物理学的科学方法教育探讨.doc

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1、物理学的科学方法教育探讨摘要：物理学是现代科学技术的基础科学，它对于培养年轻一代具备基本的科学思想和科学素养起着十分突出的作用。在物理课程标准中，特别提出要关心学生的进步，培养学生掌握认识世界的科学方法。“物理科学方法教育”的重要问题就是对科学方法进行准确定位。为此从学生的实际出发，探讨科学方法的教育分类，并在此基础上，为有效地实施物理科学方法教育进行了教育策略分析。关键词：物理教育；科学方法；意义准备科学方法教育在物理教育研究中始终是一个重要的课题，无论从当前的课程改革的实践还是从提升民族的整体素质的角度来看，做好物理科学方法教学工作，都具有鲜明而深远的时代意义。然而，反思我

2、们过去的教育，却存在着许多不令人满意的状况：教学过程中没有令人产生震撼感觉的突发奇想；没有对知识的演进进行提示性的剖析；对某些前人曾有的谬误也只字不提；在学校实验课堂中，所做的实验就是去证实那些业已摆到面前的、且早知如此的实验；我们对兴趣和方法所进行的探讨也难以得到应有的鼓励。实际上，多年以来在进行物理教学的过程中，教师都在自觉或者不自觉地进行着某种物理学思想和物理学方法的教育，而造成以上弊端的主要原因就是对科学方法缺乏较深入的教育实践研究。美国著名的认知派教育心理学家奥苏伯尔在他的著作《教育心理学：一种认知观》（EducationalPsychology:acognitive

3、view）（1978年）中，认为教学的组织不能只考虑学科知识的逻辑体系，也要考虑学生的生理特点和心理发展特点；同时，基于发展心理学的研究，课程与教学论专家也形成了一个共识：课程与教学应当建立在学生的认知基础上，要考虑并且符合学生的认知特征，以此为基础来开展教学，使科学方法教育与学生的实际状况相吻合。因此，鉴于不同年龄阶段学生的认知发展情况不同、心理素质的成熟状况不一的实际，应该分阶段、各有侧重地对他们的科学方法的培养提出要求。正是从这个意义出发，本文拟对科学方法进行探讨性的教育分类，以期为教育工作者提供一个可遵循、便于探讨的科学方法分类体系，在此基础上提出科学方法教育的策略构想

4、。一、中学生科学方法发展状况分析仅以归纳推理法、演绎推理法和逻辑法则的学生认知状况为例，对以下几个年级（年龄段）的调查取样比较，我们便能发现在不同时期青少年的差异，[1]见下页表。这里的得分率的高低说明一个问题，即如果训练得法的话，那么在某阶段得分率较高的项目可能就意味着训练时间已经迟于该类别方法的开发最佳期；如果得分率较低，就有可能是该项目的训练符合或者尚早于该开发期。同时说明，青少年的心理发展是呈现递进性和可塑性的，而且进一步的研究表明，特定的科目（如物理、几何）针对某种科学方法的掌握具有显著作用。考虑到中学生的认知心理发展的渐进性，从教育角度有必要对科学方法进行客观的科学

5、的教育分类，以此来加强科学方法教育的操作性和研究性。二、科学方法的教育分类定位在整个教学体系中，学生和教师是一个密不可分的有机整体，因此我们可以着眼于这两个维度──3学生学习内容维度和教师品质维度，把科学方法进行有针对性的定位。从这个意义上说，无论是具体的科学方法，例如观察法、实验法，还是普遍意义上的诸如哲学的科学方法，都会因为教学时机的不同，被定位在不同的分类体系中。决定科学方法分类体系的简单图解如下。（一）维度说明学生学习内容维度，包括学生在观察科学现象、形成科学认识、认识科学规律以及分析解决科学问题的过程中，所涉及的认知结构以及有关知识内容和科学方法基础的准备程度等。表现

6、在学生已有的科学方法的基础，相关基础知识的储备，心理素质的成熟状况，等等。教师品质维度，包括教师教学方式的灵活性、知识的准确性、掌握教学时机的及时性、批判性和独创性等，是教师素质的重要因素。表现为教师对学生的了解程度，教学设计时，能够审时度势，统观整个教学时机，针对本单元（节）提出具体的科学方法目标，并能够抓住进行科学方法教学的最佳时机。对于学习环境因素（包括教材、教学设备和教学环境等），它们相对而言是静态和稳定的。上述两个维度的范围在不断地扩充，其结合程度代表着科学方法教育实施效率的高低，从而也决定着对于一种科学方法进行不同的教育分类。（二）由这两个维度的结合点和结合度所产生

7、的教学时机1.泛基学习类。这是指每个正常儿童能够很容易接受的、广泛存在于头脑中的科学方法。它的教学实现无需特定的知识储备以及固定的教学场景的制约，而是常常能够很容易被学生接受的科学方法。例如，解决问题时经常用到的唯物法、运动法等基本的科学方法。2.渐进加强类。这里的“渐”并非是随着时间的推移的“渐”，乃是依学生的知识基础的发展、心理成熟状况的演进的“渐”。以观察法为例，物理教师很关心在物理教学中发展学生的观察能力，观察法是物理教学中出现频率极高的一种科学方法，科学的观察法至少有两个要件：（1