采用“知法并行”教育模式显性进行模型法教学，本文主要内容关键词为：知法论文,显性论文,模型论文,模式论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
从物理现象出发，人们必须经过科学方法的加工和整理才能获得物理知识，科学方法是物理现象通达物理知识的必经之路，既不可或缺，也无法逾越。因此在物理知识教学中必须进行科学方法的显性教育，必须讲清楚科学方法，才能让学生领会科学方法的过程中掌握知识。“知法并行”教育模式是指在物理教学过程中，以教材中的知识发展过程和伴随知识的发展过程所蕴涵的科学方法为基础，将知识的发展过程及其所运用的科学方法整理出线索，使“知识线”和“方法线”在教学过程中同时展开、并行前进的一种科学方法教育、教学模式。
既然物理知识的建立离不开物理方法，我们就可以结合物理知识讲授物理方法，按照物理方法的逻辑推导出物理知识，作为教授物理方法的主要方式。将教学内容与教学策略相对应，不同的教学内容采用不同的教学策略，使科学方法教育取得实效。下面以人教版必修1“力的合成”这节课为例，介绍笔者是如何采用“知法并行”教育模式显性进行科学方法教学的。
一、分析本节课的知识点，按知识点的内在联系及扩展、引申的线索形成知识线
分析“力的合成”这节课的知识点有合力、分力、共点力合成的平行四边形定则，共点力这些知识点，然后按照教材知识点之间的逻辑关系，提出主教育事件及子教育事件排列出“知识线”，教材中将共点力的概念放在了最后，但按照认知的规律只有知道了共点力，才能进一步研究共点力合成的法则，因此笔者在设计知识线的时候，按知识点的内在联系及扩展、引申的线索，调整了教材中知识点的顺序形成知识线：合力、分力→共点力→平行四边形定则。
二、显化隐含的科学方法，理出本节课要显性教育的方法点和方法线
在教学任务分析中不仅要分析知识更要分析方法，才能在学习知识的过程中体现科学方法教育。传统教材是按物理学的知识体系构建的，而科学方法隐含在概念、规律的推导和应用中，新教材人教版利用旁批的方法给出了一些科学方法的说明，在“力的合成”这节课教材中明确提出的科学方法是等效替代。文献[1]指出“在物理学知识点的建立、扩展与引申中，知识点以及知识点之间的连接处，一定存在有方法论的因素。”笔者再根据方法存在的基本形式和方法因素判定原理，将知识点及前后知识点之间的各个衔接中的科学方法进行一一排列，或者说教育事件及教育事件之间的科学方法进行一一排列，理出整节课的“方法线”。
根据教材分析方法，主动挖掘教材中隐含的科学方法因素，整理出这节课蕴含的丰富的科学方法。在引导学生观察提水桶时用的有意观察法；探究共点力合成的法则用的是实验法（这里涉及物理实验的设计方法：分析实验的基本组成和物理实验效果的显示方法等）；归纳实验数据的方法（包涵解析法、列表法、图像法）；还有数学方法（数学模型）等等。然后再对这些方法进行筛选，确定这节课要体现的一或两种科学方法，依此为主其他方法为辅进行方法教育。重点教授的科学方法要与课型和知识线联系统筹安排进行设计，将其与其他方法联系形成连贯的方法线。笔者就对这些方法进行仔细筛选，逐一分析，“力的合成”这节课既是概念课又是规律课，如何将这些方法和合力、分力→共点力→平行四边形定则这条知识线融合为一体呢？引起笔者深入地思考：合力和分力概念的建立本身就是一种生活问题的物理抽象，进行实验分析合力和分力的关系就是利用已经建立的物理模型进行实验定量研究，再在实验的基础上进行数学分析，建立数学模型。经过对方法点的逐一分析，发现这节课正是进行模型法教学的很好的契机，因此笔者确定了这节课要进行显性教育的主要科学方法为模型法，并依此完成了这节课方法线的设计：生活问题→抽象出力F→建立物理模型
、
与F的关系→定量实验方法→建立数学模型→数学解转化为物理解→问题解决。从生活中的问题抽象出力，建立物理模型合力与分力的关系，通过定量实验的方法研究问题，在归纳实验数据过程中建立数学模型（平行四边形），通过分析转换为物理解，实现问题的解决，就是想教给学生用物理方法来解决生活问题的思路。
三、根据知识线和方法线，精心制定教学目标和教学的重、难点
物理科学方法是新课程中必须认真落实的三维目标之一。科学方法教育主要包括3个方面，即弘扬科学思想；掌握科学方法；树立科学态度。在确定教学目标时，应制定包含科学方法的教育目标，明确科学方法教育的重点，制定与教学内容相匹配的目标计划，使科学方法教育更具有针对性，最大限度地发挥教材的作用，调动学生的积极性。根据教材原来笔者设计这节课的过程与方法目标是：（1）深入体会等效替代的思维方法。（2）经历求合力的探究过程，尝试科学探究的过程，掌握由猜想到实验验证的科学研究方法。（3）培养学生观察能力、分析能力、逻辑推理能力及概括和表述能力。现在通过对这节课知识线和方法线详细分析，笔者精心制定了明确体现本节课知识和科学方法的三维目标和教学重、难点。
知识与技能：（1）从力作用的等效性理解合力和分力的概念。（2）知道力的合成遵循平行四边形定则。
过程与方法：（1）通过学习合力与分力的概念，了解等效替代和建立模型的思维方法。（2）通过实验探究求合力的方法。
情感态度与价值观：（1）能应用力的合成知识分析日常生活中的有关问题，有将物理知识应用于生活和生产实践的意识。（2）在合作中体会严谨认真的科学态度，实事求是的科学精神。
教学重点：知识：共点力合成的平行四边形定则；方法：建立模型和等效替代。
教学难点：引导学生在实验中利用数学图形探究共点力合成的法则。
四、教学中采用知识线和方法线双线并行的教学模式，有意识地以科学方法为主线索设计教学过程线
传统的教学过程往往以知识为主线来安排教学过程，而把方法教学作为知识学习过程中潜移默化的一种过程，如果只是从传授知识的角度进行教学，学生学到的科学方法是零星的、不连贯的，因而进行科学方法的显性教育，一方面要注意寓方法教育于知识教育之中；另一方面把方法视为知识的内核与脉络，去组织教材，安排教学过程。知识线和方法线就像两串璀璨的珍珠，只有将两串珍珠精心设计交错缠绕才能形成一条艳丽夺目的项链，教学中就可以采用“知识线”和“方法线”在教学过程中同时展开、并行前进的一种科学方法教学模式进行科学方法教育。笔者在进行“力的合成”教学设计时，首先深度挖掘教材，明确突显在教学过程中同时并行前进知识线和方法线，如图1所示。
然后根据教材的特点，抓住起主要作用的科学方法，在教学中有意识地以科学方法为线索设计教学过程线。本节课以建立模型的方法为主线，参考各种教材包括国内各版本新课标物理教材和国外高中物理教材中的资源，对教材进行再创造，构建教学策略，选择与学生贴近的生活问题为切入点引起学生强烈的探究欲望，重构教学过程形成过程线：选择双杠的问题→、与F的关系→探究实验→结论（平行四边形定则）→STS→小结。自然地把模型法教给学生，让学生以模型法为工具去自主研究问题，体会模型法的引导作用及其重要性。
五、整理知识线与方法线双线并行教学设计表，展示科学方法显性教育的教学过程
在教学设计撰写过程中，要显现出在教学过程中同时展开的“知识线”和“方法线”，并详细写出所要进行的科学方法显性教育内容及方式，可以通过整理知识线与方法线双线并行教学设计表来完成。仍以“力的合成”为例，详细说明怎样撰写知识线与方法线双线并行教学设计表，展现模型法显性教育的教学过程，见下页表1。
在物理学习中学生普遍反映物理题总是一听就懂、一看就会、一做就错，高考时也最怕信息题。原因之一就是不能从生活现象中抽象出物理概念，建立合理的物理模型。要完成这一步的跨越，就要去掌握学习物理过程中所必须掌握的最基本也是最必要的科学方法，学会建立理想的物理模型，学会利用概念去设计理想化实验。物理科学方法体现在探索和发现知识之中，不亲身经历这种探索的过程，就难于发现其中的方法要求及关键之所在，在这节课的教学设计中采用“知法并行”教育模式显性地进行了模型法教学，利用模型法和学生一起从“起点”看“终点”，充分重演重点知识点的建立和总结过程；让学生体验物理概念的形成及物理模型的建立过程；让学生利用已经建立的物理模型通过实验探寻物理规律的发现过程；让学生亲历数学模型建立过程；让学生体验实际问题的解决过程。
采用“知法并行”教育模式显性地进行科学方法教育时要注意以下几点：第一，科学方法具有加工、获取和构建等功能，所以进行建立模型的教育需要与本节课的知识教学相结合，将知识的学习作为载体，按照模型建立所展示的思路去组织教材，安排教学进程。第二，科学方法支配着知识的演化和发展，是隐藏在知识背后的无形手，物理教学不仅要按照科学方法的逻辑组织教学，还应将这种逻辑显现出来（如图2），使学生既能体会到逻辑的力量，又能掌握这种逻辑发生的条件和步骤。学生只要熟练地掌握建立模型的方法，才能不断地接受和包容新的知识，轻松地从实际问题中抽象出要研究的物理问题，恰当地建立物理模型，迅速准确地解决实际问题。使模型法不仅成为本节课科学方法教学的灵魂，更成为学生学习物理的灵魂。
