科學方法教學策略：有效滲透切身體驗充分感悟

丁安邦

科學方法教育是初中物理教學的重要組成部分，而縱觀我們的教學，培養思維能力方面，科學方法教育的發展很不平衡.在科學方法教育取得某些局部的重大進展的同時，初中物理教學仍然存在的浮躁心理卻給科學方法教育的深入發展帶來了困難.把科學方法當作靈丹妙藥，企圖用它解決有關思維能力的一切問題，已經對一些物理教師的課堂教學產生了嚴重影響，使本已陷入誤區的物理教學雪上加霜.那么，具體該如何滲透科學方法教育呢？如何推進學生的科學素養、認知、能力協調發展呢？筆者就該話題談幾點看法，望能有助于課堂教學實踐.

1在物理教學過程中進行滲透式的科學方法教育

科學方法的教學如果是通過教條式的灌輸和宣講，就會徹底偏離學生的認知特點和知識基礎，其結果就是緣木求魚，令學生對科學方法產生神秘感，進而產生畏懼和排斥.要知道方法的養成不是一朝一夕就能見成效的，相關的教育活動要教師對學生持之以恒地施以潛移默化的影響，而且這種影響要盡可能滲透到初中物理課堂的每一個細節之中.特別是對物理概念和規律的教學，教師要靈活設計，將概念的形成、規律的探究等過程呈現給學生，讓學生對此進行體會，從而感知相應過程中所蘊含的科學方法.教師再輔以適時的點撥和恰當的引導，就可以獲取水到渠成的效果.

例如，在《電能 電功》一節的教學過程中對學生進行科學方法的滲透教育.本節內容的教學重點之一是讓學生結合實驗來探究電功的影響因素.相應的教學過程可以這樣來設計：

（1）通過類比法，引導學生結合水流做功的有關結論來提出猜想：“電流做功的影響因素包括電壓、電流以及通電時間.”

（2）引導學生設計實驗來對相關猜想進行檢驗.教師要提醒學生，當一項結果可能受到多種因素影響時，實驗設計者應該通過對部分因素的控制來對單一因素的影響結果進行檢測，這也就是控制變量法的核心思想.在初中學生的理性化實驗設計思想較為單薄的前提下，教師要給予恰到好處的點撥.比如，驗證電流強度對電功的影響時，就需要對其他兩項可能的影響因素進行控制，即讓電壓和通電時間這兩項因素相同，教師可以引導學生聯想到并聯電路的有關特點，并進一步設計出兩只燈泡進行并聯的電路，同時將開關連接在干路上，以上即實現了電壓和時間的控制；有了上述實驗的設計思路做鋪墊，學生很快就能聯系到串聯電路中電流的特點，可以將電路設計為串聯模式，從而控制住電流和時間這兩個變量，以研究電壓對電功的影響；在實驗思路設計過程還有一項重要內容，即電功大小如何來比較，教師要引導學生從能量轉換的角度來思考，即電功的多少應該與熱能和光能的獲取相關，讓學生從燈泡的亮度來判斷電功的大小.

（3）實驗思路設計好之后，教師要積極安排學生進行實驗操作，并通過巡查教室給需要幫助的學生進行適時的指點.

（4）在學生實驗已經結束之后，教師引導學生對所記錄的實驗現象進行對比、歸納和總結，并讓他們將自己的研究成果進行展示和評價，進而讓學生通過對猜想的驗證實現新規律的獲得.

在上述過程，教師引導學生通過“類比法”進行猜想提出、結合“控制變量法”進行實驗設計都屬于科學方法教育的滲透，通過讓學生經歷規律的形成過程來領會科學方法的應用，真正地實現科學方法的教育.

2讓學生在動手操作中進行體驗式的科學方法教育

實踐證明：教學過程中操作、社會、情緒和智力這四項情境的良好創設有利于學生學習動機的強化.基于初中物理教學而言，學生在實驗中動手操作、切身體驗就是一種操作情境的創設.從信息論的角度來描述教學：如果教學過程只是教師單方面地進行講授，那么學生的認知獲取就只有一個孤立的信息源；而如果讓學生通過直接與認知客體發生聯系，就能提供多個信息源，這必然會導致學生的學習效率大大得以提高.因此，物理課堂應該提供更多的機會讓學生直接參與動手操作，讓學生通過實驗的觀察和相關信息的處理來獲取知識，進而領悟相關的科學方法，而且以實驗來導向教學的進展必然會帶來更多的不穩定因素，面對不穩定因素所帶來的問題，更是對學生問題處理能力和物理思維的一種訓練，這也有助于科學方法的養成.

例如，在“汽化和液化”一節的教學過程，通過“實驗：觀察水的沸騰現象”讓學生直接參與現象的觀察，可以有針對性地培養學生的觀察能力.學生通過實驗操作，將水加熱至沸騰，此時學生往往認為操作就此結束，因此對有關現象的細節就漫不經心，這事實上就是科學觀察能力上的缺失.教師需要以問題的形式引導學生多角度地進行感性信息的采集：

（1）氣泡的大小在沸騰前后有何特點？

（2）請你描述一下沸騰的水的流動情況？

（3）從開始加熱到水最終進入沸騰狀態，你注意到溫度計示數的變化情況了嗎？

（4）能描述一下沸騰前后水的發聲情況嗎？

有了問題，學生也就有了觀察的方向，通過觀察和對比，學生會獲得大量的感性信息：在水進入沸騰狀態之前，氣泡是由大變小，沸騰之后是由小變大；水在沸騰前會發出聲音，進入沸騰狀態后就沒有了聲音；……在目的性的引導下，結合對比的科學方法，學生在有序觀察的過程中，獲取了多個角度的感性認知，從而避免了無序觀察的不徹底性和片面性.通過對物理現象科學化的觀察，學生不僅能揭開現象的表面，從而了解其內在聯系和規律，進而完成基本概念和原理的理解、掌握，更重要的是，這一過程的體驗為學生積累了觀察的經驗，實現了科學方法的訓練，可謂一舉多得.

初中物理教學中有很多類似的課程資源值得教師進行充分地發掘，加以適當的組織和設計直接運用于教學，讓學生在體驗中領悟科學方法的真諦.

3在習題的練習和講解中感悟科學方法教育

當前的教學中，習題教學依然是訓練學生科學方法的重要手段.教師在對習題進行編制時，合理的創設習題情境，盡量讓問題的呈現接近真實的物理場景，這樣，學生在對問題處理時，就必須通過科學的手段對習題的條件進行分析和篩選，進而總結出相關問題的處理思路.此外，教師在進行習題的講解時，通過提問和板演，有意識地對學生的思路進行引導和啟發，讓學生可以更加靈活和嫻熟地通過科學方法的運用來對問題進行分析和解決，同時讓學生對相關方法有所感悟.

例如初中階段，等效法、極限法等科學方法就經常出現在某些問題的處理中.如現有一不等臂的杠桿，已知力臂關系有L1>L2，現已知兩側所掛重物正好使其處于平衡狀態，問如果將兩側重物同時向支點方向挪動相等的距離，杠桿還能平衡嗎？本題的處理如果按照常規化的思路逐步推算的話，牽扯的物理量太多，超出學生處理能力范圍，但是如果用特殊的極限思維來處理，本題就很好理解：因為有條件L1>L2，所以可以假設，兩側的重物都向中間移動L2，則L2這一側的重物直接經過支點，無法對杠桿的轉動施以影響，L1一側的重物依然發生作用，故而杠桿會向這一側轉動.通過這一方法的處理，學生不僅能更快地解決問題，還對極限思維有了初步的感悟.

在初中物理教學中，教師從學科特點出發，立足學生的認知特點，以滲透式、體驗式、習題感悟式等多種手段來進行科學方法的教育，有助于學生的能力培養、素質提升，會讓他們受益終生.作為一種研究視角，科學方法教育對深化初中物理教學的思維能力培養起到了十分明顯的作用.以科學方法為主線，有關思維能力培養的諸多直接經驗得到了整合與提升：憑借科學方法教育的動力，有關提高學生理解能力的問題受到了前所未有的重視，并開始擺脫長期存在的教學實踐與教學研究相脫節的狀況.尤為重要的是，伴隨著科學方法教育的深入開展，人們對相關問題的認識正逐步得以深化.