初中物理科学方法教育的可行性及其实践

2019-09-16韩云峰

新课程研究·中旬 2019年6期

摘要：将物理科学方法教育运用于日常教学过程中，可以极大地提升课堂教学的有效性，强化学生科学探究方法的培养，增进学习效果，促进学生科学素养的提升。文章基于物理科学方法教育，在教学中尝试运用“知法并行”的模式，探讨物理科学方法教育在课堂教学中运用的可行性、实施方法以及取得的成效。

关键词：物理科学方法;理科教学;应用策略

作者简介：韩云峰，山东省东营市利津县盐窝镇中心学校教师，研究方向为物理科学方法教学。（山东东营 257445）

中图分类号：G623.5文献标识码：A文章编号：1671-0568（2019）17-0029-02

物理科学方法教育是张宪魁等专家主导研究的综合课题，它主要包括三个方面，即弘扬科学精神，掌握科学方法，树立科学态度，其中科学方法是主体。笔者所在课题组运用实验法、行动研究等方法，开展了物理科学方法教育“知法并行”教学模式运用实践，对该教学模式的可操作性、可行性、实效性等方面进行了深入细致的研究。

一、物理科学方法的基本概念及含义

物理科学方法就是研究物理现象、描述物理现象、实施物理实验、总结物理规律、检验物理规律时所应用的各种手段与方法。物理科学方法教育课堂教学宏观模式的基本含义是：①学习，就是教师在课堂教学中渗透物理科学方法教育，学生通过课堂教学学习教师介绍的科学方法教育的知识，或者通过课外学习有关物理科学方法教育的基本知识。②模仿，学生在老师的指导下将已学的科学方法知识迁移到学习新的知识中去。这个过程可能只是模仿的层次。③创新，学生将已学的科学方法独立地迁移到學习的新知识中去，或者应用于解决自己遇到的新问题。

二、物理科学方法教育的的可行性

1. 符合新课改的要求。在理科教学中运用物理科学方法教育是新课程改革的要求，能够有效培养学生的科学素养。新课程改革将培养学生的综合能力和运用科学方法解决问题的能力作为改革的突破口，《义务教育物理课程标准（2011年版）》明确指出，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养其创新精神和实践能力。数学、化学等学科的课程标准也做出了类似的要求。在课堂教学中有意识地强化科学方法教育，将已成型的物理科学方法教学模式引入其他理科教学，可以有效地激发学生的探究兴趣，使学生能够主动运用已掌握的科学方法发现问题、解决问题，提升自身的科学素养。

2. 理科教学须关注过程、突出方法。著名的物理学家、哲学家笛卡尔曾说过：“最有价值的知识是关于方法的知识。”理科的知识概念和规律只有与相应的科学方法相结合才具有灵性，就算学生以后会逐渐遗忘在学校所学的一些知识，但已经掌握的科学方法仍会使他们终身受益。因此，在理科教学中，教师要注意创新教学模式，让学生在解决问题中尝试应用科学研究方法，关注所学的规律和知识，以及所学规律的总结过程，强化方法指导。

3. “知法并行”促进知识迁移和能力获得。在初中理科教学中，科学方法能够促使知识迁移与能力获得，要培养学生的科学素养，学习学科知识与掌握科学方法相辅相成，不可或缺。学生只有真正把握并不断运用科学方法，才能真正地理解、领悟所学知识的精髓，用科学的方法做“芯片”，将所学知识进行有效链接，融会贯通，实现知识的迁移与运用。

4. 提高学生分析和解决问题的能力。“知法并行”的教育模式旨在培养学生运用科学的方法去发现问题、解决问题的能力。真正的学习应是一种经历思维碰撞后找寻解决问题方法和途径的过程，学生只有经历发现问题、解决问题以及总结方法的全过程，并进行深层次的思维活动后，其所学的知识才能转变为自身的能力和素质。“知法并行”就是既要授之以鱼，又要授之以渔，让学生体验科学方法的提取、把握、应用全过程，引导他们在学习知识的同时不断尝试运用已掌握的科学方法解决问题，在解决问题的过程中逐步形成主动运用科学方法解决问题的思维模式。

三、物理科学方法的具体运用案例

物理科学方法是指在对学生进行了物理科学方法教育后，学生能够根据自己在日常生活中观察到的现象提出问题，然后运用所学的物理科学方法进行分析、研究，最终得出结论。

1. 学生能根据自己观察到的一类现象归纳出一个结论。例如，在教材和老师所举出的例子之外，能够说出日常生活中哪些工具或器具的工作是利用了杠杆原理，并能进行简单分析。在生活中发现哪些工具的工作是利用了杠杆原理？指出它的支点、动力臂、阻力臂、动力与阻力。

2. 学生能将学过的某一种科学方法，迁移运用于新的情境中，提出解决问题的方法。学习了应用刻度尺测长度的一些特殊方法后，能运用“积短成长，用长求短”的方法解决在日常生活中遇到的问题。例如：你在生活中发现哪些物体的长度不足1mm？直径不足1mm的小钢珠的直径的测量，你是如何进行的？

四、物理科学方法教育实施的教学反思

物理科学方法教育是培养学生知其然知其所以然的科学思维，因此，对教师的科研水平、教学技术应用、教学方法都有较高要求。

1. 提高教师科研水平。研究初始，教学模式实施方面存在一定的困难。为帮助课题组成员尽快熟悉并掌握科学方法教育研究流程和操作方法，课题组组织成员进行了科学方法理论的学习，研读了《物理科学方法教育理论与实践》《义务教育物理课程标准》和《课程标准案例式导读与学习内容要点》等教研材料，系统学习了有关科学方法的一些研究专著。近年来，课题组成员利用业余时间，采取集中学习与分散学习相结合、自学与研讨相结合、网络学习与归纳整理相结合的方法，先后集中研究学习理论，召开专门会议，为课题研究的顺利开展夯实基础，教师的理论教学研究水平得到很大提升，自开展课题研究以来，课题组成员有多篇论文在省级刊物上发表。

2. 培养教师教学技术应用能力。物理科学方法教育在理科教学中的应用研究属于张喜荣、张宪魁教授主持的全国重点课题“适合我国国情的科学方法教育理论与实践研究”子课题研究的拓展内容。课题组在张教授等专家的指导下，深入挖掘教材中的科学方法教育的因素，学习微课制作方法，其中部分课题组成员承担了“初中物理科学方法系列微课”的开发与研制工作，制作的微课在第七次全国物理科学方法教育研讨会上被评为一等奖。

3. 提升教师课堂教学水平。课题组积极参加全国物理科学方法教育会议，认真领会专家讲座精神，潜心学习其他基地校的先进方法和经验，以增强课题组的研究能力。部分成员的论文和视频多次在全国物理科学方法教育会议上交流并获奖。课题组主要成员在市、县优质课评选活动、全市优课和全员晒课比赛中获奖。在利津县微课设计与教学设计评选活动中，部分课题组成员制作的微课获得了一等奖。

物理科学方法教育的全面实施，教师在教学实践中积极主动地将科学方法教育融入课堂教学，采用“知法并行”的教学模式，基本实现了显性、准确、自然流畅地进行科学方法教育，切实提高了学生的科学素养和综合实践能力。