科學(xué)方法在初中物理教學(xué)中的滲透范文

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《中學(xué)物理雜志》2014年第十六期

1初中物理概念教學(xué)中滲透科學(xué)方法的可行性

1．1物理概念的特點及教學(xué)要求物理概念作為觀察、實驗和科學(xué)思維相結(jié)合的產(chǎn)物，在應(yīng)用中具有定性或定量的特性，要求表述科學(xué)精確;它的產(chǎn)生基于一定的社會情境，又具有特定性;在形成概念的過程中，與其相關(guān)聯(lián)的知識脈絡(luò)錯綜復(fù)雜，學(xué)習(xí)時需層層深入、全面到位，由形象到抽象使認識螺旋上升，因此又具有建構(gòu)性．考慮到概念在物理教學(xué)中的重要性及其具有的特征，在教學(xué)中我們應(yīng)該注意如下幾點:首先，通過創(chuàng)設(shè)情境，引入概念，以生活中具體情境或?qū)嵗秊檩d體，強化對物理現(xiàn)象的實際感受利于學(xué)生接受概念;其次，精細形成概念的思維加工過程，概念是思維的產(chǎn)物，由于思維具有發(fā)散性，易受表象認識的干擾，在思維加工的過程中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生抓住本質(zhì)特征，形成科學(xué)概念;最后，鞏固深化，理解應(yīng)用意義，在解決問題的過程中實現(xiàn)對概念的準確定位．物理概念是在物理知識框架中抽象出來的理論精髓，作為基本理論能指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)知識體系，因此，在開展概念教學(xué)的過程中，我們可以通過科學(xué)方法的滲透促進學(xué)生知識體系的構(gòu)建及能力的培養(yǎng)．

1．2在概念教學(xué)中滲透科學(xué)方法的內(nèi)涵滲透科學(xué)方法旨在潛移默化中對教學(xué)施加影響，它的精髓在于讓學(xué)生真正去面對具體的物理現(xiàn)象，自主完成感覺、發(fā)現(xiàn)、思索、探究這一系列思維形成的過程，繼而抽象出物理概念和定律，再運用演繹的方法應(yīng)用于解決實際問題．科學(xué)方法教育有隱性和顯性兩種方式．隱性方式重在使學(xué)生感受科學(xué)方法，受到科學(xué)方法的啟蒙和熏陶，初步體會到科學(xué)探究涉及的方法和策略，這種方式比較適合在構(gòu)建物理概念的過程中使用，逐步引導(dǎo)學(xué)生掌握事物本質(zhì)規(guī)律，在潛移默化中體會采用的科學(xué)方法;顯性方式重在解決問題中對科學(xué)方法進行操作訓(xùn)練，使學(xué)生有意識地掌握科學(xué)探究的方法和策略，這種方式適合于在學(xué)生對科學(xué)方法有豐富的感性認識后，有目的有意識地應(yīng)用科學(xué)方法，或者聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容結(jié)合多種方法的特點分析總結(jié)不同方法的適用性，使學(xué)生在解決科學(xué)問題的過程中建立具體問題具體分析的方法論認知．在概念教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育包含兩層含義:一是在定義概念的知識框架內(nèi)尋找一些切入點，滲透進物理學(xué)的科學(xué)方法;二是在介紹科學(xué)方法時，把學(xué)生引導(dǎo)到具體的物理現(xiàn)象中來，在情景化的物理原始問題中逐步滲透理論概念的思維形成過程．

1．3在概念教學(xué)中滲透科學(xué)方法的實例分析質(zhì)量是中學(xué)物理教學(xué)中涉及到的重要概念，初中課本上把質(zhì)量定義為物體所含物質(zhì)的多少，它是一個量度，指出物體的質(zhì)量等于物體的密度乘上所占有的體積，而密度在教材中是指某物質(zhì)的質(zhì)量與該物質(zhì)體積的比值，同種物質(zhì)的密度一般是相同的，并在課本上附有一些常見物質(zhì)的密度．如果我們嚴格追尋密度和質(zhì)量的定義，就出現(xiàn)了相互定義的情形，在這里的教學(xué)中，我們可以通過科學(xué)方法的滲透指出教學(xué)方法中比值定義法的適用性，并剖析概念包涵的物理意義，讓學(xué)生理解物體與物質(zhì)是不同的，我們用質(zhì)量來表示物體所含物質(zhì)的多少，它是物體的固有屬性，與物體各組成部分間的相互作用有關(guān)系．而密度的物理內(nèi)涵是單位體積內(nèi)所含物質(zhì)的質(zhì)量，反映了物體的特性．在滲透比值定義這一科學(xué)方法的同時，可以類比回顧運動學(xué)中速度的定義及物理意義，實現(xiàn)知識與方法的互相滲透理解，為后續(xù)學(xué)習(xí)牛頓定律、萬有引力定律、相對論中質(zhì)量等做好科學(xué)鋪墊．由此可見，概念教學(xué)中采用的方法不同，其教學(xué)效果也會大相徑庭，初中階段的學(xué)生抽象思維尚不成熟，物理科學(xué)素養(yǎng)亟待完善，在飽含抽象理論思維的概念學(xué)習(xí)中滲透科學(xué)方法教育，不僅利于學(xué)生掌握概念內(nèi)涵，還利于學(xué)生開展概念辨析及遷移應(yīng)用．所以，在初中物理概念教學(xué)中可以滲透科學(xué)方法教育，通過仔細斟酌，取舍不同的科學(xué)方法與策略既是對科學(xué)方法內(nèi)涵的理解，也是對學(xué)生概念學(xué)情的細心體察．

2初中物理概念教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育的策略及建議

初中物理概念教學(xué)的任務(wù)，不僅是讓學(xué)生學(xué)到相應(yīng)的物理知識、求實的品質(zhì)，還有創(chuàng)造的思想和開拓進取的精神，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高．物理課堂教學(xué)作為受教育者接受科學(xué)知識、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的重要陣地，教師有責(zé)任在概念的形成過程中滲透科學(xué)方法教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，這對初中生形成科學(xué)的世界觀、人生觀有重要影響．

2．1在概念教學(xué)中顯隱結(jié)合滲透科學(xué)方法教育初中階段物理概念教學(xué)中常用的科學(xué)方法有:(1)觀察和實驗方法，其中有意觀察和實驗數(shù)據(jù)處理方法在概念形成階段使用較多，如在學(xué)習(xí)密度概念及密度應(yīng)用時，通過隱形滲透觀察法及科學(xué)實驗方法、步驟，讓學(xué)生在使用天平測質(zhì)量、量筒測體積的同時，分析實驗結(jié)論、總結(jié)歸納出不同物質(zhì)其密度一般不同的特征，以突破密度是物質(zhì)特性這一難點的教學(xué);(2)比較和分類方法，這類方法對于辨析相似概念、明確概念內(nèi)涵有重要作用，如在習(xí)得速度的定義后辨析平均速度、瞬時速度的區(qū)別及聯(lián)系，顯性呈現(xiàn)比較、分類的科學(xué)方法，通過異中求同、同中求異、分類等方法獲得對概念特征的把握;(3)理想化方法(理想實驗、理想模型等)，通過該方法隱形滲透物理學(xué)家科學(xué)探究的過程，可以實現(xiàn)傳遞科學(xué)思想、培養(yǎng)嚴謹科學(xué)態(tài)度、構(gòu)建邏輯科學(xué)思維的教學(xué)目標，如在牛頓第一定律相關(guān)概念的學(xué)習(xí)中，通過整理對比亞里士多德及伽利略的觀點，引發(fā)學(xué)生積極探討，體會理想實驗、理想模型及合理推理方法在建構(gòu)概念過程中的應(yīng)用，讓學(xué)生切身感受科學(xué)探究的過程中激發(fā)的思維火花，促進過程與方法目標的達成;(4)分析和綜合方法(包括定性分析、定量分析、因果分析、綜合等)，物理概念以文字符號為載體呈現(xiàn)科學(xué)理論，在應(yīng)用中又有定量的性質(zhì)，所以定性與定量結(jié)合、因果呼應(yīng)才能準確把握概念的實質(zhì);(5)數(shù)學(xué)方法(包括用比值定義物理量、表達物理規(guī)律的形式化語言、運用圖象描述物理現(xiàn)象和規(guī)律)，概念的定性表述與精確的數(shù)學(xué)定量表述相結(jié)合，是物理概念的突出特點，在初中階段由比值法定義的概念貫穿于力、聲、熱、電、磁各部分，潛移默化中隱形滲透科學(xué)方法利于學(xué)生定性理解概念的物理意義，并在應(yīng)用比值法顯性傳授解決問題的方法策略過程中，讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)方法在學(xué)習(xí)物理中的重要地位;(6)分析和解決問題的具體方法(包含等效方法、近似處理方法等)，物理概念常用文字和公式表現(xiàn)物質(zhì)運動形式的諸多定律和原理(假設(shè))，它們集中反映了物理知識體系的理論精華，飽含認識自然科學(xué)的思想方法，通過等效或近似處理法強化數(shù)理結(jié)合方法的應(yīng)用，疏通各知識間的聯(lián)系，同時概念解決問題的過程即是理論指導(dǎo)實踐的過程，對發(fā)展學(xué)生認知有促進作用;(7)非邏輯思維方法，對于一些可以運用猜想、頓悟等方法習(xí)得卻難以用語言、書面形式表達的概念感知，學(xué)生往往在生活體驗中潛移默化獲得，所以合理利用直覺、靈感、想象、猜測等思維方法對于概念學(xué)習(xí)也有重要作用．

2．2科學(xué)理論指導(dǎo)科學(xué)方法在概念教學(xué)中滲透概念教學(xué)擔負著使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和形成科學(xué)認知的雙重任務(wù)，傳統(tǒng)教學(xué)認為知識是客觀的，學(xué)習(xí)的任務(wù)是認識和了解這些客觀知識，重視灌輸式教學(xué)，教學(xué)中教師雖重視概念教學(xué)，卻力圖讓學(xué)生對概念的理解一步到位，所以我們需探索新理論指導(dǎo)教學(xué)．建構(gòu)主義本身作為一種理論思潮，認為學(xué)生對復(fù)雜概念的理解并不是一次完成的，認識是在失誤中不斷建構(gòu)，最終形成正確的認識，要在知識的應(yīng)用中完成認識的建構(gòu)，它支持學(xué)生充分發(fā)揮自身的主動性，教師需引導(dǎo)學(xué)生自己去探索、研究、發(fā)現(xiàn)問題，采用科學(xué)方法滲透于物理理論概念，不僅能激發(fā)學(xué)生探究新的理論體系，更能在顯性訓(xùn)練科學(xué)方法的過程中通過師生合作使學(xué)生獲得外在的方法、技能，在抽象思維顯化為外在行為的過程中，促進學(xué)生知識體系及思維脈絡(luò)的建構(gòu)．

2．3科學(xué)方法在概念教學(xué)中滲透的反思新課改要求，教學(xué)要了解學(xué)生原有的知識儲備和生活經(jīng)驗，密切聯(lián)系實際，從生活走向物理，以學(xué)生的生活經(jīng)驗或社會熱點問題作為切入點，注重概念的生成性，使學(xué)生順理成章地接受、理解，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們應(yīng)用所學(xué)知識解決實際社會生活問題的意識和能力．概念教學(xué)中滲透科學(xué)方法符合新課改的理念，且對學(xué)生學(xué)習(xí)有重要意義，授人以魚不如授之以漁，方法教育比知識本身獲取更有意義．但是，在物理概念教學(xué)中滲透科學(xué)方法教育，從知識到方法再到思維并不是水到渠成的，只有讓學(xué)生認識概念形成的特點，在應(yīng)用科學(xué)方法或概念來解決問題時才能像庖丁解牛那樣游刃有余．所以課堂教學(xué)中科學(xué)方法的傳授更需要教師有效引導(dǎo)，并在春風(fēng)化雨似的教學(xué)中潛移默化地滲透．滲透方法雖然有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、懷疑精神、批判精神，有利于彌補學(xué)生在傳統(tǒng)教育中的缺憾，但是它的實行對教師素養(yǎng)、教學(xué)策略都有更高的要求，在實際教學(xué)中還面臨很多的挑戰(zhàn)和問題，實行起來確實不易．為此，我們在概念教學(xué)中滲透科學(xué)方法時，要注重結(jié)合豐富趣味性的物理學(xué)知識將學(xué)生身上蘊藏的好奇心和探索精神挖掘出來，利用探索性實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，通過同形異解、一題多解，培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)方法的能力，掌握數(shù)理思維能力，利用科學(xué)假說、建立物理模型培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力．通過調(diào)動一切積極因素，適時采用這種以兼收并蓄為主的滲透性學(xué)習(xí)方法，在學(xué)科教學(xué)中適當?shù)囟嘧咭徊剑诔踔形锢砀拍罱虒W(xué)中充分發(fā)揮對科學(xué)方法滲透的教育功能，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得以提高．

作者：趙娜張磊單位：山東師范大學(xué)