識一位巨人的研究方法，對于科學的進步……并不比發現本身更少用處，科學研究方法常常是極富興趣部分。”科學發展的歷史證明，物理學的研究方法對于物理自身的發展和整個科學的發展都具有十分重要的作用。它是物理學家認識物質運動規律的工具和手段，擔負著發現、建立、檢驗、運用和發展物理規律的職能。因而它也是科學方法的重要組成部分，具有一般科學方法的價值。本節課的講授過程中，筆者更加注重伽利略在研究自由落體運動的過程中所形成的實驗和理論和諧的結合起來的科學方法的滲透。在讓學生探究自由落體運動的性質時，筆者采用了學生分組實驗，并且采用了三套實驗設備(打點計時器、自由落體運動儀、多媒體展示的頻閃照相)來研究其運動性質。這樣做首先可以讓學生親身體驗伽利略的試驗與理論相結合的科學研究方法。采用任何一套儀器都會記錄下自由落體運動的運動軌跡，對軌跡中的相鄰兩點間的距離進行測量，再計算出連續相鄰兩點間的距離差△X，在利用“連續相等兩點間的距離差是恒量”這一勻變速直線運動的辨別式就可以判定自由落體運動的運動性質了；其次，在進行自由落體加速度(或重力加速度)的教學時利用三套儀器進行試驗更加有助于正確的科學方法的體會和運用。使學生懂得不能只用一個例子就簡單推導出某個理論表達式，而應遵循科學研究的方法。

四、注重學生的活動探究過程

《普通高中物理課程標準》(實驗)把物理實驗和科學探究一并提出能力要求，明確了物理實驗和科學探究的關系。物理實驗和科學探究一樣，它不僅是物理教學中的重要內容和學習方式，而且是物理教學中的教學目標。探究活動是新課程改革中的一個亮點，同時通過探究活動更能激發學生的潛能，提高學生的能力。《標準》中闡釋探究活動七個要素(包括：問題的提出、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作)，而其中的“猜想和假設”是過去的物理教學活動中經常被忽視的一個環節。猜想與假設是科學結論的先導。如果猜想與假設一旦能得到實驗結果的支持，它就可能發展成為科學結論。因此，猜想與假設能幫助科學研究者明確研究的方向，指導科學研究沿預定目標展開。它為收集、分析、處理和解釋信息提供了一個大致的框架，因而使制定探究計劃、設計實驗方案有了必要的基礎。作為一種教學方式，猜想與假設對發展學生的創造性思維具有積極的作用。在物理學的發展史上，許多理論，都來自于提出了正確的假設。19世紀對氫光譜譜線的分布規律的研究中，假設發揮了重要的作用。瑞士的一位中學數學教師巴耳末，他完全從數學的角度出發，提出了一個氫光譜波長公式的假設，按這個公式所計算的氫光譜數值和實驗結果相差不到4萬分之一。28年后，丹麥物理學家玻爾提出了新的原子結構理論，該理論對氫原子光譜的解釋表明了巴耳末公式的正確性。因此在“自由落體運動”這一節的教學實施過程中，筆者注意到了這一問題的重要性。在“探究自由落體運動性質”這一環節的教學過程中，筆者通過大量的落體運動的實例，使學生在對其有感性認識的同時對其進行運動性質合理的猜想。再通過試驗對自己的猜想進行證明，使學生體驗一個完整的科學探究過程。

五、注重交流與合作

合作有利于發揮各人的特長，有利于發揚各自的優勢，一個人不可能在同一個時間內分別做幾件事，由于合作而使它成了可能，一個人不可能做出超出其個人力所能及的工作，也只有通過合作才能使其獲得成功，現代社會離不開人與人之間的合作。科學實驗的許多環節，都需要發揮實驗小組的整體力量，才能使這些環節的操作得到優化。而更大、更深入的實驗課題，在收集信息、技術咨詢等工作方面，還涉及到實驗小組與外界的聯系，合作精神還需要延伸到更大的范圍。任何成功的探究，都需要有合作精神。物理學習中的科學探究活動，通常是以小組的方式進行的。從學習的角度來說，每位成員在學習上的想法都為整個小組所共享，個人所獲得的知識是集體智慧的結晶，這也是合作精神的體現。要合作，必須要交流。實驗小組內部的交流使實驗的合作得以實現，實驗小組向外界公示本組的實驗成果，也必須通過口頭或書面的方式進行交流。通過實驗交流來發展學生的交流能力具有特殊的意義，因為實驗交流的內容不僅有實驗的結果，而且有實驗的過程，一個沒有實驗過程的結論是沒有任何科學價值的，學生在進行實驗交流中所得到的上述體驗，將為學生在各種場合下構建自己的交流內容獲得很大的啟發。因此，在“自由落體運動”的教學中，筆者也讓同學們在合理分組的情況下，由組內對不同的成員進行合理的分工，從而合作完成探究活動。