寓科学方法教育于科学探究之中

冯得会

普通高中物理课程落实立德树人教育根本任務，最重要的是培养学生科学思维，帮助学生掌握科学方法，提升学生物理学科核心素养。物理教师应该重视科学方法的教育价值，帮助在学生探究物理知识的过程中掌握科学方法，为学生未来发展奠基。高中物理是高中生学习自然科学的基础课程之一，旨在帮助学生在义务教育物理学习的基础上进一步提高科学思维、科学探究的能力，增强学生科学责任意识，立志献身祖国的科学事业。其学科价值在于运用物理知识探索解决社会生活中的物理问题，培养学生科学态度、科学世界观，教师要引导学生在科学探究物理知识的过程中掌握科学探究的方法。

科学方法是科学探究素养的关键

学生物理学科的科学探究素养主要是指学生在观察现象、进行物理实验的过程中发现物理问题、提出物理猜想或者假设，在此基础上设计物理实验方案、开展探究物理知识活动，依据探究或者实验证据得出结论并作出解释，并将自己的研究成果与同伴分享交流、对自己的研究成果进行评估和反思。这些科学探究的活动，无论哪个环节，都要讲究科学方法，学生科学方法的教育是提高学生科学探究素养的关键。

掌握科学方法的内涵 教师的教育理论水平影响教学理念的确立和教学行为的改进。教师掌握科学方法的含义及其有关理论对于开展科学方法教育具有重要意义，有助于引导学生探究物理知识的过程中认识科学方法、运用科学方法。教师把科学方法教育与学生物理知识探究的具体实际结合起来，从而更有效地引导学生开展物理探究学习活动，帮助学生在探究知识的同时总结出具有普遍意义的物理学习规律。

重视科学方法教育的价值 科学方法的教育是高中物理教学的重要组成部分，也是高中物理落实立德树人的重要方面。立德树人要求教师引导学生探究物理知识的同时，掌握科学方法，科学方法教育是培养学生物理科学探究能力的重要途径。高中物理知识主要由概念、定律、原理及其相互关系组成，科学探究是学生物理学科学习的基本方式，科学方法是科学探究的基本方法。物理学科中任意部分内容的学习，都可以采取物理实验、物理原理、数学应有的步骤，这些步骤包含着学生的科学探究和科学方法运用。

寓科学探究中进行科学方法教育

科学方法是学生物理知识探究及物理知识运用最重要的方法，学生在科学探究过程中科学方法的运用更能体现学生处理物理知识、方法和能力的关系。物理教学的实践已经证明，科学方法的运用能不断增长学生物理探究的能力。

依据科学的方法设计科学探究情境 科学方法不仅是方法还有途径或者手段，物理探究过程中的科学方法主要是符合物理知识构建的、符合学生认知能力的正确的学习方法。物理学科科学方法的教育更重要的是培养学生科学的思维方法，主要是引导学生学会分析、综合、抽象、概括物理现象，把探究物理知识与探究实际问题解决密切联系起来，教师通过设计学生学习情境，把科学方法、科学探究、学科素养有机联系起来，统一在探究过程之中。探究过程中的科学方法并不是直接表达出来的，而是隐藏在探究过程之中，影响着信息的获取、知识的运用。以“欧姆定律”教学为例，教师要创设学生实验法的探究情境，运用实验探究某段导体的电压、电阻、电流问题;学生通过控制实验变量，获取实验数据，分析实验数据之间的变化关系，绘制函数图像，推导欧姆定律表达式。整个探究过程贯穿着科学方法，科学方法在学生物理知识探究过程中发挥极其重要的作用，学生在这样的学习情境中真正领略到科学方法和物理知识的内涵，科学探究的能力就会得到明显提高，科学探究的素养就会自然地形成。

科学方法的运用提升科学探究的素养 采取科学方法进行科学探究，不仅具有独特的认知功能，还有独特的教育功能，有利于学生科学探究素养的形成。引导学生在科学探究中掌握科学方法的一般路径是透过物理现象运用科学方法探究物理知识。以物理概念教学为例，物理概念是学生探究物理规律的基础，学生探究物理概念同样要运用科学方法，首先要明确掌握某个物理概念的必要性，其次是运用科学思维从不同角度理解这个概念，透过现象认识这个概念的本质，达到掌握这个物理概念。如学生探究牛顿运动定律、学习电磁学，就要做好“力”的概念的理解，掌握有关力学的基本知识。学生在探究匀变速直线运动时，就要理解掌握“加速度”概念。教师可以通过播放火车启动、汽车开始行驶、飞机起飞以及行驶的火车进站、行驶的公交车进站、飞机落地机场跑道上滑行到停下的视频，让学生从诸多的变速运动中，运用科学方法探究速度变化的快慢不同，差别很大;让学生探究速度的变化量相同时，速度的快慢变化与所用的时间之间的关系，探究得出加速度的公式。科学方法能够把不同的物理知识联系起来，助力学生形成系统化的物理知识认知结构，为运用物理知识探究实际问题解决打好基础。

结束语

学生从生活经验出发，通过观察、获取信息，借助模型，运用科学思维，探索物理知识及其相互关系;再运用物理定律、原理，借助数学工具解决物理实际问题，更加能够帮助学生掌握科学方法，教师有必要结合学生生活经历设计物理运用情境，让学生在探究物理实际问题中深化科学方法的认识，掌握科学方法这把“金钥匙”。

（作者单位：江苏省姜堰中学）