摘要：科学方法教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力。实施物理科学方法教育，既要保证能有效开展，又不能因此而增加学生的学习负担，所以，科学方法教育必须与物理知识教学有机结合。本文针对学生及学科特点，结合新课程理念，较深入地探讨了在物理教学中开展科学方法教育的基本途径与方法。
关键词：科学方法；高中物理；概念概述；遵循原则；实施途径
知识是方法的载体，脱离了知识教学，方法教育就成了空中楼阁。开展科学方法教育要符合学生的认知规律，应根据学生的年龄特征、知识水平和思维发展循序渐进地进行。同时，还要注意激发学生的主动性和积极情感，产生良好的学习动机。科学方法教育的意义在于训练学生的智力技能，只有通过实际运用和操作，才能深刻理解科学方法、准确而灵活地运用科学方法。教师应明确地说明物理科学方法的作用、适用范围以及应用原理和步骤，让学生模仿、操作并加以体会，在运用中掌握科学方法。本文针对学生及学科特点，结合新课程理念，较深入地探讨了在物理教学中开展科学方法教育的基本途径与方法。
一、物理科学方法的概述
物理科学体系是由物理概念、规律组成的，这些概念和规律都是建立在实验的基础之上。由于客观世界是十分复杂的，人们必须用简化情境的方法，通过控制变量，从简单的现象开始研究，这就是实验。人们通过实验现象归纳、抽象出物理概念，探索出物理规律，这些规律还要受实验的检验。
由于客观世界十分复杂，在研究问题过程中就应该忽略次要因素，它使我们得到理想化的模型去代替客观原型，这就是理想化方法。理想化方法使我们能够近似地在理想条件下较为方便地研究客观世界，得到物理规律。此外，客观世界的物质是运动和变化的，而这种变化往往是不均匀的，对不均匀的变化的研究是十分困难的。在这种情况下，我们可以从总体中分割出一个微元，也可以是从总体中取出一个微元过程，从分析这个微元达到分析整体，这就是微元方法。
物理方法中还有许多别的方法，如物理概念一般运用观察和实验方法引入，运用比较和分类、分析和综合、归纳和演绎以及理想化方法建立和发展。物理规律的建立和发展一般运用观察和实验、归纳和演绎、类比、想象、假说和数学方法。在运用概念、规律解决物理问题的过程中，一般要运用分析和综合方法、想象方法以及分析解决具体问题的方法。
二、实施物理科学方法教育，必须遵循的基本原则
1.与物理知识教学及教学过程有机结合
物理科学方法教育是整个物理教育系统中的一个子系统，并且是以物理知识为载体，在物理教学过程中随着思维运动而展开的。因此，物理科学方法教学一般应该有意识地渗透在物理教学各环节中，通过认知和问题解决的思维过程，认识、理解并学会应用物理科学方法。物理课程以知识为主要内容，物理研究应渗透到物理教学中，研究问题的科学方法要潜移默化的熏陶和刻意的训练，脱离物理知识而大讲物理科学方法如同空中楼阁，只会使学生失去学习的兴趣，无法达到教学目的。而埋头只讲知识不注意科学方法教育，学生得到的知识是零散不系统的，植根于物理知识沃土中的物理科学方法才会结出丰硕的果实。
2.需要隐性教育与显性教育相结合
物理科学方法的隐性教育，就是在物理教学过程中隐蔽地发挥物理科学方法的向导作用，使学生在学习过程中受到物理科学方法的熏陶，但不专门做具体方法的名称和内容的介绍，也不阐释，在渗透性教育中，潜移默化地发挥作用。隐性教育一般用于低龄或初学者。物理科学方法的显性教育，是在物理教学过程中把方法的名称提出来，并且以学生所能接受的程度和方式，把特定方法的内容、特征和操作过程讲清楚，并指导学生运用这些方法进行练习。根据高中生的年龄及学习特点，高中物理教学中实施物理科学方法教育，对于高一学生先以隐性教育方式为主，渗透显性教育的影响，逐步为显性教育创造条件，而高二、高三应逐步增加显性教育的内容。
3.需要根据学生的年龄特征和认知能力，循序渐进地进行
与物理知识教学一样，物理科学方法教学必须认真考虑学生的可接受性，根据学生的年龄特点和认知能力，循序渐进地进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高中阶段，学生的抽象思维能力和学习应用科学方法的兴趣迅速提高，因此可以对学生进行科学方法的显性教育，例如，随着知识教学的开展，由浅入深地介绍理想化思维方法、假设法、类比法、等效法、理想实验方法等，对于比较、分类、分析、综合、归纳等思维操作，逐步从隐性学习过渡到显性训练。高三年级，学生的认识能力和思维水平进一步提高，则以专题讲座方式对物理科学方法作系统整理和训练，在复习过程中反复应用，实现能力的内化。
循序渐进教学符合人的认识规律，可以使学生很自然地接受科学方法，这样的教学要求教师在两方面把握好教学内容，即一方面，要把握好科学方法教学内容，每一种科学方法可以在哪些地方实施教学，在每一个教学环节可以讲到什么深度，学生可能在哪些问题上产生困难等，在这里，方法教学和知识教学在时间上都是不连续的；另一方面，要把握好物理知识教学内容，每一个知识块教学安排要能体现由浅入深，吸引学生主动学习，在这里，同一种方法教学在时间上是不连续的，但是知识教学是连续的。科学方法教学的实践使我们认识到，一定要把握好整个教学的全局，我们不能等待某一种方法的教学，而是在不同的时机、不同的内容上，通过具体的物理方法(如隔离法、整体法等)运用中贯穿科学方法教学，构建物理科学方法教学体系。
三、实施科学方法教学的若干途径
1.通过复习知识总结科学方法
复习课目的是总结知识结构，使所学知识系统化。由于科学方法往往蕴涵在物理概念和规律的建立、发展和应用过程中以及各知识点相互联系的地方，所以，在复习课中对科学方法进行显性教育往往有水到渠成之效。教师可以比较系统地总结这一阶段所学习的主要科学方法，并通过以往运用科学方法解决问题的实例和教师运用科学方法解决问题的体会，来说明科学方法的应用条件和有效性。然后以科学方法为线索来编写例题、练习题，进一步训练学生运用科学方法解决问题的能力。复习课中回顾和进一步揭示学习过的物理科学方法，学生会感到有新意，对物理科学方法的意义比较容易理解，有利于加深对知识结构的理解。
2.通过课堂知识教学渗透方法教育
课堂教学是进行科学方法教学的主要渠道。抓住知识和方法的结合点，是通过知识教学渗透方法教育的关键。只有把研究过程充分而合理地展现出来，学生才能看到科学方法有什么特征，是怎样解决问题的，才能体会到掌握科学方法的意义，才能自觉地学习科学方法。无论是运用发现学习还是运用意义接受学习来组织教学，都能有效地开展科学方法教育。发现学习通常模拟科学发现过程，在解决问题中学习和运用科学方法，有利于培养学生的思维能力和创新精神。发现学习对在学习物理规律中进行科学方法教育是很有益的，如在牛顿第二定律、楞次定律等规律教学中，学生能强烈感受到科学方法在发现规律中的作用，激发学生自觉地学习运用科学方法解决实际问题。意义接受学习将有意义的新信息同学生头脑已形成的认知结构有机联系起来，有利于建构完善的知识结构。接受学习对在学习物理概念中进行科学方法教育是很有益的，如在将电势能与重力势能类比使学生接受电势能、由安培力演绎出洛仑兹力等概念教学中，学生能充分体会科学方法对学习知识的意义，增强学习科学方法的动力。
3.在课外实验制作中体验科学方法
课堂教学中的实验教学主要是培养学生的观察能力和实验操作能力，而课后实验制作活动则是培养学生实验设计和自行操作、制作的能力，学会用科学的方法设计实验和控制实验过程。实验制作主要有以下几种情况：
(1)验证性实验。随着课堂教学的进展，对物理概念和物理规律的教学过程中，要进行实验验证，有的生活中的物理现象在课堂上不演示，或者即使演示了，还需要学生回家再进行重复实验。比如，波的独立传播现象，可以在家里的脸盆或浴缸中进行观察。
(2)测量性实验。这种实验对学生有两个作用：一是把学到的物理知识应用到生活中，让学生直接体验到物理规律的作用，锻炼了他们的操作能力；二是使学生接触实际，关心客观世界，通过测量，学生就对身边的事物开始注意了，不仅是定性地了解，还要有数量级的把握。比如，摩擦系数的测量，对物体运动速度的估计。
(3)探索性实验。科学的本质特征是进步，它是对自然界不断地进行探索。只有当学生自己主动提出问题的时候，他就有了探索的精神。比如，物体发声与物体质量的关系，声波的反射和吸收现象与环境的关系，可以让学生自己找一个地方找器材去试验。这要比直接给出现成的结论更有兴趣，要比做类似的问答题更有意义。
总之，学生只有逐渐掌握了物理科学方法，才能运用学得的知识去解决实际问题，去探索新的知识；只有对这些方法不断了解、积累和熟练，才能尽快地获取知识，并通过一定的网络结构深刻体会和掌握知识，从而帮助学生逐步树立起科学的世界观和科学态度以及掌握科学方法。
(作者单位：甘肃省秦安县第一中学 741600)
论文作者:赵彦宏
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2017年7月上
论文发表时间:2017/9/14
标签：方法论文; 科学论文; 物理论文; 学生论文; 知识论文; 规律论文; 显性论文; 《中学课程辅导●教学研究》2017年7月上论文;