科學方法教育在中學物理教學中的運用

摘 要：物理學是自然科學的重要組成部分，科學方法教育在中學物理教學中具有重要意義，我們應通過借助科學實驗、方法訓練、復習總結(jié)等途徑來實施科學方法教育。希望以此提高初中學物理教學的科學性，從而推動我國整個教育事業(yè)的發(fā)展。

關鍵詞：物理；教學；科學方法；教育

物理學所研究的是自然界中最普遍的物質(zhì)運動現(xiàn)象，是研究物質(zhì)的一切最基本、最普遍的運動形態(tài)和物質(zhì)各層次的結(jié)構(gòu)、相互作用和運動的基本規(guī)律的科學，是整個自然科學和現(xiàn)代技術發(fā)展的基礎。物理知識在現(xiàn)代生活、社會生產(chǎn)、科學技術中有著廣泛的應用。

一、物理教學中科學方法概述

物理教學中科學方法是人們在認識和改造世界活動中遵循和運用的以科學為基礎的各種方法和手段的總稱，是人們在實踐活動中總結(jié)出來的正確的思維方法和行為方法。科學方法與科學知識相伴生，是學生掌握物理知識和訓練基本技能的重要手段，是培養(yǎng)科學思維、科學態(tài)度和科學精神的主要依托。在物理發(fā)展的漫長歷程中，不僅積累了龐大的知識體系，而且形成了自己的方法體系，對于探索自然具有普遍意義。中學物理教學的目的，就是要使學生學到比較全面的物理知識，受到科學方法和科學思維的訓練以及科學態(tài)度和科學作風的熏陶，這對于他們提高科學文化素質(zhì)，運用科學方法和科學思維分析問題、解決問題，培養(yǎng)嚴謹務實的科學態(tài)度和科學精神，繼續(xù)學習科學技術，造就創(chuàng)新型人才，都是十分重要的。

二、科學方法教育的實現(xiàn)途徑

物理科學方法教育過程的實質(zhì)就是在物理教學中，學生在教師的指導下，通過主動地學習科學方法，完善學生自身認知結(jié)構(gòu)的過程。這個過程可通過物理科學方法隱性教育和顯性教育兩種基本教育方式來實現(xiàn)。按照循序漸進的教學原則，隱性教育主要體現(xiàn)在初中物理的教學階段，在目標層次上主要是對科學方法的感受和領會，同時要注意隱性起步，及時顯化；初中物理教學階段主要采用顯性教育方式，學生通過有關解決物理問題的陳述性知識、程序性知識和策略性知識的學習，突出對科學方法的掌握和運用，促進認知結(jié)構(gòu)中有關應用物理科學方法解決問題的知識結(jié)構(gòu)、智慧技能和認知策略才能的依次形成。總體來講，中學物理教學中科學方法的教育主要通過以下幾個途徑來實現(xiàn)：

2.1借助實驗加強科學方法教育

實驗是加強科學方法教育的有效途徑。物理學是一門實驗科學，觀察和實驗是科學認識的基本研究方法。一個完整的實驗，大致包括提出問題、設計操作、數(shù)據(jù)分析和理論解釋四個階段。實驗起始于問題，以確定實驗的方向和目標；根據(jù)實驗目標和思路，設計實驗，按設計的步驟進行操作和觀察；然后對實驗所得的資料和數(shù)據(jù)進行分析處理，并進行理論上的解釋和概括，使實驗上升到理論的高度。在整個過程中蘊含著豐富的科學方法，如比較、分類、分析、綜合、推理、歸納、演譯等等。因此實驗是培養(yǎng)學生科學方法的有效途徑。教學中要注重把教材上的演示實驗、學生實驗變?yōu)閷W生探索實驗，引導學生通過親身實踐去領會科學家們研究問題的科學方法并內(nèi)化為自己的思維和行為方式，培養(yǎng)他們用科學方法主動探求新知識、研究新問題的習慣和能力。如牛頓第二定律、玻意爾定律、楞次定律、電阻定律等規(guī)律的教學采用探索式教學，依次提出問題，學生猜想、實驗、觀察，分析、判斷、綜合、概括，得出規(guī)律，解決實際問題，使學生強烈地感受假設———實驗———理論———應用的邏輯思維方法，體會數(shù)學方法、歸納演繹等科學方法在發(fā)現(xiàn)規(guī)律中的作用。

2. 2通過練習強化科學方法教育

通過練習發(fā)展學生分析和解決實際問題的能力是科學方法教育的目的所在。只有通過應用加以訓練，領會其本質(zhì)，才能使學生把運用科學方法學習科學知識變?yōu)樽杂X行為和本能思維。解決物理問題、強化練習便是物理教學中鞏固知識、熟練方法、提高能力的有效途徑。教師在教學中要做好運用科學方法解題的示范，引導學生經(jīng)常有意識地挖掘運用科學方法，開拓思維，提高素質(zhì)，訓練科學方法。

2.3通過復習總結(jié)科學方法

在物理概念和規(guī)律的建立、發(fā)展和應用過程中以及各知識點相互聯(lián)系的地方往往蘊含著豐富的科學方法。所以通過復習，教師一方面引導學生總結(jié)知識結(jié)構(gòu)，一方面可以系統(tǒng)地總結(jié)一個單元或一部分內(nèi)容中所涉及的重要科學方法，并通過舉例說明科學方法應用的條件、有效性和局限性，使學生進一步完善科學方法。

2.4 通過課題研究運用科學方法

全日制普通高級中學物理教學大綱（2002 版）增加了“課題研究”的內(nèi)容。在高中開展課題研究，不在于某項具體知識的學習，而是著眼于科學方法運用能力與意識的訓練，是全面培養(yǎng)學生綜合運用所學知識的能力、收集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達能力以及團結(jié)協(xié)作能力的重要環(huán)節(jié)，有助于學生融會貫通所學的物理知識，運用科學方法解決實際問題，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。研究課題可以大致分為探索性物理實驗、科技制作、新科技問題的學習報告、社會調(diào)查、擴展性學習等幾個不同的類型。教師應根據(jù)學生的實際情況選擇研究課題，并對課題研究進行指導，但要避免給出具體的步驟和方法，鼓勵學生采用不同方法，提出不同見解。

三、結(jié)束語

在物理教學中，有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學研究方法，使學生受到科學方法的熏陶和訓練，逐步地掌握最基本、最主要的物理科學方法，達到促進知識學習、培養(yǎng)能力和提高科學素質(zhì)的目的。在中學物理教學中開展科學方法教育是物理教學深化改革的需要，是遵循教育要面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來戰(zhàn)略思想的必然要求。