物理科學(xué)方法顯化教育的理論與實(shí)踐研究

【摘 要】物理科學(xué)方法教育一直以來都受到了物理科學(xué)界的重視，現(xiàn)如今其依然有很多問題都沒有統(tǒng)一的定論，我國相關(guān)學(xué)者通過多年的研究已經(jīng)形成了自己的理論。這可以說是我國物理科學(xué)方法研究獲得的重大進(jìn)展。本文首先對物理科學(xué)方法教育理論研究進(jìn)展進(jìn)行了研究，其次對物理科學(xué)方法顯化教育的內(nèi)容研究進(jìn)展進(jìn)行了介紹，最后對其實(shí)踐進(jìn)展進(jìn)行了研究，僅供參考交流。

【關(guān)鍵詞】物理科學(xué)方法；理論；實(shí)踐

物理科學(xué)方法教育理論還有很多問題沒有解決，比如科學(xué)方法的分類問題、科學(xué)方法教育地位問題等，我國在前人研究的基礎(chǔ)，再經(jīng)過多年的研究逐漸形成了新型的物理知識—方法結(jié)構(gòu)理論，在該理論中，科學(xué)方法占主導(dǎo)，科學(xué)現(xiàn)象要想轉(zhuǎn)換為科學(xué)理論，則需要通過科學(xué)方法，此種結(jié)構(gòu)圖明確了科學(xué)方法教育的地位。另外，我國學(xué)者依據(jù)智力—技能—認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論，將科學(xué)方法分為了硬能力與軟能力。

1.物理科學(xué)方法教育理論研究進(jìn)展

學(xué)術(shù)界一直在為科學(xué)方法教育與知識教育兩者之間的關(guān)系進(jìn)行爭論，其爭論的焦點(diǎn)就是科學(xué)方法教育所處的地位。長久以來，科學(xué)教育領(lǐng)域?qū)Υ藛栴}一直都沒有停止過研究，現(xiàn)已經(jīng)形成了完整的觀念體系，即知識中心教育觀。國外某學(xué)者認(rèn)為物理學(xué)中無論是哪一方面的內(nèi)容，通過分解之后，都與3個(gè)因素有著直接的關(guān)系，這3個(gè)要素分別為事實(shí)、邏輯或者方法論、表述形式等。其中事實(shí)需要實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證，而邏輯與方法論實(shí)際上就是物理思想，而表述形式實(shí)際上就是指數(shù)學(xué)。這一結(jié)構(gòu)模式不僅促進(jìn)了物理學(xué)科整體的發(fā)展，同時(shí)也會與物理相關(guān)學(xué)科的發(fā)展提供了思路，也會物理教學(xué)提供了途徑。前蘇聯(lián)某學(xué)者通過研究將物理學(xué)科結(jié)構(gòu)進(jìn)行了更為詳細(xì)的劃分，更為真實(shí)的反映出物理知識與物理方法直接的關(guān)系。其物理知識與方法結(jié)構(gòu)如圖1所示。

通過圖1，可以知道該學(xué)者將物理學(xué)科劃分為五個(gè)部分，并且對科學(xué)方法、科學(xué)知識、數(shù)學(xué)等3者之間的關(guān)系進(jìn)行了界定。這一結(jié)構(gòu)模型還有很多不完善之處，有待進(jìn)一步研究。一些學(xué)者在上述結(jié)構(gòu)模型的啟發(fā)下，提出了更為合理的知識—方法結(jié)構(gòu)圖，如圖2。

圖2中，學(xué)者也將物理知識與方法分為5個(gè)部分，而科學(xué)方法處于中心位置，與其他4項(xiàng)內(nèi)容都有著密切的聯(lián)系。不同部分之間要想有效聯(lián)系，都需要通過科學(xué)方法，因此科學(xué)方法在其中起到的是紐帶作用，溝通者其余四個(gè)部分。科學(xué)發(fā)現(xiàn)認(rèn)識論學(xué)者，科學(xué)根源就是現(xiàn)象，學(xué)者在科學(xué)研究期間，現(xiàn)象與理論之間并沒有產(chǎn)生直接聯(lián)系，科學(xué)現(xiàn)象只有經(jīng)過科學(xué)方法的論證之后，才有可能成為科學(xué)理論。同理，科學(xué)理論也不能直接應(yīng)用，只有通過科學(xué)方法，才能夠應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)中，并且在現(xiàn)實(shí)中進(jìn)一步延伸。此原理同樣適用于科學(xué)教育。兩個(gè)將結(jié)構(gòu)圖相比，筆者認(rèn)為圖2更加的合理。

2.物理科學(xué)方法顯化教育的內(nèi)容研究進(jìn)展

現(xiàn)階段科學(xué)方法分類還未有統(tǒng)一的定論，因此其也是學(xué)科界研究的重點(diǎn)內(nèi)容。只有對科學(xué)方法進(jìn)行正確的分類，科學(xué)方法中很多難以解決的問題才能得到有效的解決，很多學(xué)者通過長時(shí)間的研究實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)形成了系統(tǒng)理論，即智力—技能—認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論。

站在能力因素的角度來考量這一問題，我們可以將其分為兩大類，一類是硬能力，智力與技能都屬于硬能力，因?yàn)檫@需要他通過人類的大腦才能實(shí)現(xiàn)；另一類是軟能力，也就是認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論，因?yàn)橹R結(jié)構(gòu)理論是通過人類的后天學(xué)習(xí)而形成，其就類似于人類的軟件。

在能力結(jié)構(gòu)中區(qū)分“硬能力”與“軟能力”有著重要的意義。因?yàn)楦鶕?jù)這種區(qū)分，我們不僅清楚了能力因素中的智力、技能、知識和科學(xué)方法的不同屬性，更為重要的是，我們進(jìn)一步明確了在能力因素中，智力的提高和技能的形成主要是靠訓(xùn)練而達(dá)成的，而能力因素中的知識和科學(xué)方法則可以通過傳授、探究或發(fā)現(xiàn)使學(xué)生掌握。從這種基本思想出發(fā)，我們把科學(xué)方法分為了思維方法和學(xué)科方法。前者是主觀的，是大腦的功能，需要訓(xùn)練才能使學(xué)生形成與掌握，后者是客觀的，不是大腦的功能，需要傳授才能使學(xué)生習(xí)得與掌握。這樣一種分類方式，不僅來源清晰，而且與教育方式在邏輯上是自洽的。

3.物理科學(xué)方法教育的實(shí)踐進(jìn)展

在物理科學(xué)方法教育顯化研究中，我們認(rèn)為，科學(xué)方法與知識不同，它所涉及的不是物質(zhì)世界本身，而是人們認(rèn)識物質(zhì)世界的途徑與方式，是高度抽象的。如果只從隱性教育角度進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生也可能從中學(xué)到一些科學(xué)方法，但只能是零星的、不連貫的，收效甚微。但若脫離具體物理知識去傳授科學(xué)方法，則更不可取。這樣，就形成了一種科學(xué)方法教育途徑的兩難處境。因此，我們嘗試尋找一種恰當(dāng)?shù)慕逃绞剑陲@化科學(xué)方法的同時(shí)，進(jìn)行科學(xué)方法教育途徑的創(chuàng)新，使學(xué)生對科學(xué)方法的了解切中要害。我們認(rèn)為，這就是結(jié)合科學(xué)方法的物理概念與規(guī)律教學(xué)。

概念與規(guī)律既是物理教學(xué)的核心，又是學(xué)生物理學(xué)習(xí)的起點(diǎn)。從核心著手貼近教學(xué)本質(zhì)，從起點(diǎn)出發(fā)符合認(rèn)知順序。事實(shí)上，物理知識與科學(xué)方法本來就是一種水乳交融的關(guān)系，每一個(gè)概念與規(guī)律的得出，都自始至終貫穿著科學(xué)方法。如果把物理學(xué)喻為珍珠項(xiàng)鏈，那么物理知識是珍珠，而科學(xué)方法就是串起珍珠的那根“線”。因此，我們認(rèn)為：只有通過結(jié)合科學(xué)方法的物理概念、規(guī)律教學(xué)，只有使學(xué)生在每一個(gè)物理概念、規(guī)律得出過程中真切體會科學(xué)方法的作用，學(xué)生頭腦中的科學(xué)方法才能顯示出其內(nèi)涵、色彩和格調(diào)，才能顯示出其內(nèi)在的理由、作用和功能，學(xué)生學(xué)習(xí)過的科學(xué)方法才能真正活起來。正是在這個(gè)意義上，我們認(rèn)為結(jié)合科學(xué)方法的物理概念、規(guī)律教學(xué)，是科學(xué)方法顯化教育途徑的創(chuàng)新。

4.結(jié)語

綜上所述，可知對物理科學(xué)方法顯化教育的理論與實(shí)踐進(jìn)行研究很有必要，因?yàn)槲锢砜茖W(xué)方法顯化教育理論作為一種先進(jìn)的理論，歷來是學(xué)術(shù)界爭論的焦點(diǎn)，但是現(xiàn)實(shí)生活中很多人對這一理論并沒有深刻的理解，甚至全然不知。本文介紹了我國學(xué)者最新的研究成果，對物理學(xué)科的發(fā)展起到了積極的作用，同時(shí)對物理教育規(guī)律的掌握也有重要的意義。

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