初中物理科学论文(2)
初中物理科学论文篇二
物理科学方法教育综述
摘要：本文从物理科学方法教育研究历程及成果，科学方法教育存在问题，实施物理科学方法教育的原则，实施物理科学方法教育的建议四个方面论述了中学物理科学方法教育。
关键词：中学物理;科学方法教育;问题;原则;建议
中图分类号：G633.7
文献标识码：A
文章编号：1003-6148(2013)4(S)-0047-4
仔细研究物理学理论体系的建立过程。不难发现。每个知识点或者物理规律的获得都伴随着一定的科学研究方法。对物理科学方法教育的研究，我国是从八十年代开始的。新课程理念提倡教师在教学过程中。不仅要用知识武装自己。还要掌握一定的物理科学方法，并向学生渗透科学方法教育，以知识和技能为载体，让学生经历探究过程，掌握科学探索的方法。形成科学探究精神，提高实践能力和创新意识。众多物理教育工作者在物理科学方法教育的过程中不断摸索。取得了一定的教学实效，但是也存在很多问题。
1 我国物理科学方法教育研究历程及成果
传统的物理教学主要以掌握基本知识和基本技能为主，科学方法教育并没有受到社会的普遍重视。
1978年我国制定八年全国科技规划时把“自然科学史和科学方法论研究”列为重点研究项目之一。教育工作者才开始对中学物理科学方法教育的具体环节进行较为深入的研究。取得了一定的成果，但是还缺乏相对比较完善的物理科学方法教育体系。
1995年，中国教育学会物理教学专业委员会在西安召开“全国首届物理科学方法教育”研讨会。会议引导物理教育工作者在后期工作中对物理科学方法教育进行有组织、有目的、有计划的研究，对中学物理科学方法教育的实质、内容、体系、途径等做一些尝试性的总结。
自此以后。关于物理科学方法教育的研究论文和各种论坛层出不穷，围绕“用什么方法研究物理现象”“怎样描述物理现象”“怎样探索并总结物理规律”“如何检验物理规律”等话题的争论引起了物理教育界的高度关注。不难看出。物理科学方法教育的地位和作用受到了一定程度的重视，也取得了一定的成果。
1.1教学目标
普通高中物理课程标准(实验)将“学习科学探究方法。发展自主学习能力。养成良好思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题”作为课程总目标之一。将课程具体目标划分为知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面，并且在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化，这就要求教师要在教学过程中，帮助学生学习物理知识与技能，引导其掌握科学研究方法，培养其科学探究能力，使学生逐步形成科学态度与科学精神。
1.2教科书的编写
随着课程理念和教学目标的不断改革，教科书的编写在不断革新科学内容的基础上。越来越多地突出了“学习科学方法”的相关内容。
教材内容倡导科学探究。关注科学探究活动。注重科学探究质量，重视科学的发生过程，为学生掌握科学的探究方法创造条件。现行教科书已然成为提出问题、分析问题、解决问题的范例，并且巧妙科学地为学生开展探究活动提供指导和帮助，旨在让学生从物理学习中掌握科学的研究方法，为其解决实际生活中的问题做好铺垫，以适应社会的快速发展。
1.3教学实施
教师为了实现教学目标。以教科书为蓝本实施教学工作的过程也发生了很大的变化。
为了突出物理科学方法教育，各种教学模式、教学方法应运而生，其中探究式教学模式的呼声最高。而教师在探究式教学中采用的物理科学方法很多，包括设疑提问方法、观察方法、实验方法、数学方法、比较与分类、分析与综合、归纳与演绎、理想化方法、类比方法、物理假说、科学想象等，其中，数学方法是核心，观察实验方法是基础。
例如，在《匀变速直线运动》的教学中，教师可以让学生提出自己的实验方案来验证对自由落体运动快慢的猜想，提高他们制定科学探究计划的能力：可以用打点计时器研究自由落体运动。在获得知识的同时提高对实验数据的处理能力：可以讨论伽利略对自由落体运动的研究方法，体会科学研究方法对科学发展的意义：可以展示人类在月球上所进行的有关实验照片，激发学生探究科学的热情。领略自然规律的普适性：还可以通过对打桩机的重锤下落和高台跳水运动员等自由落体运动实例的讨论，增强学生将物理知识应用于生活和生产的意识。这些多样化的教学方式能够让学生意识到物理科学方法的重要性，促使其主动学习科学的研究方法，提高解决问题的能力。
1.4教学评价
高中物理课程标准是高中物理课程评价的依据。在内容和形式上，重视学习过程的评价，不以考试的结果作为唯一的评价依据;把学生在活动、实验、制作、探究等方面的表现纳入评价范围，不以书面考试为唯一的评价方式：倡导客观记录学生学习过程中的具体事实。不过分强调评价的标准化：教师要转变在学生学习评价中的裁判员角色，要成为学生学习的促进者、合作者，学习评价的指导者，学习潜能的开发者。
2 我国物理科学方法教育存在的问题
有了上述政策性的理论指导，实际教学中的物理科学方法教育落实得怎么样呢?
调查显示。实际教学中。知识与技能目标落实得比较好，过程与方法目标的教学效果非常一般。为什么新课程理念的实施没有取得我们预想的效果?
2.1教师在开展物理科学方法教育的过程中存在的问题
关于方法论的系统性研究。只能在研究生课程中学到。现在的大部分教师只能通过教材、教参、教辅书或其他参考资料中了解、研究，由此造成教师的科学研究方法理论知识不清晰、不系统：教学设计无法做好科学研究方法的渗透：而且现今科学方法教育的具体评价标准不够明晰，不能很好地监督、促进教师在科学方法教育的专业能力上取得长足进步。
(1)大部分教师认为物理科学方法就是观察实验法;
(2)学校的常规教学检测中对科学方法教学的考查力度不大。考试评价机制不够完善; (3)教师备课时，比较注重知识与技能，对科学方法的重视程度略显不足;
(4)物理科学研究方法在教材以及教学案例中体现得还可以。但在教辅用书的习题训练以及考试中体现得比较弱;
(5)只有一部分教师能在教学过程中科学地设置问题，注重思维训练，其余教师仍然主张要多讲多练。因为现在高考还是指挥棒。而且大多数教师都还是应试教育模式培养出来的;
(6)教师在科学探究的过程中不能很好地调控时间，探究过程用时过多，教学任务无法完成;
(7)实验器材陈旧或者欠缺，给学生的实验探究造成困难;
(8)大部分青年教师知道新课程理念，但是不知道如何将它与教学实践很好地结合。
2.2学生在接受物理科学方法教育的过程中存在的问题
中学生的逻辑思维能力比较低，而科学方法具有很强的抽象性。给教学的实施带来一定的困难。
现在的中学生课业负担比较重。还要在课余时间上各种培训班、兴趣班，没有时间深入生活进行社会实践、独立地解决生活中遇到的实际问题或者参加一些科学探究活动。这些都导致了学生的思维面比较窄，不利于科学方法的掌握。
3 实施物理科学方法教育的原则
3.1要符合学生的心理认知特点
学生是学习的主体，他们的心理认知水平是教师在教学过程中进行科学方法教育的一个重要依据。
3.1.1初中学生的认知不够成熟
初中学生的形象思维占据主导地位，抽象逻辑思维水平较低，辨证思维刚开始萌发。处于从经验型向理论型过渡的时期，所以，思想方法上带有很强的片面性及表面性：人格特点上。比较缺乏成人那种深刻而稳定的情绪体验。缺乏承受压力、克服困难的意志力，社会经验比较欠缺。
因此，物理教师必须帮助初中学生形成正确的物理表象，培养他们在充分直接感知(观察)或间接感知(接受描述)的基础上准确概括物理表象的能力。学生在学习物理之前已由其他科目的学习和生活经历形成了大量所谓的“物理表象”。我们称之为“前概念”，而这些“前概念”大多是片面的或不准确的，甚至是错误的。
鉴于此，教师应尽可能正视而不是回避学生头脑中的“前概念”，在比较科学的物理表象和“前概念”的差异的基础上，纠正学生错误的“前概念”，帮助其克服思维定势。
3.1.2高中生认知结构趋于成熟
高中学生已经形成较强的分析综合能力、推理判断能力、抽象概括能力、空间想象能力等。这为开展科学方法教育提供了坚实的基础。他们的辩证性思维和创造性思维有了很大发展。已具备以理论模型为主的抽象逻辑思维能力。
具体表现在：高中学生可以通过假设进行思维，按照发现问题、提出问题、做出猜想和假设、验证假设的途径，进行较为完整的探究活动。也就是说，他们已经能够进行创造性思维活动。所以，教师在教学过程中，可以鼓励学生大胆猜想，充分发挥想象。尽可能多地突破原有思维的限制，对不同的问题进行全方位思考。同时，高中学生认知活动的目的性增强，学习的动机更加强烈，能给自己确立学习目标，制订达标的措施，也会根据自己的实际情况不断地修正学习策略。鉴于此。教师可以给学生提供较大的空间和自主学习的机会，提高其独立思考并解决问题的能力。
3.2要依据物理教学要求
物理科学方法教育不能孤立于学科内容之外，如果脱离物理知识单独介绍科学方法，学生很难真正理解科学方法的内涵。更不利于学生应用所学的科学方法解决问题。所以，在物理教学中进行科学方法教育。要依据物理课程标准。采取多种多样的教学方法。逐步深入地推进科学方法教育。
4 对实施物理科学方法教育的建议
4.1加强科学研究方面的学习
实际教学中，重难点知识背后往往隐藏着很多科学方法，大部分教师都采取多讲习题、让学生熟能生巧的方法来突出重点，突破难点。因此错过很多给学生进行科学方法教育的机会。
教师就要加强科学方法研究方面的系统性学习，以敏锐的视角及时捕捉一切能够进行科学方法教育的因素，做好学生在科学方法研究道路上的引路人。
4.2课堂教学中挖掘科学方法教育资源
当今教学过程中，大部分物理教师在设计教学程序时。都是从传授知识内容的角度来考虑的。这样学生也能学到一些科学方法，但他们对科学方法的理解比较肤浅，并且是零星的、不连续的，收效甚微。
科学方法往往隐藏在知识背后。所以不易学习，又不易掌握。教师在教学过程中，如果按照科学方法所展示的思路去挖掘教材资源，安排教学进程。把方法教育作为教学活动的核心。则情况可能会不一样。按照学生的认知模式进行教学，引导学生经历科学思维过程。使学生真正领略科学方法和物理知识的内涵和本质，提高综合能力。
4.3业余时间给学生提供发现、学习科学方法的机会
学校也可以为学生提供多种多样的能接触到科学方法的途径，例如开放实验室。让学生自主地进行探索性实验研究，在探索中体验成功的乐趣。找到失败的原因，感受科学方法在探索中的魅力;给学生提供各种社会实践机会。让学生在复杂多变的现实生活中发现问题，解决问题;在研究性课程学习中对学生进行科学方法专题讲座等。
4.4合理安排各种物理科学方法的渗透和教学
4.4.1对出现频次比较多的科学方法进行重点教学
科学方法的掌握比物理知识的学习困难。它不是经过一两次教学就能让学生理解和掌握的。因此在教学过程中。对出现频次比较多的科学方法，教师要进行明确的、有计划的教学，循序渐进地讲解。逐步深化。随着同一科学方法的多次出现，学生才能领会、运用。
比如说“等效法”。学习串、并联电路时，学生知道串联电路的总电阻等于各部分电阻的阻值之和。这里所谓的总电阻就是与原来所有的电阻等效的阻值。学生学习“等效法”，为他在后期学习“二力合成”知识做了很好的铺垫。学习二力合成时，在教师的分析、引导下，学生很快就能明白在这个知识点的学习中也是用到了“等效”的方法。 因此，物理科学方法教育是一个长期的、有计划的、逐步深入的过程。
4.4.2对出现频次比较少的科学方法也要给予足够重视
中学生的形象思维较强。抽象思维型较弱。进行科学方法渗透时要充分考虑其思维特点。采用符合其认知规律的教学方法。既不能滞后于学生的思维水平。也不能操之过急。拔苗助长，应在现有思维水平的基础上适当提高要求，遵循维果斯基的“最近发展区”理论。
因此，教师在教学过程中必须了解学生的思维特点。使科学方法内容的设置与传授有一定的层次，当然也不能忽略出现频次比较少的科学方法的应用教学。
例如，对抽象思维能力的要求比较高的科学方法，比如“归纳与演绎法”“物理假说”“科学想象”“理想化方法”等。只能让学生进行渗透式学习，在教师的指导下接受分析、比较、概括等思维方法的训练。教师要在物理知识的教学过程中，适时、恰当、多次地引出获取知识所采用的科学方法的程序及方式，通过对这些方法的反复体验与训练，让学生深刻理解、熟练掌握。
4.5注重习题教学和考试中的科学方法教育
实践表明，教师的讲述，只能帮助学生对知识达到理解的水平，只有让学生本人参与分析问题、解决问题的实践，才能使其达到运用的水平。
教师要站在科学方法论的高度。认真研究题型、精选典型习题或试题。创设情景。强化习题教学，对其进行思维方法的训练，重视学生领悟、体验、形成思维习惯的培养。引导学生运用科学方法解决具体的物理问题，实现知识向能力的转化。
在教学中有些习题明显要运用科学方法来求解，教师要点明这种科学方法，让学生学会这种方法的应用。
4.6学校要给予必要的硬件支持
如前所述。物理科学方法中。数学方法是核心，观察实验方法是基础。而在以课堂教学为主的现行教育模式下，观察实验方法要正确实施，必须要给学生提供较好的观察实验环境，所以。学校要给此方法的施行提供大力支持。例如投建设备齐全的实验室、及时更换该淘汰的设备、给学生提供课外实践的机会等。
5 结语
一部物理学的发展史也是一部物理科学方法的演化史。那么。中学物理教育的发展过程就是物理科学方法教育的探究过程。
作为物理教育工作者。开展“物理科学方法论”的教育。并结合物理教学进行物理科学方法教育，是一项具有深远意义的工作。我们有责任引导学生在严格的科学条件限制下，通过严密的观察实验(观察与实验方法)，严格逻辑推理(科学的思维方法与数学方法等)，去伪存真，去粗取精，由此及彼，由表及里，找到事物内各部分之间及事物与外部环境的相互关系和相互作用。确定由相互作用产生的变化，形成规律性认识。
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