谈高中物理教学中的科学方法教育

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在科技迅猛发展，知识日新月异，科技竞争日益激烈的今天，大多数教育人士已经普遍认识到，能力的高低在一定程度上，表现为掌握方法的多少和熟练程度。物理教学的最高境界是教会学生掌握物理学科思想与思维方法。正如巴甫洛夫所说：“科学是思想的总结，认识一个科学家的方法远比认识他的成果价值要大。”而科学方法来源于人们探索物质运动的一般规律和物质基本结构的实践，概念、规律是方法的载体，脱离了概念、规律，科学方法教育就成了空中楼阁。使学生受到科学方法的训练，培养学生的观察和实验能力、科学思维能力、分析和解决问题的能力是高中物理教学的目的之一。在知识教学中要培养学生的能力，找到知识教学与能力培养的结合点，突破口就在于加强科学方法教育。为此，在我省全面实施新课程改革的形势下，如何变革传统的教学模式，在物理教学中有意识地对学生进行科学方法教育，是一个值得深入探讨的问题。

一、物理科学方法的涵义

物理科学方法是指人们在学习或研究物理问题的过程中发现问题、提出假说、搜集事实、作出解释论证等所遵循的途径和使用的手段，实际上是思维的方法和程序。阎金铎教授认为物理教学中的科学方法可分为三个层次：第一层次叫具体方法；比如观察的方法，实验仪器的使用方法或某个实验的具体操作方法等。第二层次叫逻辑方法；在上述具体方法基础上，运用逻辑方法进行思考，通过分析、综合、抽象、概括等过程，最后上升到思维的三个形式，即概念、判断和推理。第三个层次是分析解决问题的科学方法；如理想化方法、等效法、模型法、假设法、类比法、数学方法等。

二、高中物理科学方法教育的意义

人类创造知识的全部，不仅是各门学科的理论和知识体系，还应包括相应的科学方法。在这“知识的全部”中，正如法国科学家笛卡尔所说：“最有价值的知识，是关于方法的知识。”在物理教学中不仅要教给学生基本的科学文化知识，更重要的是要教给学生具有普遍价值的科学方法。观察、实验、假说、验证等物理学科的基本研究方法，它不仅适用于自然科学的研究，也适用于其他科学技术领域和各种工作领域。分析、综合、抽象、概括、归纳、演绎等基本的科学思维方法，更是普遍应用于人的各种思维活动，科学思维方法可以说是一个人终身不可缺少的基本素质。学生在物理教学中受到的科学研究方法和科学思维方法的教育和培养将终身受益。掌握科学方法比掌握具体的科学知识更具有长远的意义。

物理学作为一门科学，有本学科的知识体系，有本学科的研究方法、施教方法和学生的学习方法。现行教材是按知识体系编排的，科学方法大多蕴涵在知识的发展过程中，需要教师挖掘教材中隐含的科学方法教育因素。在教学中有意识地以科学方法为线索组织教材、组织教学过程。当学生掌握了方法取得了独立获取知识的本领时，就得到了开启物理知识宝库的“金钥匙”。这种教法与学法的结合，才能体现叶圣陶先生所倡导的“教是为了不教”的原则，物理教学质量必然会达到更高的境界。

科学方法作为认识客观世界的手段，本身就体现着辩证唯物主义思想。物理学研究从观察、实验出发，经过分析、比较、抽象、概括，或归纳、演绎，或假说、验证等科学思维获得理性认识，再回到实践中去检验、运用、发展，必然能使学生树立认识来源于实践又受到实践检验的唯物主义观点，树立科学思维对于揭示物质世界本质和规律具有巨大的能动性和创造性的辩证观点。科学方法教育与科学史结合，还能使学生懂得真理的相对性和绝对性的对立统一、真理和谬误的对立统一的辩证关系。所有这些，都说明了科学方法教育具有深刻的德育功能。

三、高中物理科学方法的教育和指导

在物理教学中，教师在完成传授知识的同时，有意识、有目的的进行科学方法教育和指导。

1.指导阅读课本，培养自学方法。在教学中充分利用教科书，指导学生读书的方法，是培养学生自学能力的有效途径。一方面通过读书掌握物理的科学语言；二是通过反复读书，使掌握的知识更加全面、系统、准确；三是通过读书提高自学能力，在学习上变被动为主动，充分发挥学习的主动性和积极性。

2.在物理知识的教学中渗透方法教育。科学方法教育既需要潜移默化的熏陶，也需要有目的的训练。科学方法教育应渗透在物理知识教学之中，只有根植于物理知识沃土之中的科学方法教育，才会结出丰硕的智慧之果。

3.重视物理学史，体会科学方法。将物理教学和物理学史结合，当然教学过程不同于科学研究过程，但在必要时，结合重要的物理史料用模拟科学认识过程的方法进行物理教学，这也是物理教学实质性改革的途径和方向，是实现上述教学目的，培养创造型人才的一个有效途径。这就要求我们将物理学史溶于物理教学之中，将科学方法教育溶于物理学史教学之中。

4.通过探究实验进行科学方法教育。物理学是一门实验科学，探究实验是加强科学方法教育的有效途径。一个完整的实验，包括提出问题、设计操作、数据分析和理论解释四个阶段。在整个过程中蕴含着丰富的科学方法，如比较、分类、分析、综合、推理、归纳、演译，等等。教学中要注重把教材上的演示实验变为学生的探索实验，引导学生通过亲身实践去领会科学家们研究问题的科学方法，并内化为自己的思维和行为方式，培养他们用科学方法主动探求新知识、研究新问题的习惯和能力。

5.通过练习、复习强化科学方法教育。在练习、复习教学中进行科学方法教育，主要是进行思维方法的训练，提高学生分析和解决问题的能力。教师要在解决具体问题的过程中，对出现次数较多的重要方法，集中时间上几节专门的科学方法教育课，使蕴含在物理课本中的科学方法明朗化、系统化。

总之，科学方法与科学知识是相伴而生，是学生掌握物理知识和训练基本技能的重要手段，是培养学思维、科学态度和科学精神的主要依托。在物理教学中有意识地加强科学方法教育，是实现学生增长知识、发展能力、提高素质的一个有效途径。在高中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，也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。

【参考文献】

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[5]吕兆成.《物理学习中常用科学方法分析》.

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