浅析初中阶段物理科学方法教育的可行性及其实践
张李卫
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张李卫,. 浅析初中阶段物理科学方法教育的可行性及其实践[J]. 物理进展,2022.5. DOI:10.12721/ccn.2022.157146.
摘要:
在日常的初中物理教学过程中,灵活运用科学方法教育, 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, 探讨初中阶段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;初中物理教学;应用策略
DOI:10.12721/ccn.2022.157146
基金资助:

所谓的科学的教育方法就是在进行知识教育的时候,通过一定的程序和思维方式,根据问题提出有关的假设性问题,并能够根据自己提出的问题去寻找答案,直至解决问题,总结出相关的规律和定律。这种方法在物理的教育中是一种常见的学习方法,因为物理教学中规律、定律以及实验的现象等一些知识点都是由科学的学习方法得来的,是一种主观意识的体现。让学生在课堂教学中不再是单纯的接受老师的传教,更重要的是能够用科学的方法学会实践和创新的能力。

物理科学方法教育主要包括三个方面, 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学习的新知识中去, 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、 科学方法教育在初中物理中的意义

物理知识的学习是有方法的,为了明白物理知识点的产生的原因、相应的定理和规律,研究和学习的这一过程里就需要科学方法教育,科学方法教育在物理教学中占有很重要的地位,它主要有两个方面的意义。

第一个方面就是科学方法教育能够充实物理教学的课堂内容。物理知识和科学方法是构成物理教学的两个主要部分。传统的课堂就是老师填鸭式的传授,学生只是片面的接受,没有深入的思考和了解物理知识的来源。让学生学会物理学习的科学方法是比简单的掌握物理知识更加重要的,学会科学方法对于物理学习是很重要的,就让学生在学习物理的时候能很好的掌握学习知识的科学方法,这样的教育方法丰富了物理的教学,让学生更好的了解物理的知识点。

第二个方面就是对于学生而言,学生在课堂上不仅仅是接受者,更重要的就是能够让学生学会如何学习,而科学方法教育的实施让学生学会掌握物理学习的方法,达到事半功倍的效果,使课堂不单单是传授已有的知识点,更重要的是要学生学会探索知识的方法,让学生掌握基本的学习技能和物理知识,加深知识的学习记忆,激发学生对物理学习的积极性和兴趣。

五、 物理科学方法教育实施的教学反思

科学方法是在社会的发展过程中不断实践,不断总结出来的正确思维和正确的行为方式,能够有效将知识和能力相结合。人们利用科学方法能够有效认识自然以及改造自然。在科学素养内容中,科学方法占据重要地位,也是学生强化学习能力的最佳途径。初中生由于刚接触物理,虽然对世界存在强烈的好奇心,但是缺乏了解问题、研究问题的基本手段和基本方法。因此很难将广泛的物理知识在思维中建构逻辑缜密、层次清晰的网络体系,也无法将知识系统进行完善。因而,当学生遇到陌生的问题,会感到十分棘手,很难挖掘出事物发展和变化的根源。所以初中物理教师在传授知识的同时,还要对学生进行科学方法的培养。教师应带着目的性向学生传授物理学的研究方法,让学生有意识的进行学习和训练,与此同时,还要杜绝重视知识理论、轻视科学方法的现象出现。学生通过合理的训练,便能基本掌握科学方法,从而提高自身的知识素养以及科学素养。初中生最初接触物理的时候,思维力和分析力处于萌芽阶段,因此教师培养学生科学方法的过程中应掌握度,不能过度拔高科学方法教育的作用和要求。

初中物理知识科学方法十分多样,物理知识具有层次性,决定着科学方法也同样具有层次性。基于初中生知识水平有限,理解能力较弱,因此,我们不能将物理学知识涉及到的所有方法都带到教学中,在选择方法教育内容时,应充分考虑学生的实际理解能力以及教学内容的需要,以便将知识教学和方法教育内容有效进行结合,让学生在潜移默化中能够学有所悟。

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