中学物理教学中注重加强科学方法的教育

普靖峰

【摘 要】物理科学方法教育是指在物理教学中，有目的、有意识、有步骤地渗透和传授物理科学研究方法，使学生受到科学方法的熏陶和训练，逐步地掌握最基本、最主要的物理科学方法，达到促进知识学习、培养能力和提高科学素质的目的。在中学物理教学中开展科学方法教育是物理教学深化改革的需要，是遵循教育要面向现代化、面向世界、面向未来战略思想的必然要求。

【关键词】物理学科 科学方法 学习兴趣

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.09.153

物理学科方法的教育，一直未得到足够的关注，这是物理教学中值得重视的一个问题。自伽利略以来，四百多年近现代物理学在发展中形成的研究方法，与所积累的物理知识同等重要，都是人类宝贵的精神财富。使学生在学习基本物理知识的过程中逐步掌握物理学科学的研究方法，不仅有助于学生现在的学习，而且将影响其未来，使其终生受益。

一、物理教学中科学方法教育的主要内容

中学物理教学中科学方法教育的内容可概括为十大类27项：（1）观察和实验方法：有意观察、单因子实验法、实验数据处理方法等；（2）分析和综合方法：定性分析、定量分析、因果分析、综合等；（3）比较和分类方法：异中求同、同中求异、分类等；（4）假说方法；（5）归纳和演绎方法：简单枚举归纳、三段论、演绎等；（6）数学方法：用比值定义物理量、表达物理规律的形式化语言、运用图象描述物理现象和规律；（7）理想化方法：理想实验、理想模型；（8）类比方法：简单共存类比、因果类比；（9）推理方法；（10）分析和解决问题的具体方法：等效方法、近似处理方法等；（11）非逻辑思维方法：直觉、灵感、想象、猜测等。这些方法在科学认识过程中起着不同的作用，他们相得益彰，共同构成了物理学科科学方法教育的内容体系。

根据学生的认知水平和物理教学的实际，物理科学方法教育的内容应以经典方法、逻辑方法为主，兼顾非逻辑方法，以典型的科学方法作为教育内容。物理科学方法学习是一个循序渐进的过程，对于不同的学习阶段、不同的学习内容，科学方法教育的目标是有差异的，由低到高划分为感受、领会、运用、评价四个层次。

二、让科学方法教育显性化

科学方法教育的显性化是指进行科学方法教育时，明确指出这种科学方法的名称，传授有关该方法的知识，揭示该方法的形式、操作过程，说明原理，即教师公开宣称进行科学方法的教育。方法教育的教学形式是外显明朗的，这种教学的实质是知识技能和过程方法相结合的教育。

1.将教材中的科学方法显性化。科学的方法体现在具体科学知识的认知过程之中。把认知过程充分而合理地展示出来，学生才能看到科学问题是怎样提出的，并从什么角度、用什么方法去解决的，从而学到科学的方法。要强调认知过程的教学，不是把历史的过程作简单的浓缩或重复，而是根据今天我们所认识的科学方法和科学知识的内涵，按照学生的认知模式，去设计一个认知过程，进而引导学生去经历这一过程，使学生领略其中具体的科学方法。

2.从物理学史中挖掘科学方法教育的因子。物理学的发展史，实际上也是科学方法的发展史。每位物理学家都有其研究问题的独特的科学方法。

3.在概念和规律的教学中揭示科学方法。科学方法并不是直接由学科的知识内容来表达的，它往往藏在概念、规律的背后，支配着知识的获取和应用等等，既不易掌握，又容易为师生所忽视。作为教师，应站在更高的高度上，不仅看到作为认知活动的结果的知识，还要看清知识的来龙去脉和其中使用的方法，并且要善于用学生易于接受的方式和语言，把它展示给学生，或安排恰当的认知程序，让学生自己去领略科学方法。接着可向学生简述“不完全归纳”这种推理方法，指出物理概念、物理定律等，一般是根据一些个别情况在有限范围内建立的，所以大多数采用不完全归纳法。教师用较少的时间揭示了概念、规律建立过程中蕴含的科学方法，使科学方法显性化，使学生潜移默化地受到科学方法的熏陶。

4.在习题教学中渗透科学方法教育。在习题教学中进行科学方法教育主要是进行思维方法的训练，有助于学生提高思维能力和分析解决问题的能力。因此，我们设想在不改变现有教材编写体系的基础上，适当在教材中融入科学方法的内容，包括具体应用的科学方法的名称、实质及内涵等，以方框图形式穿插于教材中，类似于旁注，以这种方式来引起教师和学生对科学方法教学的重视。

三、运用科学的方法，培养学习兴趣

学生对正在学习的东西感兴趣并觉得富有挑战性，能有效唤起学生的注意力，激发学生的求知欲、解疑心。而且能引发学生积极思考。对此。在物理课堂教学中我们要创设引发学生好奇的物理问题情境、时空情境等等。在引入新知识时，教师巧设悬念。在某一物理知识的教学结束时，提出一个或几个以后学习的有关悬念，埋下伏笔，让学生带着如何解决这些问题的强烈愿望结束对某一知识的学习，从而活跃学生的思维，激发他们进一步学习的兴趣。在教师的启发引导下，学生相对独立解决问题，同样能大大地激发学生学习的兴趣和积极性。在实践过程中，“问题”应小而具体，要紧密结合物理概念、规律、方法，要有代表性、启发性，能击中要害，引人入胜，激发兴趣，调动学生开展积极的思维活动。

中学物理课程中蕴含有丰富的科学方法内容，如观察与实验、比较与分类、归纳与演绎、抽象与概括、分析与综合、模型与模拟、猜想与假说、灵感与直觉等等，它们组成一个大系统。物理学理论的建立遵循着这样的途径：观察实验一提出假设一设计实验一验证假设一理论总结一实践验证理论。如果要使学生体验、认识和掌握科学的研究方法和科学的思维方法，逐步养成实事求是的科学态度，提高各种基础能力，以科学的态度和时代的责任感积极主动地参与到课堂教学活动中来。在教学过程中，就应充分挖掘教材中科学方法因素，使同一科学方法多次出现、多次运用。做到自觉地、坚持不懈地让学生进行科学方法的学习。教学中要分析每章每节的科学方法因素，在确定知识、能力教学目标的同时确定科学方法教学目标。促使学生形成科学的思维方法，感受不断创新的科学精神。另外应创设诸如实验、讲座、交流、作业、竞赛等活动。让学生养成良好的学习品质。形成认真、严谨的科学态度。促进学生认知、情感、态度与技能等方面的和谐发展。

物理教学应从教学实际出发，具体情况具体对待，关键是要博采众长，综合运用，合理组织，并在教学全过程中贯彻启发式，让物理教学过程始终处于一定的问题情境之中，使之成为一个不断提出问题、分析问题和解决问题的过程。