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摘要

本文从科学方法的认识功能和教育功能,以及能力与科学方法、科学知识和科学精神的关系,科学方法的内容、必要性和实施途径、实施过程当中应该注意的原则来阐述科学方法，通过教学渗透、借助实验、物理学史、习题训练、复习总结、课题研究等途径来实施物理科学方法教育。

能力的高低在一定程度上，表现为掌握方法的多少和如何应用这些方法解决问题的能力，掌握知识的多少已经不是最重要的，学会掌握知识的方法才是至关重要的。

然而在实施科学方法后学生解决问题能力提升了多少，科学素养有没有提高，所以检测评价是实施科学方法的最后环节，建立模式——实施具体方案——检测结果我觉得这才是完整的科学方法教育。

关键词：

中学物理;科学方法;实施途径;教育原则;检测评价

Abstract

Thispaperfromthescientificmethodofcognitionfunctionandeducationfunction,andtherelationshipbetweenabilityandthescientificmethod,scientificknowledgeandscientificspirit,scientificmethod,theimplementationprocessthenecessityandwaysofimplementation,whichshouldbepaidattentiontoillustratetheprinciplesofthescientificmethod,throughtheteachingexperiment,permeability,bywayofthehistoryofphysics,exercises,reviewsummary,researchtoimplementtheeducationofphysicsscientificmethod.Abilitytoacertainextent,tograspthemethodofhowmuchandhowtousethesemethodstosolvethequestionability,muchknowledgeisnotthemostimportant,tolearntomastertheknowledgeofthemethodsisessential.However,intheimplementationofthescientificmethodtosolvetheproblemafterthestudentshowtoenhancetheability,scientificliteracyhasnotimproved,sothedetectionandevaluationisthelastlinkintheimplementationofthescientificmethod,establishmodel--theimplementationofspecificprograms--detectionresultsIthinkthisisthescientificmethodofeducation.

Keywords:

Middleschoolphysics；scientificmethod；Waysofimplementation；TheprincipleofEducation；Detectionandevaluation

目录

引言…………………………………………………………………………………4

第一章物理教学中科学方法教育的意义及原则………………………………5

1.1物理科学方法教育的必要性…………………………………………………6

1.2实施科学方法教育的原则……………………………………………………7

第二章物理科学方法教育课堂教学模式…………………………………………8

2.1物理科学方法教育课堂教学的宏观模式……………………………………9

2.2物理科学方法教育课堂教学的微观模式……………………………………9

第三章学科方法教育的主要实施途径……………………………………………9

3.1在知识讲授中渗透科学方法教育……………………………………………10

3.2物理实验教学中进行科学方法教育…………………………………………11

3.3物理习题教学中进行科学方法教育…………………………………………11

3.4通过复习知识总结科学方法…………………………………………………12

3.5结合物理学史进行科学方法教育……………………………………………12

3.6通过课题研究运用科学方法…………………………………………………13

3.7通过生活化拓展科学方法教育………………………………………………13

第四章物理科学方法教育的检测评价……………………………………………13

4.1检测科学方法的内涵…………………………………………………………13

4.2编制物理科学方法教育检测题………………………………………………14

参考文献……………………………………………………………………………16

附录…………………………………………………………………………………18

谢辞…………………………………………………………………………………19

引言

中学物理教学既是科学教育的重要组成部分,又是落实素质教育的重要方面。

要实现素质教育的目标,中学物理教学在注重知识教学的同时,必须加强科学方法教育。

中学物理课程标准上明确地规定了中学物理的教学要重视科学态度和科学方法教育。

从教学的发展过程来看,它是遵循知识结构、生理成长和心理发展各阶段的划分及认知情感和技能各领域的层次结构的。

物理教学中,教师应有意识地适时地指导学生掌握科学方法。

在教学研究和教学实践,给我们的启示是深刻的。

学生掌握基础,智力提升,培养能力,提高综合素质,不仅有阶段性和层次性的,同时又是同步和相互协调的。

因此,在科学方法教育过程中,要不断培养学生的科学素养、吸收与自学能力、创新能力。

第一章物理教学中科学方法教育的意义及原则

科学方法一词是一个宽泛和发展的概念,是人们在认识世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和操作方式,是人类认识世界的有效手段和工具,是获取科学知识的程序或过程,也可以理解为在特定的学科中所运用的典型手段、模式和途径。

也是人们学习自然科学和社会科学知识时所采用的各种门路、手段和途径的综合[1]。

物理学是研究自然界的物质结构以及物质世界最普遍、最基本的运动形式及其规律的科学[2]。

揭示自然界各种客体的属性、运动机制、变化规律以及构筑物理学体系的各种途径、方式和手段都属于物理科学方法。

物理科学方法作为人们在学习或研究物理问题的过程中发现问题、提出假设、搜集事实、作出解释认证等所遵循的途径和使用的手段，实际上是思维的方法和程序，是形成物理思想，提高物理科学品质的基础。

物理科学方法是研究物理现象、描述物理现象、实施物理实验、总结物理规律、检验物理规律时所用的各种手段与方法。

[1]在严格的科学条件限制下，通过严密的观察（观察与实验方法）和严格的逻辑推理（科学的思维方法与数学方法等），去伪存真，去粗取精，由此及彼，由表及里，找到事物与外部环境的相互关系和相互作用，确定由相互作用产生的结构、运动变化和因果关系，形成规律性知识。

物理科学方法体系子系中学物理科学方法教育是来源于物理学发展的历史和自然科学方法论。

中学物理教材中体现的物理方法主要包括:

通过教学渗透的一些哲学方法,如时空观、对立与统一、量变与质变、绝对与相对、肯定与否定、现象与本质、形式与内容、原因与结果等;物理方法主要有观察与实验方法、理想化方法、等效方法、对称方法守恒方法等;数学方法主要包括:

函数解析、图像方法、极限方法、几何方法等;逻辑方法主要包括:

比较与分类、类比、概括、分析与综合、归纳与演绎、推理与判断、抽象与具体等。

中学物理课程标准上明确地规定了中学物理的教学要重视科学态度和科学方法教育。

科学方法的掌握有利于尽快培养创新型人才,有利于提高能力和科学鉴赏力,有利于创造性的去研究工作。

中学物理科学方法教育,就是运用现代教育

思想和教育手段,有目的、有意识、有步骤地传授和渗透物理科学研究的方法,使学生受到科学方法的熏陶和训练,逐步的掌握最基本的、最主要的物理科学方法,达到促进知识学习、增强实践能力和培养创新精神进而提高全体学生科学素养的目的。

正如法国科学家笛卡尔所说：

“最有价值的知识，是关于方法的知识[3]。

”所以在物理教学中不仅要教给学生基本的科学文化知识，更重要的是要教给学生具有普遍价值的科学方法。

物理课程标准的要求之一就是：

通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。

观察、实验、假说、验证等物理学科的基本研究方法，它不仅适用于自然科学的研究，也适用于其他科学技术领域和各种工作领域。

学生在物理教学中受到的科学方法教育和科学培养将终身受益。

物理科学方法教育独特的教育功能无疑对一般教学培养目标更具有重要的现实意义。

1.1物理科学方法教育的必要性

1.1.1物理教学中科学方法教育是落实素质教育的需要

目前素质教育已经成为教育系统不断完善中的重要一环，学科教学承担着提高学生文化科学素质的主要任务，加强中学物理科学方法教育，提高学生的科学素质，是物理学科教学从以前的应试教育转换为素质教育具体体现。

科学方法教育在相当程度上涵盖了物理科学德育教育的内容和要求，是物理学科落实德育教育目标的具体体现。

很多物理教师认为自己的主要任务是让学生掌握知识。

即学会，这只是学生学会基础知识形成一种学习能力的基础，更重要的是会学，即掌握探究新领域、新知识的方法和能力，有这样的自学能力才可能实现终身教育的目标，才能进入创新开拓新领域的更高层次。

1.1.2学习基本知识运用科学方法的需要

知识和方法始终是紧密联系在一起的，知识是在一定的方法上形成的，而一定的方法是知识发展的产物，有了基本的方法才能形成更科学有效的科学方法.[4]。

中学物理难教、难学是师生的共识，为了提高学生的物理成绩，教师们想了许多办法。

无外乎是讲物理知识讲深、讲细，然后将大量习讲深将细，形成题海战术，形成结论的记忆。

然而我们中学生学习的经典物理是自然科学中最成熟的学科，它所阐述的概念和规律是相当完整、系统、深刻的，充分体现了研究方法，思想方法的科学性。

例如：

运用实验探索方法得出重要规律有：

自由落体运动、欧姆定律、电阻定律、发现中子、质子等等。

特别是法拉第的电磁感应现象的研究，历经十年，做了无数次实验探究，终于是自己成为电磁学的创始人之一。

理想化实验也是物理学研究的重要方法之一，如：

伽利略推翻禁锢人们思想两千多年亚里士多德的“力是维持物理运动的原因”的结论的斜面实验是一个典型的理想实验，他运用的方法就是讲实验条件理论化，设想青铜求与斜面之间无摩擦。

若将对面倾斜的斜面水平放置时从斜面上滑下的青铜球讲水平运动下去，这得出令人信服的结论，物理运动不需要力来维持，力是改变运动物体运动状态的原因。

牛顿第二定律、万有引力定律、开普乐三定律等都是数理结合的重要体现。

中学教学中，加强方法教育，不仅要是学生学会一些基础知识，同时要掌握获取知识的方法，更要是学生掌握科学方法上得到大量的锻炼，这是物理学科本性决定的，也是当前提高学生物理学科能力的需要。

许多物量都是通过比值来定义的,如电场强度电容的定义等。

物理学中采用这种定义的方法,只是为了把抽象概念具体化、数量化,使得抽象的推理与具体的实验结合起来,使定性的描述与定量的汁算联系起来,对抽象的概念给以具体的数值,然后把数学计算方法引进到物理研究中来。

这种定义方法只是给出了物概念之间的量的关系,就容易把因果关系不恰当地搬到所有的物理量上,得出诸如“电场强度与检验电荷受到的力成正比,与检验电荷电量成反比”,或“加在电容器上的电量越大,电容器的电容就越大”这种错误的结论。

这种比值定义一定要清楚之前两个物体它们的本质。

1.2实施科学方法教育的原则

课堂教学是教学的主要培养学生的主要渠道，物理科学方法教育主要培养学主的创造性思维及创新能力,在这个渠道上进行的科学方法教育理论上有基本的原则。

基本原则我们认为物理科学方法教育课堂教学除要遵循一般的教学原则外,还要遵循以下几个原则：

1.2.1实验性原则

物理科学方法教育还处于实验性阶段,目前尚没有固定不变的教学模式和教学方法可供教师采用,还需要一线的教师去探索,去实践,去总结经验.为使教师能尽快转变教育观念,树立正确的教育观、质量观和人才观,在教学中大胆创新,努力挖掘教材中的科学方法,就必须鼓励教师在教学中充分体现科学方法教育的指导思想和目标,采用多种手段和方法实施教学,使教师和学生的科学素养和能力各方面得以全方面的提高.

1.2.2一致性原则

物理的常规教学目标与科学方法教育教学目标应相结合，并且保持一致性;物理科学方法教育的教学设计应与原来的教学设计有机结合，并保持协调一致;教学检测也要与原来的教学检测相互融合,并保持一致.

1.2.3民主性原则

科学方法教育教学中,教师是教的主体,学生是学的主体.教学时以学生为主体。

教师在教学中主要是引导学生去学习，要注意师生关系的和谐,要引导学生主动积极、生动活泼地参与教学,鼓励学生发表不同意见,允许师生之间争辩,最后概括总结出科学正确的结论.

1.2.4成就动机原则

成就是人的心理需求,是巩固动机的促进剂,教学中教师要培养学生的成就感,包括进取心,荣誉感,快乐感等.学生在学习中经过努力而获得老师表扬或考试成绩现实的成就真正体验其中的喜悦.让每一个学生在完成每一项作业或解答了一个实际问题之后,都能从中体验到自身的价值,看到自身有能力解决学习上的困难，成就那种能力满足感。

1.2.5延迟判断原则

在教学中,教师对学生在学习中出现的错误,不要立即提出质问或纠正，更不能当头痛斥。

要允许学生在学习中出现错误,要给他们一个思考并纠正自己错误的机会.当学生在学习中出现错误的时候,教师要鼓励学生积极的思考,产生更多的看法和想法,使有错误意见的学生能在激烈的争辩学习气氛中,发现自己的不足,并不断地修正自己的看法和想法,最终找到正确的思路,取得正确的答案。

第二章物理科学方法教育课堂教学模式

在物理科学方法教育中渗透物理科学方法教育,原有的物理课堂教学内容、形式、手段不适应,因此,必须是一个新的教学模式创新，以适应物理科学方法教育的需求。

物理科学方法教育教学模式即物理科学方法教育教学的基本步骤与程序[5]。

我们可以参考以下下两种模式：

宏观模式和微观模式。

2.1物理科学方法教育课堂教学的宏观模式

物理科学方法教育课堂教学宏观模式就是：

一学习；二模仿；三创新。

学习是在课堂教学中物理科学方法教育的教师，学生学习科学方法教育通过教师教学知识介绍方法,或通过学习有关物理科学方法的基本知识,这是最基础的工作。

模仿就是在教师的指导下,学生将学习过的物理科学方法知识迁移到学习新的知识中去,这个过程只可能模仿的水平.例如,“密度”是使用了比值定义法,在新课教学中学习到电场强度，教师就应该引导学生往学习密度时所用的方法。

创新即学生将学习过的物理科学方法独立地迁移到学习新的知识中去,或是应用于解决自己遇到的新问题中去.例如,给学生提出一个新情境,让学生自己利用学习的物理科学方法,解决问题,这就属于创新性的学习。

2.2物理科学方法教育课堂教学的微观模式

物理科学方法教育课堂教学的微观模式是指一节课的教学模式。

通过理论研究与教学实践表明,在课堂教学中怎样体现物理科学方法教育,我们应该借鉴以下几点:

一、根据学生的接受知识能力,要适当提出有关的物理科学方法名词在实施了一定时间的物理科学方法的渗透性教学后,；二、除实验法外,每堂课可再突出几种常用的物理科学方法；三、教学过程中,可以根据实际情况,采取隐性的教育或者显性的教育。

但是在总结时要明确提出本堂课中物理科学方法教育的具体内容与要求（包括物理科学方法的简单内涵,应用这种方法的简单步骤等）,一定要进行显性的物理科学方法教育,也就是过程可以隐性但总结一定要显性。

以上几点经证明是可行的也是必要的。

第三章中学物理中实施科学方法教育的主要途径

物理科学方法教育过程的实质就是在物理教学中，学生在教师的指导下，通

过主动地学习科学方法，完善学生自身认知结构的过程。

显性教育和隐性教育这两种教学方式可以完成这个过程。

按照分部的教学原则，隐性教育主要体现在初中物理的教学阶段，目标水平，主要是感受和理解科学方法，我们应该注意隐性的培养及时及时体现培养；在高中物理教学阶段主要采用显性教育模式，学生通过陈述性知识和策略性知识的学习，突出掌握和运用科学的方法，形成促进物理科学方法来解决问题认知水平问题，知识水平和只能策略。

总体来说，中学物理教学中科学方法的教育主要通过以下几个途径来实现：

3.1在知识讲授中渗透科学方法教育

物理教材大体可分概念、规律、实验、应用性教材四大类,在物理概念和规律的建立、发展和应用过程中往往蕴含着丰富的科学方法。

物理概念是客观事物的共同性质和本质特征，由大量类似物理现象和物理过程中抽象出来的。

形成概念的过程是应用科学方法思维的运用:

提出问题——观察实验——分析、比较、抽象、概括、演绎——形成物理概念。

物理规律是构成物理理论大厦的砖石和框架结构即物理现象或过程内在的本质联系,。

知识讲授主要有概念、规律、定理以及物理学史等等。

我们要充分理解概念的内涵和外延,善于向学生提示科学;加强概念或规律的推导训练,使学生使用科学方法。

有些概念和规律本身就含有丰富的思想方法内涵。

如数学中的极限是一个重要的知识点,更体现为一种思维方法和观念（我国最早见于刘徽的割圆术）是现代数学物理中常用的方法之一,另外,在物理教学中分析物理学的发展史有助于学生了解各概念、定理、定律的来龙去脉和科学知识的运用过程。

例如:

在讲到力的概念时,从古希腊的亚里士多德到伽利略，之后再到牛顿,在讲电磁感应的时候,通过讲解安培法拉第、楞次和麦克斯韦等人在揭示电磁关系工作中的研究历程和方法,使学生产生对电磁发展的总体认识。

对学生进行科学方法教育的基本途径之一就是通过物理基础知识的教学渗透科学方法。

从物理学发展史看，科学方法源于人们探索物质运动的一般规律和物质的基本结构的实践方法与知识相伴相生，相互联系，共同发展。

知识是方法的载体，脱离了知识，科学方法教育就成了空中楼阁。

因此，在教学中采用不同的教学方法和手段，抓住知识与方法的结合点，以具体的教学内容为依据，适时点拨，让学生在获取知识、掌握科学方法同时进行。

通过概念的形成、规律的得出、知识的运用等，培养学生抽象和概括、分析和综合、推理和判断等能力。

如在概念和规律的教学，以提出问题为出发点，引导学生进行分析、综合、概括，排除次要因素，抓住主要因素，常见的确定一系列的观察到的现象的本质属性，可以使学生形成正确地概念、规律掌握。

3.2物理实验教学中进行科学方法教育

物理学是一门实验科学,实验是科学认识的基本方法，是加强科学方法教育的有效途径。

一个完整的实验过程,大致包含提出思维方法的训练,对学生进行正问题设计操作、数据分析和理论向思维和逆向思维、整体思维和解释四个阶段.实验起始于问题,局部思维、会聚思维和发散思维以确定实验的方向和目标;根据实验目标和思路，设计实验，按设计的步骤进行操作和观察；然后对实验所得的资料分析和数据进行处理，并进行理论上的阐述使实验上升到理论的高度。

接着的训练,提高思维能力和分析具和选择实验方法,精选实验工具,按设计程序进行操作与观察;要使实验上升到理论的角度就得对实验所得的数据和资料进行分析处理并进行理论上的概括,。

而这整个过程都是有序的、合规律的,是一种科学认识过程,蕴涵着丰富的科学方法内容。

探索如牛顿第二定律、教学方法玻意尔法、楞次定律、欧姆定律和教学规律，其次是问题，让学生猜想、试验、观察，分析、判断、综合、总结，得出规律，解决实际问题，使学生强烈地感受假设———实验———理论———应用的逻辑思维方法的运用，数学方法、归纳演绎的科学方法来发现其规律。

实验是一种有效的方法来培养学生科学方法、科学态度。

3.3物理习题教学中进行科学方法教育

中学物理教学中习题课是一个重要组成部分,对学生科学方法的教育在习题教学中也是重要一环。

通过练习锻炼学生分析和解决实际问题的能力是科学方法教育的目的所在。

在教学中对学生的科学方法教育主要是进行思维方法的训练,积极烦人思维和逆向思维、整体思维和分析思维。

学生必须在解决实际问题的应用中才能逐步掌握物理科学方法。

当学生面对的试题综合性比较强时,能够较快地挖掘出试题隐含的条件、建立起正确的物理模型的学生大多经历过较完备的科学解题训练,然而迅速求解。

总之,中学物理教学中进行科学方法教育可以通过多种方式进行,但是要注意阶段性和层次性。

由浅到深有观察法、实验法、控制变量发、推理法、类比法、数学分、等效法、近似发、假设法、模型法等。

科学的教学方法形成是一个循序渐进的过程,学生不可能自然而然的形成,他需要教师有意识的引导,把科学方法逐步渗透到教学中去,使学生对科学的教学法有深刻的认识,并升华为学生研究物理问题的能力。

教师应明确说明物

理科学方法的作用,适用范围及应用原理和步骤,让学生模仿、操作并加以体会,在运用中掌握科学方法。

要通过训练的应用，把握其精神实质，使学生能够用科学的方法学习科学知识变成一种习惯，直觉思维。

解决物理问题、强化练习便是物理教学中熟练方法、巩固知识、提高能力的可靠有效途径。

教师应解决教学模式的科学方法，引导学生利用已挖掘的科学思维方法，提高质量，科学方法训练。

把方法教给学生,从而促进学生智力的发展和能力的提高,使猜想、类比、控制变量等科学方法深深印入学生的脑海,将来即使所学的物理知识已经遗忘,但那些方法也将在其工作、学习、生活中发挥着巨大的作用,这是从物理教学习题中的学科角度。

3.4　通过复习知识总结科学方法

复习课的目的是总结知识结构,使所学知识系统化。

在物理概念和规律的建立、发展和应用过程中以及各知识点相互联系的地方往往蕴含着丰富的科学方法,所以在复习课中对科学方法进行总结,将产生事半功倍的效果。

教师可以比较系统地总结这一阶段所学习的主要科学方法,并通过以往运用科学方法解决问题的实例和教师运用科学方法解决问题的体会来说明科学方法的应用条件和有效性,至于科学方法的局限性,通过举例说明科学方法应用的条件、有效性和局限性，使学生进一步完善科学方法。

以科学方法为线索来编写例题、练习题,进一步训练学生运用科学方法解决问题的能力。

3.5　结合物理学史进行科学方法教育

对于课堂教学渗透科学方法教育往往受教材内容等条件影响，大部分只涉及逻辑的方法，而对直觉、灵感、想象、猜测、信念等非逻辑方法但具有创造性的思维方法却很难涉及。

中学物理教材涉及到几十位物理学家,他们取得伟大成就的过程中,所运用的科学研究方法和实验构思精妙绝伦,物理学史充分展现了科学发现的历程，为我们提供了很多的科学方法教育素材据教材中提供的史料并做适当的补充穿插于课堂教学中，把概念、规律的产生过程以及