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【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)08-0166-01
现在的学生靠什么适应将来的社会,那就是“能力”。能力是顺利完成某种活动所需的那些个体的心理特征,是探索与运用知识的本领,是决定人的活动成效的决定性因素。物理教学不但要让学生掌握必要的科学知识,还要为他们的素质发展奠定必需的科学方法、科学能力、科学品质的基础。为此,我们教育工作者要重视能力形成的支撑,即“过程与方法”。其中科学方法的教育至关重要。重视科学方法的教育就能使单纯的“学科教育”转向“科学的教育”。
一、科学方法教育的重要性
传统的教学中,人们重视知识教学,其原因是认为“知识是能力的基础”。人们忽略了“结果要靠过程支撑”,有一个科学的过程,才能有一个良好的结果。应试教育评价教学成败的标准,就是看学生能否获得正确的答案。而事实上,在解决实际问题的过程中,重要的并不是运用数据,而是确定什么数据是有用的。当前世界各国,特别是美国、德国、日本、英国等发达国家十分重视科学方法的教育,普遍强调要让学生懂得“研究方法”,要掌握“获得知识的程序和手段”,要学会进行“科学思维”。我国现行全日制义务教育物理课程标准的目标,也明确提出了“要重视科学方法的学习和运用”。
一个人的素质是寓于他显示出来的以发展着的社会适应能力和促进社会发展的创造力之中,现代社会高速发展,不断出现新产品、新技术、新概念。单纯的知识传授将使学生无法适应社会的进步,更谈不上促进社会的发展。所以素质教育是时代的要求。素质教育包括科学知识、科学方法、科学态度和科学精神四个层次,而科学方法是其中的核心,科学方法教育对于培养学生优良的科学品质,培养学生的创造性思维和探索能力是其他方面教育所不可替代的。
进行科学方法教育说到底就是为学生的自主性发展奠基。
二、科学方法在初中物理教材中的渗透
科学方法是解决科学问题的手段,是沟通知识和能力的桥梁,基本方法的掌握有利于学生独立获取知识、利用知识和创造知识。方法可分为两种,即程序化方法和具体化方法。初中物理用到的程序化方法主要有:观察法、实验法、控制变量法、比值定义法等;具体化方法主要有:理想化方法(理想模型、理想实验)、类比法、等效法、猜想与假设、对称、守恒、图示与图象、归纳与演绎、分析与综合、数学物理方法等等。初中物理教材的内容,是根据课程标准编写的,它的主体当然是物理学科的知识体系,教材对知识点逻辑联系采用显性处理;而对物理知识的内在联系和科学方法,则采用隐性处理,即不在详文中写明,但却融贯在对知识的分析之中,让学生在学习过程中逐渐地去领会掌握。由于考虑到初中学生的接受能力,如物理模型,在初中物理教学中是不提出的,而只是把客观复杂事物、过程进行简化后让学生研究,所以初中物理教学中出现的问题都是经过处理的、极其简单的。而理想化方法在教学中一般不提出名称,但其内涵通过教师可以渗透给学生。再如控制变量法、比值定义法是物理学研究最普遍,表达最简洁的方法,在初中教材中的体现也是最多,这些方法都是学生能够接受的。我们根据初中物理教材的教学顺序,以及学生能力的发展,把初中物理科学方法的教学目标分成三类:A级:感受 学生能意识到使用这种方法的好处,但不一定要记住这种方法的名称及相关知识;B级:了解 学生知道采用什么方法,并了解研究過程,理解为什么要用这种方法;C级:掌握 学生初步掌握了怎样运用这种方法,能在教师指导下,在新情景中能运用这一方法研究、解决有关的问题。
三、科学方法教育的实施
1.科学地分析教材
物理教学的普遍规律是先建立物理概念,然后建立物理规律,再用物理规律解决物理问题。
建立物理概念,给物理量下定义实质是指出概念的本质属性,密度、速度、压强、功率、热值、比热容、电流等无一不是用到比值定义法。在得到这些物理概念的过程中又用到了分析、比较、抽象和概括的思维方法。比如:“压强”这一概念,是通过分析比较木块陷入海绵的深度抽象概括而来;“电流”这一概念类比水流抽象概括而来;“密度”这一概念通过实验数据作图用图象法概括而来。建立物理规律,也是一个抽象思维过程,像牛顿第一定律是通过理想实验得出的。合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻、总电容与分电容、平均值、交流电的有效值等物理规律都是根据等效概念引入的。运用物理规律解决物理问题,是一个从一般到个别的演绎过程。例如:运用“比较法”可区分易于混淆的物理概念,如:平衡力和相互作用力、压力与压强、实像与虚像等。
2.根据学生年龄特征循序渐进
初中学生的观察能力和动手能力逐步形成,但抽象思维能力还未充分发展,他们对方法也不太感兴趣,因此初中阶段应着重进行观察、实验方法的教育。例如:观察温度计的结构用到顺序观察法(从里到外、从上到下)、读出示数用到重点观察法;对于科学思维方法,只能隐性渗透,即在教师的指导下接受分析、比较、概括等思维方法的训练。例如:在学习磁场的基本性质时,由于磁场看不见、摸不着。学生不知如何认识它、研究它。这时,老师可引导学生把研究电流的方法类比运用在磁场的研究上:空气看不见、摸不着,我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识它;电流看不见、摸不着,我们可以根据电流所产生的效应(热效应、磁效应)来认识它;磁场看不见、摸不着,我们也可以根据磁场所产生的作用来认识它。
3.从隐性向显性过渡
对同一种科学方法,教育中可能多次用到,应注意教学要求应按层次展开,逐次递进。如控制变量法,教材中多次用到,初二探究摩擦力大小因素时,一般不作介绍和强调这一方法;探究压力作用效果与哪些因素有关时可适度介绍这一方法;初三在讲影响蒸发快慢的因素时,应具体讲解怎样应用这一方法,讲欧姆定律时,可让学生自己运用这一方法来解决问题了。类似这种教材中出现多次的方法,如此值定义法等也可按层次从隐性向显性过渡。
4.各种方法有机结合
在物理教学教程中,各种科学方法交叉在一起,不可能在一种科学方法的教育完成以后再进行另一种科学方法的教育。因此,必须充分利用物理教材中的科学方法教育因素,把各种方法有机地结合在一起进行教育。如牛顿第一定律推导,就综合了多种科学方法;让小球从同一斜面的同一高度静止滚下——控制变量法;平面越光滑,运动距离越大,如无摩擦小球一直匀速运动下去——合理外推;而平面无摩擦——理想化方法。又如:探究电流大小与哪些因素有关的实验中用到猜想与假设、控制变量法、图示法、数学物理方法等。
四、科学方法教育的注意点
物理学科学方法教育离不开学生实际和物理学实际,在实施时应注意:
1.贯彻的长期性
科学方法学习比物理知识学习要难,它不是一次教学就能让学生理解和掌握。特别是初中物理科学方法大多是隐性的,只有在长期的熏陶下学生才能潜移默化地、自觉不自觉地学到一些科学方法。
2.不能离开物理知识的传授
科学方法教育的目的,是为了更好地获取知识,教学应突出获得知识的过程而不是轻视知识的传授。方法是获得知识的桥梁,离开了物理知识传授,方法教育是空泛的。
总之,无论是程序化方法还是具体化方法,都要学生在探究的过程中渐进获得,我们要采用多种形式引导学生应用这些方法,增强他们自主学习的能力,为终身学习奠基。
现在的学生靠什么适应将来的社会,那就是“能力”。能力是顺利完成某种活动所需的那些个体的心理特征,是探索与运用知识的本领,是决定人的活动成效的决定性因素。物理教学不但要让学生掌握必要的科学知识,还要为他们的素质发展奠定必需的科学方法、科学能力、科学品质的基础。为此,我们教育工作者要重视能力形成的支撑,即“过程与方法”。其中科学方法的教育至关重要。重视科学方法的教育就能使单纯的“学科教育”转向“科学的教育”。
一、科学方法教育的重要性
传统的教学中,人们重视知识教学,其原因是认为“知识是能力的基础”。人们忽略了“结果要靠过程支撑”,有一个科学的过程,才能有一个良好的结果。应试教育评价教学成败的标准,就是看学生能否获得正确的答案。而事实上,在解决实际问题的过程中,重要的并不是运用数据,而是确定什么数据是有用的。当前世界各国,特别是美国、德国、日本、英国等发达国家十分重视科学方法的教育,普遍强调要让学生懂得“研究方法”,要掌握“获得知识的程序和手段”,要学会进行“科学思维”。我国现行全日制义务教育物理课程标准的目标,也明确提出了“要重视科学方法的学习和运用”。
一个人的素质是寓于他显示出来的以发展着的社会适应能力和促进社会发展的创造力之中,现代社会高速发展,不断出现新产品、新技术、新概念。单纯的知识传授将使学生无法适应社会的进步,更谈不上促进社会的发展。所以素质教育是时代的要求。素质教育包括科学知识、科学方法、科学态度和科学精神四个层次,而科学方法是其中的核心,科学方法教育对于培养学生优良的科学品质,培养学生的创造性思维和探索能力是其他方面教育所不可替代的。
进行科学方法教育说到底就是为学生的自主性发展奠基。
二、科学方法在初中物理教材中的渗透
科学方法是解决科学问题的手段,是沟通知识和能力的桥梁,基本方法的掌握有利于学生独立获取知识、利用知识和创造知识。方法可分为两种,即程序化方法和具体化方法。初中物理用到的程序化方法主要有:观察法、实验法、控制变量法、比值定义法等;具体化方法主要有:理想化方法(理想模型、理想实验)、类比法、等效法、猜想与假设、对称、守恒、图示与图象、归纳与演绎、分析与综合、数学物理方法等等。初中物理教材的内容,是根据课程标准编写的,它的主体当然是物理学科的知识体系,教材对知识点逻辑联系采用显性处理;而对物理知识的内在联系和科学方法,则采用隐性处理,即不在详文中写明,但却融贯在对知识的分析之中,让学生在学习过程中逐渐地去领会掌握。由于考虑到初中学生的接受能力,如物理模型,在初中物理教学中是不提出的,而只是把客观复杂事物、过程进行简化后让学生研究,所以初中物理教学中出现的问题都是经过处理的、极其简单的。而理想化方法在教学中一般不提出名称,但其内涵通过教师可以渗透给学生。再如控制变量法、比值定义法是物理学研究最普遍,表达最简洁的方法,在初中教材中的体现也是最多,这些方法都是学生能够接受的。我们根据初中物理教材的教学顺序,以及学生能力的发展,把初中物理科学方法的教学目标分成三类:A级:感受 学生能意识到使用这种方法的好处,但不一定要记住这种方法的名称及相关知识;B级:了解 学生知道采用什么方法,并了解研究過程,理解为什么要用这种方法;C级:掌握 学生初步掌握了怎样运用这种方法,能在教师指导下,在新情景中能运用这一方法研究、解决有关的问题。
三、科学方法教育的实施
1.科学地分析教材
物理教学的普遍规律是先建立物理概念,然后建立物理规律,再用物理规律解决物理问题。
建立物理概念,给物理量下定义实质是指出概念的本质属性,密度、速度、压强、功率、热值、比热容、电流等无一不是用到比值定义法。在得到这些物理概念的过程中又用到了分析、比较、抽象和概括的思维方法。比如:“压强”这一概念,是通过分析比较木块陷入海绵的深度抽象概括而来;“电流”这一概念类比水流抽象概括而来;“密度”这一概念通过实验数据作图用图象法概括而来。建立物理规律,也是一个抽象思维过程,像牛顿第一定律是通过理想实验得出的。合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻、总电容与分电容、平均值、交流电的有效值等物理规律都是根据等效概念引入的。运用物理规律解决物理问题,是一个从一般到个别的演绎过程。例如:运用“比较法”可区分易于混淆的物理概念,如:平衡力和相互作用力、压力与压强、实像与虚像等。
2.根据学生年龄特征循序渐进
初中学生的观察能力和动手能力逐步形成,但抽象思维能力还未充分发展,他们对方法也不太感兴趣,因此初中阶段应着重进行观察、实验方法的教育。例如:观察温度计的结构用到顺序观察法(从里到外、从上到下)、读出示数用到重点观察法;对于科学思维方法,只能隐性渗透,即在教师的指导下接受分析、比较、概括等思维方法的训练。例如:在学习磁场的基本性质时,由于磁场看不见、摸不着。学生不知如何认识它、研究它。这时,老师可引导学生把研究电流的方法类比运用在磁场的研究上:空气看不见、摸不着,我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识它;电流看不见、摸不着,我们可以根据电流所产生的效应(热效应、磁效应)来认识它;磁场看不见、摸不着,我们也可以根据磁场所产生的作用来认识它。
3.从隐性向显性过渡
对同一种科学方法,教育中可能多次用到,应注意教学要求应按层次展开,逐次递进。如控制变量法,教材中多次用到,初二探究摩擦力大小因素时,一般不作介绍和强调这一方法;探究压力作用效果与哪些因素有关时可适度介绍这一方法;初三在讲影响蒸发快慢的因素时,应具体讲解怎样应用这一方法,讲欧姆定律时,可让学生自己运用这一方法来解决问题了。类似这种教材中出现多次的方法,如此值定义法等也可按层次从隐性向显性过渡。
4.各种方法有机结合
在物理教学教程中,各种科学方法交叉在一起,不可能在一种科学方法的教育完成以后再进行另一种科学方法的教育。因此,必须充分利用物理教材中的科学方法教育因素,把各种方法有机地结合在一起进行教育。如牛顿第一定律推导,就综合了多种科学方法;让小球从同一斜面的同一高度静止滚下——控制变量法;平面越光滑,运动距离越大,如无摩擦小球一直匀速运动下去——合理外推;而平面无摩擦——理想化方法。又如:探究电流大小与哪些因素有关的实验中用到猜想与假设、控制变量法、图示法、数学物理方法等。
四、科学方法教育的注意点
物理学科学方法教育离不开学生实际和物理学实际,在实施时应注意:
1.贯彻的长期性
科学方法学习比物理知识学习要难,它不是一次教学就能让学生理解和掌握。特别是初中物理科学方法大多是隐性的,只有在长期的熏陶下学生才能潜移默化地、自觉不自觉地学到一些科学方法。
2.不能离开物理知识的传授
科学方法教育的目的,是为了更好地获取知识,教学应突出获得知识的过程而不是轻视知识的传授。方法是获得知识的桥梁,离开了物理知识传授,方法教育是空泛的。
总之,无论是程序化方法还是具体化方法,都要学生在探究的过程中渐进获得,我们要采用多种形式引导学生应用这些方法,增强他们自主学习的能力,为终身学习奠基。