高職物理教學中的科學方法思考

杜朝禮

【摘要】科學方法是高職物理教學的重要內容。科學方法具有獲取功能、建構功能和培養功能。把科學方法納入教學內容；按照科學方法的邏解設計教學程序，讓學生運用科學方法解決實際物理問題。

【關鍵詞】高職物理；科學方法；實際問題

1、物理教學存在的問題應有的功能

物理教學既是科學教育的重要組成部分，又是落實素質教育的重要方面。要實現素質教育的目標，物理教學在注重知識教學的同時，必須加強科學方法教育。因為科學方法教育不僅是物理教學的重要內容，而且是培養學生能力的重要途徑。然而，目前我國中學物理教學中的科學方法教育仍然存在一些問題。具體表現為：第一，科學方法教育的理論還不十分明確，以致人們沒有自覺地把科學方法作為中學物理教學的重要內容；第二，科學方法的教育功能沒有得到充分的研究，科學方法的能力價值沒有在中學物理教學

中得到很好的體現；第三，在教學層面上，科學方法教育的可操作性還較差。這些情況表明，在中學物理教學中，加強科學方法教育的研究依然非常必要。

2、物理教學應有的功能

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、行為方式，是人們認識和改造自然的有效工具。作為一種基本的研究途徑、方式和方法，它與自然科學的概念、規律等知識是平行的，包含在自然科學的范疇之中。在物理教學中進行科學方法教育，其理論思路至關重要。這種理論思路，主要是指整個科學方法教育的理論出發點和基本路線。正確、充分而周密的理論構思和清晰的理論思路，能夠把科學方法教育與物理教學的具體實際結合起來，從而更有效地解釋、預測和引導學生的物理學習活動，并從中總結出具有普遍意義的物理教學規律。如果忽視理論的指導，滿足于經驗式的照搬照抄，那么物理教學中的科學方法教育將是十分膚淺和具有局限性的，科學方法教育就很難得到真正落實。在物理教學中進行科學方法教育所涉及的重要理論問題是：物理教學中科學方法教育的理論模型是什么？科學方法的教育功能是什么？。其教育功能主要有以下幾個方面：

2.1獲取功能

首先，掌握科學方法是獲取物理知識的重要途徑。學生只有掌握科學方法，才能更快捷地獲

取物理知識。同樣，只有借助科學方法，才能使教學活動順利進行。比如，牛頓第一定律是通過實驗法得出的；阿基米德定律是通過猜想驗證法得出的；等等。其次，學生要理解物理知識，同樣離不開科學方法。比如，物理教材中有十余個重要的物理量是通過比值法來定義的。我們在研究中發現，長期以來，在物理教學中，比值定義法的本質一直缺乏深人的理解。比如，人們普遍認為：“在研究物理問題時，常會遇見這樣的情況，某兩個（或幾個）量在一定條件下成正比，其比值是一個常量，這個常量正好反映了事物的本質屬性。因此，利用這個比值可以定義出描寫事物本質屬性的一類概念。”

2.2建構功能

科學方法是物理知識的脈絡，是物理知識的神經。它具有把物理知識聯系起來并形成結構的

功能。我們把這種路徑表示為：科學方法與上、下、左、右4個鄰區都發生聯系。科學方法作為一種基本的研究方式和方法，它縱橫交錯、貫穿于整個知識領域之中，使不同的知識相互聯系并形成知識結構。從認知結構形成的角度看，我們認為，只有通過科學方法的參與，客觀存在的物理知識結構才能轉化為學生頭腦中的認知結構。學生通過對物理新知識的加工、組織、簡化、記憶、系統化重建及應用等環節，把原有的認知結構演變為更加清晰牢固的新的認知結構。所以，在物理教學中，學生如果沒有學會通過科學方法把大量的物理知識在自己的頭腦中編織成一個層次清晰、邏輯嚴密的結構或網絡，就無法不斷接收、容納新的信息，也就無法完善自己的知識系統。

2.3培養功能

通過對科學方法的不斷了解、積累和熟練，使學生形成一種借助于科學方法獲取物理知識的

心理定勢，這樣，學生就能夠以快捷的速度獲取知識，深刻地領會和掌握知識，牢固地記住知識。還可以使學生產生一種對問題的敏感性，能夠用科學方法迅速地抓住問題的要害，找出解決問題的途徑。具有這樣一種心理定勢，也是學生能力的一種表現。所以掌握科學方法，不僅與學生獲取知識的效率有關，而且與學生能力的發展直接有關。

3.在高職物理教學中實施科學方法教育的對策

3.l《物理課程標準）應把科學方法作為教學內容《物理課程標準》是編寫中學物理教材的指

導性文件。在制訂中，除了要考慮物理知識以外，還應當把科學方法作為中學物理教學的內容之一。這既是物理教學規律的必然要求，同時也是物理教學目的與教學內容相互對應的邏輯體現。我們依據《物理課程標準》，把其中隱藏的主要科學方法明朗化、顯性化，從而提出科學方法教育的主要內容，此外，從科學方法教育的層次性來考慮，思維方法同樣是科學方法教育的重要內容，它包括分析、綜合、抽象、概括等。這就使科學方法與物理知識密切聯系起來，使科學方法教育的內容在一定程度上達到相對統一。

3.2按照科學方法的邏輯來設計教學程序

目前的教學程序，往往是從傳授知識的角度來考慮設計的。這樣做，學生也能學到一些科學

方法，但他們對科學方法的理解往往是表面的、膚淺的、零星的、不連續的。由于科學方法并不由學科的知識內容直接地表達，而往往隱藏在知識的背后，支配著知識的獲取和運用，所以科學方法既不易學習，又不易掌握。如果按照科學方法所展示的路子去組織教材，安排教學進程，即把方法教育作為教學活動的中心，情況就大不一樣。比如，“歐姆定律”的教學可以這樣設計：研究問題（實驗法）。實驗（控制變量法）。分析實驗數據（圖像法）、得

出定律的表達式（經驗公式法）。顯然，可以把科學方法貫穿于整個教學過程。這樣的教學，把科學方法體現在知識的認知過程中，按照學生的認知模式推進教學，讓學生清楚地了解、經歷這一過程，學生可以真正領略到科學方法和物理知識的內涵，能力得到提高。

3.3讓學生運用科學方法解決實際物理問題

在中學物理教學中進行科學方法教育，必須結合實際問題。這是因為，科學方法的真正掌

握，必須在探索和發現之中實現。這正是掌握科學方法與學習物理知識的不同之處。例如，當學生學習了光學成像的知識后，可以向學生提出這樣一個問題：通常防盜門上都裝有“貓眼”，其特點是可以從室內向外觀察而不能從室外向室內觀察。怎樣解釋這一現象？這是一個看似簡單其實并不容易回答的問題，它的解決不僅需要擁有物理知識，而且需要運用科學方法。因此，在中學物理教學中，必須創設良好的認知情境，對學生的探索進行指導，讓學生主動地觀察、思考、實驗、討論，使之沿著科學的思路在不知不覺中掌握其中的科學方法。

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