張婷婷

(沈陽(yáng)師范大學(xué)，遼寧沈陽(yáng)110034)

論中學(xué)物理學(xué)科方法的教育功能

張婷婷

(沈陽(yáng)師范大學(xué)，遼寧沈陽(yáng)110034)

中學(xué)物理教育是中學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)課堂當(dāng)中的一個(gè)重要組成部分。如何能夠更好的開(kāi)展中學(xué)物理課程，應(yīng)該具體運(yùn)用那些學(xué)科方法來(lái)進(jìn)行教育，這些中學(xué)物理學(xué)科方法教育如何實(shí)施，這都是值得關(guān)注的問(wèn)題。本文研究的主要就是中學(xué)物理學(xué)科方法的教育實(shí)施，希望通過(guò)本文的研究，為在中學(xué)物理教育中進(jìn)行科學(xué)方法教育給予有益啟示。

物理；方法教育；實(shí)施

從目前來(lái)看，中學(xué)物理的學(xué)科教學(xué)方法的具體實(shí)施情況還是比較薄弱的。對(duì)學(xué)科方法的教育是非常有必要的。這主要是因?yàn)榭茖W(xué)方法不僅具有獨(dú)特的認(rèn)識(shí)功能，更重要的是具有獨(dú)特的教育功能。這從另一個(gè)方面佐證了在物理教育中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)科學(xué)方法教育的必要性。科學(xué)方法的教育功能體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1 獲取功能

學(xué)科方法是獲得科學(xué)知識(shí)的重要手段，學(xué)生掌握了科學(xué)的方法才能更加快捷的獲得科學(xué)知識(shí)。教學(xué)中只有借助科學(xué)方法才能使教學(xué)活動(dòng)順利進(jìn)行，比如在初中物理中，幾乎所有物理規(guī)律都是通過(guò)如下幾種科學(xué)方法得出的。例如，牛頓定律是通過(guò)理想實(shí)驗(yàn)法獲得的；阿基米德定律是通過(guò)猜想驗(yàn)證法獲得的……這些例子都充分說(shuō)明，對(duì)與科學(xué)方法的應(yīng)用，能夠讓學(xué)生形成一種心理定勢(shì)，讓學(xué)生更加快捷的獲取科學(xué)知識(shí)。

2 理解功能

學(xué)生要理解科學(xué)知識(shí)的內(nèi)容，同樣離不開(kāi)科學(xué)方法。比如，許多物理量是通過(guò)比值法來(lái)定義的，如Q=mPv.這種定義方法只給出了物理概念之間的量的關(guān)系，沒(méi)有明確這些概念中有哪些因果關(guān)系。只有進(jìn)一步從本質(zhì)上弄清比值定義法的內(nèi)涵，才能使學(xué)生真正明白密度只決定于物質(zhì)本身固有特性的性質(zhì)。不把握好這一點(diǎn)，就容易得出/物質(zhì)的密度與質(zhì)量成正比，與體積成反比的錯(cuò)誤理解，這是初學(xué)物理的學(xué)生常犯的錯(cuò)誤。

因此，只有了解了不同科學(xué)方法的本質(zhì)區(qū)別與聯(lián)系，了解了這些方法得以使用的條件，才能弄清科學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵以及不同層次知識(shí)之間的關(guān)系。

3 構(gòu)建功能

科學(xué)方法是知識(shí)的脈絡(luò)，是知識(shí)的神經(jīng)，它具有把科學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái)并形成結(jié)構(gòu)的功能?？茖W(xué)方法作為基本的研究途徑、方式和方法，與概念、規(guī)律等知識(shí)相平行，都包含在自然科學(xué)的范疇之中;而且它比概念、定理、定律、公式這類知識(shí)更穩(wěn)定和更廣泛。它縱橫交錯(cuò)、貫穿于整個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，把不同的知識(shí)相互聯(lián)系起來(lái)。如果把科學(xué)喻為珍珠項(xiàng)鏈，科學(xué)知識(shí)是珍珠，那么科學(xué)方法就是連接珍珠的細(xì)線。正是由于科學(xué)方法的隱蔽性特點(diǎn)，使得人們長(zhǎng)期以來(lái)在物理教育中忽視科學(xué)方法。但是如果學(xué)生沒(méi)有學(xué)會(huì)在自己頭腦中把大量知識(shí)編制成一個(gè)層次清晰、邏輯嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)，就無(wú)法不斷接收、容納新的信息，就無(wú)法不斷完善自己的知識(shí)系統(tǒng)。而這種結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)形成的前提，就是必須要以科學(xué)方法作為框架。

4 應(yīng)用功能

科學(xué)方法還是實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)智力價(jià)值的橋梁?？茖W(xué)的概念、定律等知識(shí)，是人們賴以進(jìn)行科學(xué)思維的基本細(xì)胞。沒(méi)有科學(xué)知識(shí)，所謂智能活動(dòng)就成為沒(méi)有內(nèi)容的空殼，是不可能存在的。但是，只有知識(shí)還不行，還必須有一定的方法或途徑，使這些知識(shí)與科學(xué)問(wèn)題相互溝通，對(duì)知識(shí)進(jìn)行選擇、組合、運(yùn)用，才能解決問(wèn)題，形成智力活動(dòng)。也即是說(shuō)，科學(xué)方法是進(jìn)行科學(xué)思維的神經(jīng)，它決定著知識(shí)的價(jià)值取向。在物理教育中，忽視科學(xué)方法的教育，就會(huì)形成學(xué)生能力的高位截癱，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生就是楊振寧教授所說(shuō)的訓(xùn)練得很好、非常努力、知識(shí)非常扎實(shí)但知識(shí)是片面的而且傾向于向死的方向走的學(xué)生。

如何在物理教育中實(shí)施科學(xué)方法教育？我們提出如下觀點(diǎn)：

1）教學(xué)大綱或課程標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)把科學(xué)方法作為教學(xué)內(nèi)容

在制訂物理教學(xué)大綱或課程標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，除了要考慮物理學(xué)的基本概念、重要規(guī)律、重要實(shí)驗(yàn)外，還應(yīng)當(dāng)把科學(xué)方法作為物理教育的內(nèi)容之一，把科學(xué)方法擺到與科學(xué)知識(shí)同等重要的地位。這既是物理教育規(guī)律的必然要求，同時(shí)也是物理教學(xué)大綱或課程標(biāo)準(zhǔn)制訂中教學(xué)目的與教學(xué)內(nèi)容兩者相互對(duì)應(yīng)的邏輯體現(xiàn)。

2）教材體系應(yīng)以科學(xué)方法為中心

教材作為教學(xué)基本內(nèi)容的書(shū)面材料系統(tǒng)，對(duì)于安排教學(xué)過(guò)程以形成學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和品格結(jié)構(gòu)，具有知識(shí)載體、教學(xué)指導(dǎo)和實(shí)用參考的作用。教材體系以什么為核心，從根本上決定著教育的質(zhì)量。對(duì)比國(guó)內(nèi)外不同特色的中學(xué)物理教材體系，可以大體分成以下幾種類型。教材體系以科學(xué)方法為主線，并不是說(shuō)在教材編寫(xiě)時(shí)脫離開(kāi)具體知識(shí)而只講方法，而是說(shuō)應(yīng)當(dāng)顯化、強(qiáng)調(diào)、突出科學(xué)方法，按照科學(xué)方法所指示的路子去編寫(xiě)教材。這樣編寫(xiě)的教材，脈絡(luò)更清晰，容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)中建立良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并形成有序的知識(shí)結(jié)構(gòu)。這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生往往具有很強(qiáng)的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力，這正是素質(zhì)教育所追求的目標(biāo)。

3）制定科學(xué)方法教育的目標(biāo)

科學(xué)方法雖然與科學(xué)知識(shí)相互依存，但又有一定程度的相對(duì)獨(dú)立性?？茖W(xué)方法教育既需要潛移默化地熏陶，又需要著意進(jìn)行訓(xùn)練。在當(dāng)前物理教育普遍忽視科學(xué)方法的情形下，尤其應(yīng)當(dāng)給科學(xué)方法以特別的重視，在制定知識(shí)教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，制定出相應(yīng)的科學(xué)方法教育目標(biāo)。要明確不同階段科學(xué)方法教育的重點(diǎn)、難點(diǎn)，對(duì)于不同的科學(xué)方法提出不同的要求，并結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平和具體教學(xué)內(nèi)容，制定出可操作的培養(yǎng)計(jì)劃。

4）按照科學(xué)方法的邏輯來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)程序

目前的教學(xué)往往是從傳授知識(shí)的角度來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)程序，雖然也能使學(xué)生從中學(xué)到一些科學(xué)方法，但學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的理解往往是表面的、膚淺的，并且是零星的、不連續(xù)的，收效甚微。如果按照科學(xué)方法所指示的路子去組織教材，安排教學(xué)進(jìn)程，即把方法教育作為教學(xué)活動(dòng)的核心，則情況大不一樣。

5）讓學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法解決實(shí)際物理問(wèn)題

在物理教育中進(jìn)行科學(xué)方法教育，必須結(jié)合實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行。這是因?yàn)?，科學(xué)方法的真正掌握，必須要在探索和發(fā)現(xiàn)之中進(jìn)行，這正是科學(xué)方法與科學(xué)知識(shí)的不同之處?？茖W(xué)知識(shí)的教學(xué)既可以運(yùn)用接受學(xué)習(xí)模式，又可以運(yùn)用發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式，而科學(xué)方法必須運(yùn)用發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式才能使學(xué)生真正掌握。學(xué)生不親自經(jīng)歷運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行發(fā)現(xiàn)的探索過(guò)程，就很難發(fā)現(xiàn)科學(xué)方法的要素與關(guān)鍵。而這種探索過(guò)程正是學(xué)生將科學(xué)方法內(nèi)化為自己認(rèn)知圖式的過(guò)程，一旦學(xué)生完成這一過(guò)程，科學(xué)方法便成為學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的信息單元，可以隨時(shí)調(diào)用，從而得到能力的發(fā)展。

因此，為了使學(xué)生掌握科學(xué)方法，在物理教育中必須創(chuàng)設(shè)良好的認(rèn)知情境，讓學(xué)生主動(dòng)地觀察、討論、思考、實(shí)驗(yàn)，并對(duì)學(xué)生的探索進(jìn)行指導(dǎo)，使學(xué)生沿著科學(xué)的思路與方法去探求，從而在不知不覺(jué)之中掌握其中所運(yùn)用的科學(xué)方法。

［1］涂艷國(guó).論科學(xué)教育的基本要素[J].教育研究，1990（9）.

［2］貝爾納.科學(xué)的社會(huì)功能[M].北京：商務(wù)印書(shū)館，1982.

［3］高凌飚.在物理教學(xué)中應(yīng)重視科學(xué)方法教育[J].物理教師，1992（4）.

［責(zé)任編輯：丁艷］

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張婷婷（1990—），女，漢族，遼寧鐵嶺人，沈陽(yáng)師范大學(xué)物理科學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院物理學(xué)專業(yè)，理學(xué)學(xué)士。