张玉爱
什么是科学方法呢?科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和行为方式,是人们认识和改造自然的有效工具.阎金铎先生把科学方法分为以下三个层次:第一层具体方法.比如测定物体重心的方法,就有悬挂法,搁置法.第二层逻辑的方法.逻辑的方法,主要是指抽象、概括、判断、推理、比较、鉴别、分析、综合等思维方法.而在中学物理科学方法教育中,尤其要重视归纳推理与演绎推理两种科学方法.第三层分析、解决问题的方法.在中学物理教学中,分析问题,解决问题的方法是最高层次.在这个层次中应当包括有实验方法、模型方法、等效方法、数学方法、近似处理方法,等等.
中职物理教材通常对知识点的逻辑联系采用显处理,而对物理方法采用隐处理.这对中职物理教学产生了不良的影响.因此,在物理教学中应加强重视对科学方法的教育.
一、寓科学方法教育于中职物理知识教学之中
由于中职物理课程是以物理知识为主要内容,按知识的逻辑结构编排的,这决定了科学方法教育应当渗透到物理知识教学之中.如在讲授电荷、机械运动、理想气体时应用了模型法,这样在处理问题时,就能够使问题大大简化;又如在推导匀速直线运动的位移公式时,应用了归纳法;在推导单摆的回复力与位移间的关系时,我们用了近似处理的方法.这些方法,只要在讲授知识的同时慢慢给同学们渗透一下,学生就会慢慢应用这些方法去处理一些物理问题.另外那种寄希望于把科学的要素概括出来,形成系统的方法知识向学生讲授也是不现实的.因为科学方法不同于物理知识,它只能让学生通过探索知识的过程,通过学生自己的思维模式不断地向科学的思维模式发生“顺应”,潜移默化地接受科学方法的教育.
二、在中职教学中制定科学方法教育的教育目标
科学方法虽然与物理知识相互依存,但又有一定程度的相对独立性.科学方法教育既需要潜移默化地熏陶,又需要有意进行训练,在目前中职物理教学普遍忽视科学方法教育的情况下,尤其应当给予科学方法教育以特别的重视,制定出相应的科学方法教育的教育目标.
中职物理课程中蕴涵着丰富的科学方法内容,如观察与实验,比较与判断,归纳与演绎,抽象与概括,以及数学方法,近似处理的方法,等等.可以说,中职物理中每一个模型的建立,每一个概念的抽象,每一个规律的引出,每一个实验的设计,都闪烁着科学方法的光芒.
例如,在讲“静电场”时,“电场”概念的建立是极为重要的,但由于这个概念比较抽象,学生一般难以理解.那么可以用力学中所学重力场与之做类比:地球周围存在着重力场,地球上所有物体都处于重力场中,都受到了地球的作用力——重力.同样,电荷的周围存在着电场,电场对处于其中的电荷有电场力的作用,(如点电荷间的库仑力的作用).再由物体在重力场中具有了与地球位置有关的重力势能,引导学生总结出,检验电荷在电场中也应具有与场源电荷位置有关的电势能.如此类比,相当于在新旧知识间架起了一座桥梁,让学生能够从已掌握的旧知识中顺利地接受和理解新知识.
在物理教学中,教师应深入钻研教材,提炼出教材中的科学方法,在确定知识教学目标的同时,确定出科学教育的目标.
三、创设问题情境,在解决实际物理问题中进行科学方
法教育
在科学方法教育实施过程中,对教材进行深入钻研,挖掘教材中的科学方法是非常必要的.但最根本的是让学生自己运用科学方法去解决实际问题.因为,科学方法的精髓乃是体现在探索与发现物理问题之中的,学生学习与领悟科学方法需要有一个培养过程.但也不能事事都要他们去独立探索,而是要创造出一个良好的学习认知情境,对学生的探索进行引导.这种情境应当设计成一种模拟的科研情境,包括提出一系列适合学生认知水平的、难易适度的问题,教师预先计划好要做的实验、观察、讨论、思考等活动程序,还包括学生的心理、态度等非智力因素的调动与控制,这样,让学生置身于这一情境之中,主动地进行探索,不知不觉沿着科学的思路和方法去感知、思考、解决问题、获取知识,领略到所用到的科学方法.
例如,对于学生看不到、摸不着的电磁波的调制、发射、传播、接收、调谐、解调等抽象的过程,学生往往面对诸多新名词,不分因果,死记硬背,因此应用时难免会出现张冠李戴的现象.但若用货车的“装货”、“出站”、“运行”、“进站”、“调度”、“卸货”等一系列学生熟知的过程来创设情景,进行形象的比喻、对比,使学生“僵死”的思维“死而复苏”,有利于学生掌握电磁波及无线电广播的全部机理和过程.
此外,科学方法教育要取得好的效果,还要将方法教育与科学精神教育结合起来.激发学生追求真理,献身科学的精神,使学生在学习和运用科学的过程中形成对科学方法的良好认识动力,这样才能使科学方法教育顺利进行.