物理教学应注重思想方法的渗透

赵正义

摘 要：物理学由物理知识系统、物理思想方法体系、物理学中所体现的科学精神和人文精神等要素组成。物理学教育不仅要教给学生物理学知识，更重要的是要引导学生掌握物理学的思想方法。因此，在时代教学背景下，对学生进行思想方法教育具有必要性，且在物理教学中渗透物理学思想方法具有重要意义。

关键词：物理学；思想方法；教学

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）13-0256-202

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.13.069

一、引言

物理学由物理知识系统、物理思想方法体系、物理学中所体现的科学精神和人文精神等要素组成，物理学教育不仅要教给学生物理学知识，更重要的是要引导学生体会并掌握物理学知识形成的过程中所包含的思想方法。物理教学中渗透物理学思想方法，使学生在学习物理学基本知识的过程中，逐步掌握物理学的基本观点和分析、处理、解决问题的基本思想方法，不仅有助于学生在校的学习，而且将有利于其未来的学习和终生发展，为满足社会需求的人才的培育奠定基础。

二、研究背景

国内外，有关在教学中渗透科学思想方法的重要性的论述比较多。

前苏联教育家霍姆林斯基说过“学生到学校来，不是为了取得一份知识的行囊，而主要是为了变得更加聪明。”美国经过多年的努力，在1895年提出了《普及科学——美国2061年计划》这样一篇报告，其信念之一就是普及科学知识，并能够运用科学知识和科学思想方法来解决人们在生活中遇到的个人问题和社会问题。1966年美国研究理事会颁布了《国家科学教育标准》，强调教育要培养学生科学探究的精神和科学的思维方法，而不是单纯的科学知识的传授。21世纪美国兴起了“新物理运动”，即课程改革运动，其中指导这一改革的“哈佛物理计划”提出物理教学的原则之一就是让教师和学生像物理学家认识物理世界本来面目的过程那样去认识物理世界，在其中学习、领悟、认识、研究物理的思想方法。英国也在2000年颁布了《国家科学教育标准》，倡导教育应当由单纯的知识性传授转向知识性传授和过程探究并重，强调教学应重视科学探究过程，在科学探究过程中引导学生感悟科学思想方法，启迪学生的智慧，培养学生的探索能力和实践能力。

我国在古代就有强调进行科学思想方法教育的论述。古人云：“授人以鱼，不如授之以渔”的说法。韩愈所说：“师者，所以传道授业解惑也”，这里首先强调教育的任务是“传道”，而道的含义就是思想方法。1995年中国教育学会物理教学专业委员会在陕西西安召开的“全国首届物理科学方法教育学术研讨会”指出物理学教学过程中应当注重物理学思想方法的渗透，注重对学生进行物理思维和科学精神的培育，本次研讨会更有力地吸引了广大教师投身于物理学思想方法教育的探索和研究之中。2003年国家教育部制定的《普通高中物理课程标准》（以下简称课标）中明确指出：“高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养，使学生通过高中物理的学习逐步养成科学态度、科学方法、科学精神，培养其科学探究的能力，为学生终生发展、应对现代社会和未来发展奠定基础。”《课标》明确指出了物理学思想方法教育的重要性和深远的意义，给学校物理教学指明了方向。

三、物理教学中渗透物理学思想方法的必要性及意义

（一）从学习者的动机和情感态度方面看，物理教学中渗透物理学思想方法，有助于激发学生学习物理学的兴趣，有助于激发物理教师的教学情绪

从认识论的角度讲，人们认识与学习客观规律的过程，都应该经历三个阶段，即在实践的基础上，运用科学的思想方法进行思考、归纳，进而总结规律。简单地讲，就是“实践论-方法论-认识论”。这是人们进行科学研究的三部曲，也应当是我们教育工作者组织教学活动的三部曲。但是在实际的物理教学过程中，有些教师只注重第三步，即仅让学生单纯地接受知识，既没有引导学生探索和实验，又没有引导学生运用科学的思想方法去总结规律，使学生对物理学的学习变成了单纯的“接受”和“记忆”。也有些教师只注重第一步和第三步，即在实践或者实验的基础上直接把涉及的知识、规律告诉学生，而剥夺了学生自主运用科学的思想方法进行探寻、总结规律的权利，使学生对物理学的学习过程成为“从实践直接到接受知识”的一个简单过程。然而对学习者而言，探寻和运用科学思想方法的过程，正像是福尔摩斯侦探案一样，恰恰是物理学习过程中最富有魅力的部分。

物理学思想方法中蕴含着审美因素，物理学家对物理学的探索过程，就是对物理学美的创造、鉴赏、再创造的过程。在物理教学中若能结合课本中的基础知识，找准契机渗透物理学的思想方法，不但能引导学生体验物理学知识和思想方法的形成过程，还能让他们在学习过程中感受、体验探索和发现的喜悦，这样，将有利于引起学生的学习兴趣，有利于更好地促进学生理解、掌握知识，发展其创造性思维；同时，也有利于激发教师的教学情绪，促进教学的创造活动，提高教学的效率。

（二）从学生在校学习和终生学习的基本要求看，学生不仅要学习基础的物理知识，还需要掌握物理学思想方法

学生在学校学习物理，到底应该学些什么？教师在学校教物理，到底要教给学生什么？按照物理教学的要求和课程理念，学生要了解物理学的基本概念、基本原理和基本规律，同时也要学习并掌握贯穿于物理学的基本思想方法。相对而言，后者要比前者更为重要，更有利于学生终身发展的需要。学生在学校学习的时间是有限的，而知识却是发展的，是不断增长的，尤其是近些年，随着数字化信息时代的到来和发展，人类所累积的知识量在急速的增长。联合国教科文组织曾做过一项统计：人类在近30年来所累积的科学知识量，占有史以来所累积的科学知识总量的90%。也就是说，此前几千年的时间里人类所累积的知识总量只占近30年的10%左右。英国的预测专家詹姆斯·马丁也曾做过这样的测算：人类的知识，在近10年内将以每3年一倍的速度急剧增长，而数字化信息量将会每年翻一番。可见，指望学生在学校短短几年的学习时间内学完所有的知识是不可能的，甚至学生在学校里学习的步伐还远远赶不上新知识产生和发展的步伐。因此，掌握发现知识的思想方法很重要。

在物理学的发展历史中，我们可以看出，物理学的思想方法担负着发现、建立、检验、运用和发展物理学概念和规律的职能。物理学思想方法是物理学家研究、形成物理概念和规律促进物理学发展的重要工具和手段，正确的物理学思想方法能够指导物理学学习者和研究者充分发挥他们的聪明才智，不断地创造出物理学的新知识，不断地促进物理学形成新的理论和思想方法，而新产生的理论和思想方法最终又会成为物理学家研究物理问题的工具和手段，指导物理学学习者和研究者进行再创造。由此可见，在学生的学习过程中，物理知识的学习和物理思想方法的掌握呈相互促进的螺旋趋势；教师在物理教学中渗透、引导学生掌握一定的物理学思想方法，有助于学生更加迅速、更加深刻的掌握物理学新知识，有利于他们今后进一步的学习，为其终生学习奠定基础。

（三）从学生认识世界，形成正确的世界观，比起物理学的基本理论来说，对学生影响更大、更深、更长远的还是思想方法

物理学思想方法是自然科学与哲学的一个结合点，不仅在物理学的研究和发展中发挥着巨大的作用，在其他学科的研究领域也有着重要的意义。各门学科之间，虽然在研究对象上有差异，但是在思想方法上却有着和谐统一的因素。任何一门学科，无论它是属于自然科学还是社会科学，只要它能为人类认识自然界、改造自然界提供规律性的认识，并提出某种理论性的说明，那么其学科本身所涉及的思想方法就会超越学科本身的范围，对其他学科的发展产生影响。物理学是一门研究自然界物质存在的基本形式，以及它们的性质和运动规律的自然科学；是一门崇尚理性、重视逻辑和思想方法的科学。物理学在其自身发展过程中形成的基本概念、规律和理论以及物理学思想方法和科学技术，已经且将继续被广泛地应用于其他学科，促进其他学科的发展。例如，物理学与其他自然科学、技术科学相互转化、移植，形成了一些新的边缘科学：物理学与天文学相结合形成了天体物理、天体力学；物理学与化学结合形成了物理化学、量子力学；物理学与生物学相结合形成了生物物理、生物力学、分子生物学、量子生物学等。可见，物理学同其他各学科能“异中求同”，在基本知识、科学技术和思想方法方面相互补充，相互促进，为人类认识世界、改造世界提供了一定的思想方法基础，为人类各项实践活动的开展提供了方法性的指导和检验工具，既丰富了人们对自然界的认识，又推动了人类对自然界的改造，共同促进了人类文明的进步。从这一点来看，无论学生将来要从事什么工作，教给他们物理学的思想方法，将有利于引导学生更好地认识世界，形成正确的世界观，使其受益终生。

（四）从教育的本质内涵来看，以基础知识为主线，渗透物理思想方法的物理教学，有助于启迪学生智慧，提升学生的能力

英国哲学家怀特海曾说：“教育的全部目的就是使学生具有活跃的智慧，要使知识充满活力，不能使知识僵化，这是一切教育的核心问题。”物理教学也不例外，其核心价值在于着力激发、培育学生的智慧和潜能。在物理学习过程中，学生的智慧集中体现在他们对物理思想方法的深刻领悟和自觉运用上，领悟与运用物理学思想方法的过程就是他们借助物理学习来促进智慧成长的过程。

学到知识，不一定意味着拥有智慧。智慧是以知识为载体，借助于思想方法的启迪而形成的。物理学是一门自然科学，也是一种智慧。物理学的发展过程中形成了一套独特而又卓有成效的物理学思想方法体系，这一套思想方法体系，是学生在学习物理学知识的过程中促进其智慧成长的沃土。

物理学思想方法是物理学的灵魂和精髓，在高中物理教学中，教师若能很好地把握这一灵魂和精髓，便能够举重若轻地组织物理教学；学生若能把握这一灵魂和精髓，便可以轻松的自主学习，提高学习能力。

由以上可见，在高中物理教学中，以物理学基础知识为主线，渗透物理思想方法的教学，能更有效地促进学生智慧的发展。物理教学应该超越单纯的物理知识的传授，从传授知识的教学走向启迪智慧的思想方法教育。

（五）从人才培养看，在物理教学中物理思想方法的渗透，有助于培养高素质的创新型人才

一方面，从社会对人才的需求来看，学校教学活动需要对学生进行思想方法的培育。社会提倡素质教育，呼吁创新教育，而无论是素质教育还是创新教育，其目的都是要培养学生的创新能力，最终培育出符合社会需求的创新型的人才。科学技术是第一生产力，科技技术的竞争和发展离不开创新型人才的培育。“百年大计，教育为本”，学校是培育人才的主要基地，创新型人才的培养归根到底就是要在学校教育中培养学生的创新能力，而创新能力的培养离不开思想方法在教学中的渗透。如前所述，学生在掌握了思想方法后，就会在实践生活中尝试应用这些思想方法，并在应用和实践中对已掌握到的思想方法进行再认识，在此过程中他们分析法问题、解决问题的能力得到进一步的发展，当然，创新能力也包含其中。

另一方面，创新活动本身依赖于思想方法而得以实现。创新能力包括创新意识、创新精神和创新方法。在创新能力的三层内涵中，创新方法是使创新活动最终得以实现的主要手段。若离开了创新方法，那么创新只能停留在意识和精神层面上，最终将无法落实，无法落实的创新只不过是一些高谈阔论而已。物理学思想方法是物理学之魂，在物理学科教学中渗透物理思想方法可以促使学生掌握正确的思想方法和工作方法，既能提升学生的学习能力，加快其掌握更多知识的步伐，又能提高学生的科学素养和科学鉴赏能力，提高他们的创新能力。实践证明：一个人掌握的知识越是丰富，其思想方法就越是新颖，而独特新颖的思想方法，不但有利于其在学习中很快找到正确学习方法，能很快地掌握更多的知识，而且有利于其在工作中能很找到科学合理的工作方法，提高工作效率。可见，学生在学校学习物理学过程中接受物理学思想方法的指导和训练，将有利于他们在将来参加工作之后能很快适应各方面的环境和各种工作需求，使他们较快地投入到工作中去，运用自己所掌握的知识和思想方法开展创造性的活动。