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關(guān)鍵詞科學(xué)方法 教學(xué)方法 科學(xué)教學(xué)方法
1 研究意義
在科學(xué)教學(xué)中,將科學(xué)方法融入科學(xué)教學(xué)中,能夠使學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)及科學(xué)方法。但科學(xué)方法都有其特定的對(duì)象及適用范圍,這也就決定了其本身的局限性,比如歸納方法,由于人們一般是根據(jù)對(duì)事物現(xiàn)象的歸納來(lái)獲得結(jié)論,所以它缺乏內(nèi)在的必然性,同時(shí)不能保證一定獲得真理;比如演繹方法,首先它只適合于已有理論的證明和推演,而不能導(dǎo)致新的科學(xué)發(fā)現(xiàn),其次因?yàn)檠堇[方法的正確性取決于前提的正確性,所以它不能保證其結(jié)論的正確性;比如觀察,觀察只能直接發(fā)現(xiàn)對(duì)象的現(xiàn)象,而不能直接發(fā)現(xiàn)對(duì)象的本質(zhì),不能直接觀察到所研究的對(duì)象,某些現(xiàn)象能直接觀察到,某些現(xiàn)象不能直接觀察到而只能間接觀察到,觀察只能直接觀察到具體特殊事物的性質(zhì)和特點(diǎn),而不能直接觀察到事物普遍的共性;再如實(shí)驗(yàn),誠(chéng)然重要,但并非所有領(lǐng)域都可以進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)不能代替理論研究,它總是特殊的,特殊的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與普遍的結(jié)論之間總是有距離。
小學(xué)科學(xué)課堂中,恰恰存在許多此類(lèi)問(wèn)題:一些科學(xué)教師不了解科學(xué)方法的局限性,某種程度上夸大或者淡化了科學(xué)方法的作用。①一方面,教師在教學(xué)過(guò)程中,由于自身對(duì)科學(xué)方法的內(nèi)涵認(rèn)識(shí)模糊,所以在使用科學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中,無(wú)法向?qū)W生清晰介定科學(xué)方法使用的領(lǐng)域和對(duì)象,存在將科學(xué)方法的使用范圍擴(kuò)大、僵化地刻意遵守等問(wèn)題;另一方面,又存在一些在教學(xué)過(guò)程中淡化科學(xué)方法的問(wèn)題,過(guò)度求新、過(guò)分注重細(xì)節(jié)而忽略了課程內(nèi)容里所隱含的科學(xué)方法。
所以,厘清科學(xué)方法和科學(xué)教學(xué)方法的區(qū)別和聯(lián)系,正確理解兩者的關(guān)系,從而在科學(xué)課堂里融入科學(xué)方法進(jìn)行教學(xué),對(duì)于學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)和學(xué)習(xí)科學(xué)方法,形成正確的科學(xué)觀,感受科學(xué)的價(jià)值和精神,都具有較大的指導(dǎo)及促進(jìn)意義。
2 科學(xué)方法與科學(xué)教學(xué)方法
2.1 科學(xué)方法及分類(lèi)
人們通常把達(dá)到目的的途徑(手段)稱(chēng)為方法??茖W(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的目的是要探索客觀世界的普遍規(guī)律和因果性,對(duì)被觀察到的事實(shí)即形形的事物現(xiàn)象作出理論解釋?zhuān)源藢?duì)客觀世界的復(fù)雜圖景做出精確地深刻的描繪??茖W(xué)方法就是人們?yōu)閷?shí)現(xiàn)達(dá)到認(rèn)識(shí)客觀世界這一基本目的而采用的手段和途徑。科學(xué)研究的方法包括基本邏輯方法和一般技術(shù)方法。②
所謂基本邏輯方法,就是基本的思維規(guī)律和思維方法。在科學(xué)技術(shù)研究中,人們會(huì)運(yùn)用到各種各樣的思維方法,其中有些方法是在任何場(chǎng)合任何時(shí)間都要用到的,而另一些則只是在某些特殊的場(chǎng)合和時(shí)間才用到,前者就是基本邏輯方法,包括比較與分類(lèi)、演繹和歸納、分析和綜合等。
比較與分類(lèi)是認(rèn)識(shí)和研究事物的兩種最基本的邏輯方法。比較就是在不同事物之間或在同類(lèi)事物之間找出它們的差一點(diǎn)和共同點(diǎn)的邏輯方法。分類(lèi)是在比較基礎(chǔ)上根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種事物進(jìn)行類(lèi)別劃分的邏輯方法,即根據(jù)對(duì)象的共同點(diǎn)和差異點(diǎn),將對(duì)象區(qū)分為不同種類(lèi)的邏輯方法。歸納和演繹是在科學(xué)技術(shù)研究中最常用的一對(duì)邏輯思維方法。歸納方法是指從個(gè)別事物的現(xiàn)象的研究中概括出一般原理或結(jié)論的邏輯思維。這種方法主要由推理前提和結(jié)論兩部分組成。演繹方法是從一半到個(gè)別的推理方法,即用已知的一般原理考察某一特殊的對(duì)象,推演出有關(guān)對(duì)這個(gè)對(duì)象的結(jié)論的方法。分析是把一個(gè)完整的對(duì)象分解為不同的方面和部分,把負(fù)責(zé)的對(duì)象分解為各個(gè)簡(jiǎn)單的要素,并把這些部分或要素分別進(jìn)行研究和認(rèn)識(shí)的一種思維方法。綜合方法就是尋求研究對(duì)象的各個(gè)部分、側(cè)面、因素的內(nèi)在聯(lián)系,把對(duì)象的各個(gè)部分聯(lián)系起來(lái)作為一個(gè)整體加以研究的思維方法。此外,還有數(shù)學(xué)方法、控制論方法、信息方法、系統(tǒng)方法等,有的學(xué)者認(rèn)為想象、直覺(jué)、靈感也是理論思維方法的較特殊的形式。③
科學(xué)技術(shù)與其他學(xué)科的一個(gè)重要區(qū)別就在于它不僅要運(yùn)用各種邏輯思維方法進(jìn)行研究,而且它還常常使用各種技術(shù)方法進(jìn)行研究。技術(shù)方法就是運(yùn)用某種技術(shù)和設(shè)備手段進(jìn)行研究的方法。主要包括觀察和實(shí)驗(yàn)兩種。
觀察就是通過(guò)感官接受外界各種刺激,再經(jīng)過(guò)大腦處理,形成對(duì)外界的感受,科學(xué)觀察一般是指人們?cè)诳茖W(xué)研究中有目的、有意識(shí)地對(duì)事物和現(xiàn)象進(jìn)行感知、描述和記載的方法。廣義的觀察包括自然觀察和實(shí)驗(yàn)觀察,狹義的觀察僅指自然觀察。自然觀察是在現(xiàn)象自然發(fā)生的條件下進(jìn)行的,是人類(lèi)運(yùn)用的最早的一種觀察,根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)將觀察分類(lèi):(1)根據(jù)所用觀察工具不同將觀察分為直接觀察和間接觀察兩種類(lèi)型。直接觀察是通過(guò)感官直接觀察對(duì)象,間接觀察則是借助于一定的一起對(duì)對(duì)象所進(jìn)行的觀察;(2)根據(jù)觀察結(jié)果性質(zhì)將觀察分為定性觀察和定量觀察兩種。定性觀察即確認(rèn)研究對(duì)象是什么或什么性質(zhì)的觀察,定量觀察則是確定該事物或現(xiàn)象的大小、速度、強(qiáng)度、時(shí)間長(zhǎng)度等數(shù)量性質(zhì)的觀察,又叫測(cè)量或觀測(cè);(3)根據(jù)觀察的條件將觀察分為非受控觀察和受控觀察,非受控觀察是在不影響觀察對(duì)象的條件下所進(jìn)行的觀察,受控觀察是在對(duì)觀察對(duì)象施加某種影響的條件下所進(jìn)行的觀察??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)師在某種科學(xué)理論的指導(dǎo)下所進(jìn)行的運(yùn)用技術(shù)手段來(lái)展現(xiàn)某個(gè)對(duì)象,或推進(jìn)研究對(duì)象的進(jìn)程,或改變、控制其某些因素而使對(duì)象展現(xiàn)某些過(guò)程的活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)的目的有二,其一是探索和發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象或新規(guī)律;其二是檢驗(yàn)已有知識(shí)或理論的正確性。實(shí)驗(yàn)由實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)儀器三者組成。
2.2 科學(xué)教學(xué)方法
教學(xué)方法包括科學(xué)方法,這里首先對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行論述。
2.2.1 教學(xué)方法
在當(dāng)今教育理論界以及各種教育學(xué)和教學(xué)論著作中,人們對(duì)教學(xué)方法的認(rèn)識(shí)不盡統(tǒng)一,給教學(xué)方法所下定義也各不相同。我們認(rèn)為,教學(xué)方法是指在教學(xué)過(guò)程中,教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)以達(dá)到教學(xué)目的而采取的教與學(xué)相互作用的活動(dòng)方式的總稱(chēng)。④
2.2.2 教學(xué)方法的分類(lèi)
教學(xué)方法根據(jù)分類(lèi)依據(jù)的不同,可以有多種分類(lèi)方式。有的學(xué)者將教學(xué)方法分為: 前蘇聯(lián)著名教育家巴班斯基將教學(xué)作為一個(gè)活動(dòng)過(guò)程來(lái)認(rèn)識(shí),⑤他們將活動(dòng)區(qū)分出三個(gè)最重要成分:組織作用的,激發(fā)的和檢查評(píng)定的。由此,從整體和組織性的觀點(diǎn)看活動(dòng),就要求有三大組的教學(xué)方法:實(shí)施學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的方法(由此而保證通過(guò)個(gè)性的中介而進(jìn)行的教學(xué)信息的過(guò)程);激發(fā)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)和形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的方法(由此而保證調(diào)整學(xué)習(xí)活動(dòng)的最重要職能。促進(jìn)其認(rèn)識(shí)的、意志的和情緒的積極化);檢查和自我檢查學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的效果的方法(由此,師生得以在教學(xué)進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)檢查和自我檢查的職能),其下還有相應(yīng)的亞組:
第一組方法:組織和實(shí)施學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的方法。
第一亞組:按傳遞和接受教學(xué)信息來(lái)源分類(lèi)(感知的方法):口敘法(敘述、談話、演講);直觀法(圖示、演示);實(shí)際操作法(試驗(yàn)、練習(xí));教學(xué)生產(chǎn)勞動(dòng)。
第二亞組:按傳遞和接受教學(xué)信息的邏輯分(邏輯的方法分):歸納法、演繹法、分析綜合等方法。
第三亞組:按學(xué)生在掌握知識(shí)時(shí)思維的獨(dú)立性程度(求知的方法):再現(xiàn)法、探索法(局部探索法、研究法)。
第四亞組:按控制學(xué)習(xí)活動(dòng)的程度分(控制學(xué)習(xí)的方法):教師指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)活動(dòng),包括試驗(yàn)教學(xué)機(jī)器在內(nèi);學(xué)生的獨(dú)立工作(讀書(shū)作業(yè)、書(shū)面作業(yè)、實(shí)驗(yàn)室作業(yè)、完成勞動(dòng)作業(yè))。
第二組方法:激發(fā)學(xué)習(xí)和形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的方法。
第一亞組:激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的方法:認(rèn)識(shí)性游戲、教學(xué)討論、創(chuàng)設(shè)道德情緒體驗(yàn)的情境、創(chuàng)設(shè)引人入勝的情境、創(chuàng)設(shè)統(tǒng)覺(jué)的情境(依靠生活經(jīng)驗(yàn))、創(chuàng)設(shè)認(rèn)識(shí)新奇的情境。
第二亞組:激發(fā)學(xué)習(xí)義務(wù)和責(zé)任感的方法:說(shuō)明學(xué)習(xí)的意義、提出要求、完成要求的聯(lián)系、學(xué)習(xí)上的獎(jiǎng)勵(lì)、對(duì)學(xué)習(xí)缺陷的責(zé)備。
第三組方法:教學(xué)中的檢查和自我檢查的方法。
第一亞組:口頭檢查的方法:個(gè)別提問(wèn)、面向全班提問(wèn)的口頭考試、學(xué)習(xí)上的獎(jiǎng)勵(lì)、程序性提問(wèn)。
第二亞組:書(shū)面檢查的方法:書(shū)面測(cè)驗(yàn)、測(cè)試作業(yè)、書(shū)面考察、書(shū)面考試、程序性的書(shū)面作業(yè)。
第三亞組:實(shí)驗(yàn)室-實(shí)際操作檢查的方法、實(shí)驗(yàn)室測(cè)驗(yàn)作業(yè)、機(jī)器測(cè)驗(yàn)。
2.2.3 科學(xué)教學(xué)方法與科學(xué)方法的比較
科學(xué)教學(xué)方法是教師和學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)共同的科學(xué)教學(xué)目標(biāo),完成共同的科學(xué)教學(xué)任務(wù),在科學(xué)教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用的方式與手段的總稱(chēng)。⑥以上所介紹的教學(xué)方法在科學(xué)教學(xué)中均可使用,由于科學(xué)課的特殊性,活動(dòng)部分使用較多,所以在課堂教學(xué)中主要用到第一組方法,我們通過(guò)表1將科學(xué)教學(xué)方法與科學(xué)方法進(jìn)行比較。
通過(guò)對(duì)比,我們可以看出科學(xué)教學(xué)方法包括科學(xué)方法,雖然有同樣的方法,不過(guò)兩者略有區(qū)別。在使用歸納方法方面,科學(xué)研究中,將歸納法分為完全歸納和不完全歸納法,穆勒將歸納法分為求同法、求異法、同異聯(lián)合法、共變法和剩余法,在科學(xué)教學(xué)中,主要用到的歸納方法類(lèi)型是不完全歸納法中的簡(jiǎn)單枚舉法,以及穆勒五法之中的求同法、求異法、同異聯(lián)合法、共變法;在使用觀察方法方面,科學(xué)教學(xué)使用的觀察工具較科學(xué)研究所使用的要少和簡(jiǎn)單,觀察的對(duì)象也有不同;在實(shí)驗(yàn)法的使用上,實(shí)驗(yàn)者、使用的儀器、對(duì)象都有不同,在使用目的上,科學(xué)教學(xué)上使用實(shí)驗(yàn)法主要有第二種目的:檢驗(yàn)已有知識(shí)或理論的正確性。
通過(guò)以上分析,可以將科學(xué)教學(xué)方法定義為師生為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)教學(xué)目標(biāo),完成共同的科學(xué)教學(xué)任務(wù),引用科學(xué)方法并與普遍的教學(xué)方法相結(jié)合,形成合理的科學(xué)教學(xué)策略,在科學(xué)教學(xué)過(guò)程中的程序化但不失靈活的方式或手段。
3 科學(xué)方法與科學(xué)教學(xué)方法的比較及啟示
3.1 科學(xué)方法與科學(xué)教學(xué)方法的比較
(1)從與科學(xué)教育的關(guān)系來(lái)看??茖W(xué)教育的內(nèi)容包括科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)價(jià)值,科學(xué)方法是科學(xué)教育的重要內(nèi)容,⑦科學(xué)教學(xué)方法是達(dá)成科學(xué)教育的途徑。(2)從兩者的具體分類(lèi)來(lái)看,科學(xué)教學(xué)方法包括科學(xué)方法。從科學(xué)方法和科學(xué)教學(xué)方法的具體分類(lèi)來(lái)看,科學(xué)教學(xué)方法包括科學(xué)方法(如圖1)。幾乎所有科學(xué)方法都可以被引用到科學(xué)課堂中作為科學(xué)教學(xué)方法。
3.2 啟示
科學(xué)方法在科學(xué)課堂中的作用主要有二:一是引用科學(xué)方法進(jìn)行教學(xué),獲得科學(xué)知識(shí);二是對(duì)科學(xué)方法本身進(jìn)行學(xué)習(xí),可以促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行遷移,作為更新科學(xué)知識(shí)的途徑,同時(shí)也可以為未來(lái)的科學(xué)研究打基礎(chǔ),同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生形成良好的思維習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式,更好地適應(yīng)未來(lái)的社會(huì)生活。
教師有必要對(duì)科學(xué)方法有清晰的了解,清楚各種教學(xué)所用的科學(xué)方法的內(nèi)涵及外延,如“穆勒五法”:求同法、求異法、同異聯(lián)合法、共變法和剩余法,如果教師詳細(xì)了解這五種方法,就會(huì)發(fā)現(xiàn)在科學(xué)課上,這“五法”中用的較多地主要有求同法、求異法、求同求異并用法、共變法,而剩余法則用的較少。如此,就能在科學(xué)教學(xué)過(guò)程中把握好教學(xué)的度,既不會(huì)盲目強(qiáng)化也不會(huì)無(wú)意中淡化科學(xué)方法,使學(xué)生能在科學(xué)探索的過(guò)程中學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí),掌握科學(xué)方法。
注釋
①吳俊明.對(duì)科學(xué)方法和科學(xué)方法教育的再認(rèn)識(shí)—祝賀《化學(xué)教育》30 周年刊慶[J].化學(xué)教育,2010(2).
②楊玉輝.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)哲學(xué)[M].北京:人民出版社,2010(5).
③張巨青.科學(xué)研究的藝術(shù)—科學(xué)方法導(dǎo)論[M].湖北:湖北人民出版社,1988.
④河南省教師資格管理辦公室組織編寫(xiě).教學(xué)方法概論[M].河南:河南大學(xué)出版社,2003.
⑤巴班斯基著.中學(xué)教學(xué)方法的選擇[M].張定璋,高文,譯.北京:教育科學(xué)出版社,2001.
1.千方百計(jì)調(diào)動(dòng)興趣,找到學(xué)習(xí)素描的切入點(diǎn)
興趣是最好的老師。在素描訓(xùn)練過(guò)程中,構(gòu)圖、形體、結(jié)構(gòu)、明暗、質(zhì)感、空間感等是這門(mén)課的主要訓(xùn)練內(nèi)容。素描這門(mén)課課時(shí)較長(zhǎng),易枯燥,需要長(zhǎng)期的反復(fù)訓(xùn)練。但素描需要自己的人真情實(shí)感的投入,只有真誠(chéng)的熱愛(ài),才能觸摸到藝術(shù)的靈魂進(jìn)而迸發(fā)智慧的光芒。那么如何調(diào)動(dòng)自己的學(xué)習(xí)興趣呢?首先,欣賞優(yōu)秀作品,特別是西方文藝復(fù)興以來(lái)各種優(yōu)秀素描作品的賞析。在欣賞的過(guò)程中,悟透藝術(shù)精髓-優(yōu)秀的素描作品看起來(lái)簡(jiǎn)單,但是卻作為經(jīng)典流傳的根本所在,從而加深自己對(duì)素描的認(rèn)識(shí):
藝術(shù)大家的素描往往是為創(chuàng)作服務(wù)的,在生活中有了認(rèn)識(shí),隨之即興一勾,看起來(lái)雖簡(jiǎn)單,實(shí)質(zhì)是靈感火花的捕捉。拉裴爾見(jiàn)到一個(gè)認(rèn)為很能代表圣母形象的青年婦女,恰巧手邊又沒(méi)有紙,就將其畫(huà)在了一塊薄煎餅上。他的圣母作品之所以傳神,正是對(duì)生活的真正熱愛(ài)與細(xì)心觀察、勤奮實(shí)踐的結(jié)果。素描藝術(shù)作為一門(mén)獨(dú)立的畫(huà)科,體現(xiàn)了畫(huà)家不同的修養(yǎng)、氣質(zhì)。欣賞不同時(shí)期、不同畫(huà)家的作品,沒(méi)有千人一面的現(xiàn)象,好的素描作品都有獨(dú)特的個(gè)性風(fēng)格。達(dá)。芬奇的縝密細(xì)致,拉裴爾的優(yōu)雅抒情,米開(kāi)朗基羅的強(qiáng)悍以及強(qiáng)烈的生命張力,魯本斯的性感,安格爾的含蓄、簡(jiǎn)潔及質(zhì)感的表現(xiàn),凡。高澎湃的激情,畢加索旺盛的創(chuàng)造性等等。這些個(gè)性鮮明畫(huà)家的素描作品,一方面體現(xiàn)了他們的精神風(fēng)貌,另一方面也展現(xiàn)了素描藝術(shù)所特有的魅力。通過(guò)欣賞經(jīng)典,產(chǎn)生了濃厚的興趣,幾乎要躍欲試。其次,虛心向老師學(xué)習(xí),看老師的作品,從而產(chǎn)生興趣,與此同時(shí),對(duì)自己要高要求,要對(duì)藝術(shù)具有忘我的熱情和不斷探索的精神,這一點(diǎn)特別重要。心中要有一個(gè)至高的標(biāo)準(zhǔn),這標(biāo)準(zhǔn)不是限制素描紙的大小、筆的種類(lèi),而是修養(yǎng)出的純正素質(zhì)。較好的水平和能力,能在自己的作品中體現(xiàn)出來(lái),這更能激發(fā)自己的素描興趣。
2.多種方法并舉,加強(qiáng)科學(xué)性
素描因素分析法。在素描訓(xùn)練中遇到的各種因素形體、結(jié)構(gòu)、透視、空間、色調(diào)、明暗等基本概念逐一要進(jìn)行認(rèn)真把握,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到各種因素間相互聯(lián)系和所處的主次地位。如形體、結(jié)構(gòu)等是物體內(nèi)部最重要的方面,內(nèi)在的結(jié)構(gòu)形成了外在的形,形體與結(jié)構(gòu)是不可分割的,是學(xué)習(xí)造型的關(guān)鍵,而色調(diào)、明暗等因素在我們觀察物體時(shí)是生動(dòng)的、豐富的,都是人憑直觀感覺(jué)它們?cè)诠獾淖饔孟?,起到增?qiáng)形體感、質(zhì)感和空間感的作用。從而在思維上明確建立諸因素的基本概念,理解它們之間的相互關(guān)系,使之具備思維上的概括能力。
移位、組合學(xué)習(xí)法。如改變光源的方向、物體的轉(zhuǎn)向與移位、平面切割、觸摸物體等,對(duì)物象作全方位的觀察、剖析,從中獲取直觀感受,以開(kāi)拓原有的思維空間,達(dá)到對(duì)物象由表及里的全方位的觀察和理解。物體移位、組合教學(xué)法是打破傳統(tǒng)素描訓(xùn)練方法的新的手段。傳統(tǒng)的方法是擺好實(shí)物的寫(xiě)生,有著或多或少的被動(dòng)因素。教學(xué)中,我們采用隨意布置的一組石膏幾何模型靜物,要求學(xué)生在想象中對(duì)它們進(jìn)行重新移位組合,運(yùn)用構(gòu)圖的形式規(guī)律,表達(dá)出一定的藝術(shù)情趣。在具體作畫(huà)中,有時(shí)只能憑借眼前的實(shí)物獲取一定的藝術(shù)信息,在沉思默想中形成有結(jié)構(gòu)的意向,即創(chuàng)作構(gòu)成有意識(shí)的主體空間。可以根據(jù)思維中形成的有結(jié)構(gòu)的意象,運(yùn)用具體的方法進(jìn)行表現(xiàn),在線條的使用和明暗色調(diào)的設(shè)計(jì)上具有鮮明的個(gè)性和強(qiáng)烈的情感。在這種具有藝術(shù)情趣的體驗(yàn)中,能更好地保持學(xué)習(xí)素描的興趣。
3.虛心求教,感悟精髓,加強(qiáng)訓(xùn)練
一張畫(huà)是反映作者作畫(huà)時(shí)思維活動(dòng)的過(guò)程、心理活動(dòng)的過(guò)程、道德認(rèn)識(shí)的提高過(guò)程。緊扣這些過(guò)程的每個(gè)環(huán)節(jié),是學(xué)好繪畫(huà)的關(guān)鍵。在作畫(huà)的訓(xùn)練中,經(jīng)常不自覺(jué)地用自己固有的思維方法學(xué)習(xí),錯(cuò)誤、混亂地表現(xiàn)對(duì)象,并麻木地進(jìn)行下去,這一惡性循環(huán)的癥狀在哪里呢?其根本原因,就是對(duì)對(duì)象沒(méi)有整體深入的認(rèn)識(shí)、理解及全面的分析與把握。沒(méi)有對(duì)感受到的第一印象進(jìn)行追蹤和提煉。而只憑臆造,概念、機(jī)械地表現(xiàn)對(duì)象。對(duì)此問(wèn)題,要虛心向老師學(xué)習(xí),糾正、修改畫(huà)面的方法。由表及里地去正確把握自己的思維方法。比如:當(dāng)發(fā)現(xiàn)形不準(zhǔn)時(shí),科研向老師求教,談?wù)勛鳟?huà)時(shí)怎么想、怎么看和怎么畫(huà),回顧作畫(huà)過(guò)程中的每一個(gè)思維環(huán)節(jié),針對(duì)問(wèn)題出現(xiàn)的原因,建立起正確的認(rèn)識(shí)方法,以便老師給予相應(yīng)的微觀指導(dǎo),從而學(xué)會(huì)運(yùn)用正確的方式去學(xué)習(xí),這樣就會(huì)少犯或不犯類(lèi)似的錯(cuò)誤。
4.構(gòu)建科學(xué)的評(píng)價(jià)方法檢驗(yàn)自己的成果
一、調(diào)整教材的編排體系 突出知識(shí)專(zhuān)題的講練
教學(xué)活動(dòng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,它是由教材、教師、學(xué)生三元素組成的。其中,教材是向?qū)W生傳授知識(shí)的藍(lán)本,它限定了知識(shí)的范圍,控制了教學(xué)的標(biāo)高,是教學(xué)大綱的具體體現(xiàn)。實(shí)踐證明,脫離教材的教學(xué),在很大程度上是盲目的。但教師完全照本宣科,即使學(xué)生把課本背得滾瓜爛熟,也無(wú)法適應(yīng)培育人才的需要。因此,教師的重要作用是吃透教材的知識(shí)結(jié)構(gòu),合理地組編知識(shí)專(zhuān)題進(jìn)行教學(xué)。
1.按知識(shí)的有序性調(diào)整章節(jié)順序。
2.按知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)性組編知識(shí)專(zhuān)題。
二、根據(jù)學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律 加強(qiáng)思維能力的培養(yǎng)
思維是人們獲得理性知識(shí)的主要心理過(guò)程,是化學(xué)能力結(jié)構(gòu)的核心。在教學(xué)過(guò)程中,結(jié)合化學(xué)材料,使學(xué)生在感性認(rèn)識(shí)中形成感覺(jué)、知覺(jué)和觀念,進(jìn)而通過(guò)理性認(rèn)識(shí)形成概念、定律和學(xué)說(shuō),這些都離不開(kāi)科學(xué)思維的培養(yǎng)和鍛煉。如何結(jié)合中學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)識(shí)規(guī)律,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的思維能力呢?
1.克服思維定勢(shì),培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。
2.通過(guò)一題多變,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力。
三、挖掘知識(shí)的內(nèi)在規(guī)律 注重學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)
在科學(xué)技術(shù)成為第一生產(chǎn)力的當(dāng)今世界,不論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家,推進(jìn)教育現(xiàn)代化的普遍舉措就是加強(qiáng)和更新基礎(chǔ)教育學(xué)校的科學(xué)課程.各國(guó)科學(xué)課程改革的共同特點(diǎn)是:科學(xué)教育的內(nèi)容在更新,課程的結(jié)構(gòu)在調(diào)整,教學(xué)的方式在轉(zhuǎn)變,科學(xué)方法教育已經(jīng)引起高度的關(guān)注.
美國(guó)提出物理課程改革既要傳授科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),又要培養(yǎng)科學(xué)探索精神和科學(xué)的價(jià)值觀,掌握科學(xué)方法,具備科學(xué)素養(yǎng);英國(guó)提倡物理教育應(yīng)重視觀察、量度、描述、探究、預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)和解釋等科學(xué)過(guò)程和方法;日本要求物理課程在重視科學(xué)基本概念的同時(shí)培養(yǎng)科學(xué)的觀點(diǎn)和思維方法;法國(guó)特別突出強(qiáng)調(diào)使學(xué)生獲得有關(guān)科學(xué)活動(dòng)的方法以及與之相對(duì)應(yīng)的素養(yǎng).各國(guó)課程的改革除了強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)教育必須培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)知識(shí)、能力和價(jià)值外,最為突出的特點(diǎn)是把科學(xué)方法教育作為一個(gè)獨(dú)特的領(lǐng)域融入課程,科學(xué)方法教育已經(jīng)成為世界性教育改革的共同趨向.
我們國(guó)家的近代科學(xué)教育起源于西方,雖然近百年來(lái)我們一直在向西方學(xué)習(xí),但科學(xué)方法教育的內(nèi)容陳舊和教學(xué)方式方法不當(dāng)?shù)膯?wèn)題始終沒(méi)有解決.不但科學(xué)方法教育落后已經(jīng)成為我們科學(xué)教育的明顯弱勢(shì)和弊端,而且國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)差(據(jù)中國(guó)科協(xié)的一項(xiàng)調(diào)查,我國(guó)具有基本科學(xué)素質(zhì)的公民比例不到3%)和科技人才缺乏也是一個(gè)基本事實(shí),更為令人擔(dān)心的是迄今為止,我們?nèi)匀蝗狈?duì)少年兒童進(jìn)行科學(xué)教育的迫切需要和良好環(huán)境.中新網(wǎng)報(bào)道,某市場(chǎng)策劃公司對(duì)某市中學(xué)生抽樣調(diào)查的結(jié)果顯示, 59.3%的中學(xué)生把影視歌星作為自己的偶像,22.2%的中學(xué)生選擇了體育明星,崇拜科學(xué)家的與崇拜卡通明星的一樣都占18.5%,與上一代人相比,科學(xué)家在青少年心目中的地位下降了許多;《中國(guó)青年報(bào)》報(bào)道,某市少年宮設(shè)有文藝類(lèi)、體育類(lèi)、外語(yǔ)類(lèi)和科技類(lèi)等各種興趣班,五六年中每年有8000多人上課,參加科技班的學(xué)生只有10幾個(gè)人;近30年來(lái),我國(guó)各地修建的公園、廟宇和游樂(lè)場(chǎng)處處皆是,但卻很少新建科技館,即使是經(jīng)濟(jì)文化比較發(fā)達(dá)繁榮的大中城市科技館也很少,科技館很少有人問(wèn)津.而據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道,在美國(guó)動(dòng)手型的科技館就有300多家,每年參觀的觀眾多達(dá)1.35億人次,比觀看各種體育比賽的觀眾總數(shù)還要多.就我國(guó)科學(xué)教育的現(xiàn)狀看,加強(qiáng)公民科學(xué)方法教育迫在眉睫.
本世紀(jì)初,我國(guó)頒布了《科學(xué)技術(shù)普及法》,其中明確地提出了科學(xué)普及的內(nèi)容是“普及科學(xué)技術(shù)知識(shí)、倡導(dǎo)科學(xué)方法、傳播科學(xué)思想、弘揚(yáng)科學(xué)精神”.為了實(shí)施科普法,中國(guó)科協(xié)還制訂了全民科學(xué)素養(yǎng)行動(dòng)的“2049計(jì)劃”.現(xiàn)在實(shí)施的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》也把科學(xué)方法教育列為物理課程改革的三維目標(biāo)之一,《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》還就科學(xué)方法教育的要求作了十分清晰準(zhǔn)確的論述:“讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)其探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)”;“義務(wù)教育階段物理課程的總目標(biāo)是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生學(xué)習(xí)終身發(fā)展必需的物理基礎(chǔ)知識(shí)和方法,養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣,在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題或作決定時(shí),能?chē)L試運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和科學(xué)研究方法”;“學(xué)習(xí)物理學(xué)家在科學(xué)探索中的研究方法,并能在解決問(wèn)題中嘗試應(yīng)用科學(xué)研究方法”.在義務(wù)教育物理課程中強(qiáng)調(diào)科學(xué)方法教育,旨在加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)方法的教育,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).
2概念的界定及其教育目標(biāo)
縱觀物理學(xué)研究和發(fā)展,其成果主要表現(xiàn)在如下三個(gè)方面:科學(xué)理論成果、技術(shù)方法成果、思想方法成果.相應(yīng)的物理學(xué)主要有三個(gè)社會(huì)功能:認(rèn)識(shí)世界功能、改變世界功能和科學(xué)育人功能.19世紀(jì)以前,人們只發(fā)現(xiàn)了物理學(xué)在認(rèn)識(shí)世界方面的功能.19世紀(jì)后,人們開(kāi)始逐漸認(rèn)識(shí)到物理學(xué)具有改變世界的功能,這是因?yàn)槲锢韺W(xué)推動(dòng)了兩次工業(yè)革命.20世紀(jì)以來(lái),人類(lèi)社會(huì)發(fā)生了電子技術(shù)、核能技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、激光技術(shù)、信息技術(shù)、生物技術(shù)、納米技術(shù)等一系列重大革命.而其中每一項(xiàng)重大科技革命都是現(xiàn)代物理學(xué)的理論和方法的應(yīng)用.現(xiàn)在人們普遍認(rèn)識(shí)到,物理學(xué)在培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和方法方面具有強(qiáng)大功能,是其他學(xué)科不可替代的.
物理科學(xué)方法就是研究物理現(xiàn)象、描述物理現(xiàn)象、建立物理概念、實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)、總結(jié)物理規(guī)律、檢驗(yàn)物理規(guī)律時(shí)所用的各種手段與方法.中學(xué)物理中涉及到的科學(xué)方法有很多,概括起來(lái)可分為三類(lèi),即物理方法、邏輯方法、非邏輯方法.物理方法包括:觀察法、實(shí)驗(yàn)法、模型法、理想化法、等效法、“問(wèn)題――猜想――實(shí)驗(yàn)――理論”科學(xué)探究法等.邏輯方法包括:比較、分類(lèi)、類(lèi)比、分析、綜合、抽象、概括、歸納、演繹等方法.非邏輯方法的理性思維如直覺(jué)、想象的研究方法.在物理課堂教學(xué)中實(shí)施物理科學(xué)方法教育,就是讓學(xué)生在觀察物理現(xiàn)象、形成物理概念、掌握物理規(guī)律、進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中能夠再認(rèn)識(shí)或回憶起科學(xué)方法名稱(chēng)或其應(yīng)用實(shí)例.學(xué)生能夠說(shuō)明學(xué)過(guò)的物理科學(xué)方法的基本含義,以及應(yīng)用這種方法的基本步驟.學(xué)生能夠根據(jù)提供的新情景,運(yùn)用所學(xué)的物理科學(xué)方法進(jìn)行分析與研究后得出結(jié)論,或者運(yùn)用所學(xué)的物理科學(xué)方法解決問(wèn)題,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生思維能力和科學(xué)素養(yǎng)的目的.
3實(shí)施科學(xué)方法教育的原則和策略
3.1挖掘教材中蘊(yùn)含的科學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)方法教育的無(wú)縫鏈接
毫無(wú)疑問(wèn),物理現(xiàn)象的觀察、物理概念的形成、物理規(guī)律的得出,是構(gòu)成物理教材的主體,而科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)方法又是十分緊密的聯(lián)系在一起的,科學(xué)方法常隱含在物理學(xué)知識(shí)點(diǎn)的建立、擴(kuò)展與引申中,知識(shí)點(diǎn)以及知識(shí)點(diǎn)之間的鏈接處一定存在方法論的因素.從這個(gè)意義上說(shuō),科學(xué)內(nèi)容應(yīng)該包含科學(xué)方法,但由于科學(xué)方法教育還處在啟蒙階段,教材對(duì)科學(xué)方法的表述還沒(méi)有顯性化,所以把科學(xué)方法單獨(dú)從科學(xué)內(nèi)容中抽列出來(lái),分析教材中的方法論因素,以物理學(xué)史資料為線索,對(duì)比物理學(xué)發(fā)展中的研究方法,分析、挖掘教材中是用什么方法描述物理現(xiàn)象、研究物理現(xiàn)象的,研究如何建立物理概念,探討、總結(jié)并檢驗(yàn)物理規(guī)律.這對(duì)我們實(shí)施科學(xué)方法教育具有很大的積極意義,也是進(jìn)行科學(xué)方法教育的第一要?jiǎng)?wù),只有梳理挖掘出教材中的科學(xué)方法,科學(xué)方法教育才有針對(duì)性.充分挖掘出教材中蘊(yùn)含的科學(xué)方法,結(jié)合科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)、實(shí)施科學(xué)方法教育是最基本的也是最行之有效的方法策略.
例如,進(jìn)行“速度”教學(xué)時(shí),教材雖然沒(méi)有明確提出“比值定義法”.但速度的陳述“物體運(yùn)動(dòng)的路程和通過(guò)這段路程所用時(shí)間的比值”卻隱含了“比值定義法”.教學(xué)時(shí),應(yīng)該在認(rèn)識(shí)描敘物體運(yùn)動(dòng)快慢的兩種方法(相同時(shí)間比較路程或相同路程比較時(shí)間)后,不失時(shí)機(jī)地提出“比值定義法”,這樣學(xué)生理解科學(xué)方法就貼切順暢,如果脫離教材而空談方法,為方法教育而進(jìn)行方法教育就會(huì)成為“無(wú)源之水”.
3.2在科學(xué)探究中強(qiáng)化科學(xué)方法教育
科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的學(xué)習(xí)方式.更是進(jìn)行科學(xué)方法教育的重要途徑.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究列入“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”,把科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容放在同等地位,旨在讓學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行相似的探究過(guò)程,主動(dòng)獲取物理知識(shí)與技能,領(lǐng)悟科學(xué)探究方法,發(fā)展科學(xué)探究能力,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神. 科學(xué)探究的形式是多種多樣的,其7個(gè)要素為:提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、表達(dá)與交流.科學(xué)探究的這些要素涵蓋了眾多的邏輯和非邏輯的科學(xué)方法,進(jìn)行科學(xué)探究的過(guò)程,就是實(shí)施科學(xué)方法教育的過(guò)程.科學(xué)探究“是一個(gè)更加難以捉摸和費(fèi)心、費(fèi)力的過(guò)程,而不是一個(gè)質(zhì)樸的概念,需做大量細(xì)致的觀察,然后進(jìn)行整理,它比課標(biāo)中作為‘科學(xué)的方法’所介紹的教條性的要素靈活得多;它不僅僅是‘做做實(shí)驗(yàn)’,不僅限于實(shí)驗(yàn)室,在科學(xué)探索中實(shí)施科學(xué)方法教育比許多人能認(rèn)識(shí)到的要多得多”.科學(xué)方法教育必須突出科學(xué)探究,強(qiáng)調(diào)做中學(xué),讓學(xué)生親自操作實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手動(dòng)腦,主動(dòng)參與學(xué)習(xí),體驗(yàn)和感悟科學(xué)探究的過(guò)程和方法,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,逐步養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、善于交流,樂(lè)于合作,勇于實(shí)踐的科學(xué)習(xí)慣和態(tài)度.
例如,進(jìn)行“牛頓第一定律”教學(xué)時(shí),教材介紹了亞里士多德的觀點(diǎn),介紹了伽利略的理想實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)的思維方法,教師應(yīng)放手讓學(xué)生自主探究,領(lǐng)略它的思維和方法,使學(xué)生對(duì)研究物理學(xué)的“實(shí)驗(yàn)事實(shí)――提出假說(shuō)――實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)”這一基本方法有初步的了解,通過(guò)分析、概括、推理,使學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)到:物理學(xué)的發(fā)展是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),提出假說(shuō),經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象,運(yùn)用數(shù)學(xué)工具,概括總結(jié)出規(guī)律,形成理論,再經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),循環(huán)往復(fù),使之不斷豐富、深入和完善.
3.3隱性教育與顯性教育相結(jié)合的原則
針對(duì)初中學(xué)生的年齡特點(diǎn)、認(rèn)知水平和科學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)含的科學(xué)方法的不同,在確定物理方法教學(xué)目標(biāo)時(shí),必須考慮學(xué)生的實(shí)際水平.初中生剛學(xué)習(xí)物理,一般只要知道物理知識(shí)和物理方法之間的簡(jiǎn)單對(duì)應(yīng)關(guān)系,將知識(shí)和方法聯(lián)系起來(lái),將物理方法穿插到物理知識(shí)中,潛移默化地實(shí)施科學(xué)方法,對(duì)于科學(xué)方法教育起步階段是一個(gè)不錯(cuò)的策略,切不可片面地追求物理方法教育,把各種科學(xué)思維方法傳授給學(xué)生.但是強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中受到科學(xué)方法潛移默化的熏陶,絕不是否定科學(xué)方法的顯性化處理.根據(jù)學(xué)生的可接收程度,明確地提出科學(xué)方法,顯性教育與隱性教育相結(jié)合,也是我們必須重視的一個(gè)教學(xué)策略.
例如,講“摩擦力”一節(jié)時(shí)用到控制變量的思想方法.控制變量的思想方法在后續(xù)的科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí)要經(jīng)常用到.這里教師完全可以明確提出控制變量的方法,并詳細(xì)介紹控制變量思想方法的含義,為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)提供必要的方法支撐.
3.4重視評(píng)價(jià)導(dǎo)向功能,引領(lǐng)科學(xué)方法教育
由于眾所周知的原因,考試在現(xiàn)行評(píng)價(jià)制度上還將長(zhǎng)期存在,其“指揮棒”的作用對(duì)教育教學(xué)的引領(lǐng)作用還是巨大的.從近幾年各地的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看,加強(qiáng)考試命題改革,注重科學(xué)方法的考查,無(wú)疑是推進(jìn)科學(xué)方法教育最為有力的手段.但科學(xué)方法的命題要“軟著陸”,要積極穩(wěn)妥,循序漸進(jìn),不能急于求成.
例1一個(gè)瓶子里有不多的水,烏鴉喝不到水.聰明的烏鴉就銜了很多的小石子填到瓶子里,水面上升了,烏鴉喝到了水.請(qǐng)你想一想,在你學(xué)習(xí)過(guò)的物理演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)里,實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程中運(yùn)用了類(lèi)似于烏鴉喝水的方法?
此題是一道填空題,試題的本意是考查“等效轉(zhuǎn)化”,但試題本身對(duì)“等效轉(zhuǎn)化”卻沒(méi)有涉及,但很好了完成了“等效轉(zhuǎn)化”的考查.
改革是時(shí)代賦予我們的責(zé)任,但改革不能像睡覺(jué)翻身一樣簡(jiǎn)單,一會(huì)向上,一會(huì)向下,大起大落.試題要體現(xiàn)“穩(wěn)中求變,變中求新”的原則.“穩(wěn)”在試題上體現(xiàn)的是:采用教師和學(xué)生比較熟悉的經(jīng)典題型,不過(guò)分追求“與眾不同”,堅(jiān)持以傳統(tǒng)的題型考查科學(xué)方法 .但改革還要堅(jiān)持一個(gè)“變”字,穩(wěn)是基礎(chǔ),變是策略,要本著“不打棍子,不扣帽子”的原則,大膽嘗試積極探索直接考查科學(xué)方法的命題思路,試題內(nèi)容變知識(shí)立意為方法能力立意,把考查的重點(diǎn)落實(shí)在方法和能力上.
例2“曹沖稱(chēng)象”的故事是大家所熟悉的,故事里蘊(yùn)含著豐富的物理思想方法,其中就有“等效”的思想方法.在你所學(xué)過(guò)的物理概念或規(guī)律中,運(yùn)用了這種思想方法?
高中物理教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)具有較高的科學(xué)素養(yǎng)的人才,它主要體現(xiàn)在培養(yǎng)觀察和操作能力,歸納和演繹、類(lèi)比和推理的能力,使用工具、查閱資料的能力等多方面的能力上.在諸多能力的培養(yǎng)中,創(chuàng)造能力是核心,而創(chuàng)造能力的培養(yǎng)關(guān)鍵是科學(xué)方法的教育.物理教學(xué)加強(qiáng)科學(xué)方法的教育,不僅能使學(xué)生體會(huì)、認(rèn)識(shí)和掌握科學(xué)的研究方法和科學(xué)的思維方法,而且還能逐步養(yǎng)成學(xué)生的科學(xué)態(tài)度,樹(shù)立科學(xué)觀念,訓(xùn)練和提高學(xué)生的各種基礎(chǔ)能力.歷史上凡是新的科學(xué)理論的建立都伴隨著一種新的科學(xué)方法的出現(xiàn),所以,科學(xué)方法對(duì)物理學(xué)的發(fā)展起著重要的作用.
1中學(xué)物理科學(xué)方法教育的兩種基本方式
一般地說(shuō),科學(xué)方法教育有“隱性”和“顯性”兩種方式.科學(xué)方法的隱性教育,就是在物理教學(xué)過(guò)程中隱蔽地發(fā)揮科學(xué)方法的導(dǎo)向作用,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中受到科學(xué)方法的熏陶,但一般不提方法的名稱(chēng),更不對(duì)這些方法的內(nèi)容進(jìn)行解釋.科學(xué)方法的顯性教育,就是在教學(xué)過(guò)程中把科學(xué)方法的內(nèi)容、特點(diǎn)和操作過(guò)程講清楚,指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用這些方法進(jìn)行練習(xí).
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(huì)到科學(xué)研究的方法和策略,這種方式適合于學(xué)生對(duì)這種方法的感性認(rèn)識(shí)不足時(shí),或者這種方法對(duì)所研究的問(wèn)題并不占主要地位時(shí)使用;顯性方式是在解決問(wèn)題中模仿應(yīng)用科學(xué)方法,對(duì)科學(xué)方法進(jìn)行操作訓(xùn)練,使學(xué)生有意識(shí)地掌握科學(xué)研究的方法和策略,這種方式適合于在學(xué)生對(duì)這種科學(xué)方法的感性認(rèn)識(shí)較豐富的前提下,有目的有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生解決科學(xué)問(wèn)題的能力時(shí)使用.如初中階段應(yīng)著重進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)方法的教育;對(duì)于科學(xué)思維方法,只能隱性滲透,即在教師的指導(dǎo)下接受分析、比較、概括等思維方法的訓(xùn)練.在高中階段,學(xué)生的抽象思維能力迅速增強(qiáng),對(duì)方法論開(kāi)始感興趣,因此可以對(duì)觀察實(shí)驗(yàn)方法作進(jìn)一步顯性教育,并由淺入深地逐步介紹理想化方法、近似方法、假說(shuō)方法、用圖象和公式反映物理概念和規(guī)律的數(shù)學(xué)方法;對(duì)于分析、綜合、歸納、演繹等基本的思維方法,也可以從反復(fù)的隱性訓(xùn)練逐步過(guò)渡到顯性教育;到高三年級(jí)還可以對(duì)科學(xué)方法做一些顯性的整理和進(jìn)一步的解釋,并讓學(xué)生在復(fù)習(xí)中反復(fù)運(yùn)用.總之,物理科學(xué)方法教育需要隱性教育與顯性教育相結(jié)合,在不同階段對(duì)不同內(nèi)容各有側(cè)重.隱性起步、及時(shí)顯性是科學(xué)方法教育的特點(diǎn). 2中學(xué)物理科學(xué)方法教育的策略 2.1從物理概念和規(guī)律的形成中滲透科學(xué)方法的教育物理概念和規(guī)律是物理現(xiàn)象或過(guò)程的本質(zhì)屬性或規(guī)律的反映,它本身是無(wú)方法可言的.但當(dāng)教學(xué)引入這些概念并加以定義時(shí),或研究概念之間的定性和定量關(guān)系形成規(guī)律時(shí),就需借助于一定的工具、一定的手段、通過(guò)一定的思維操作去觀察、去發(fā)現(xiàn),這就體現(xiàn)為科學(xué)方法了.科學(xué)方法體現(xiàn)在具體的物理研究過(guò)程中,只有把過(guò)程充分而合理的展現(xiàn)出來(lái),學(xué)生才能看到科學(xué)方法有什么特征、作用,是怎樣解決問(wèn)題的,才能體會(huì)到掌握科學(xué)方法的意義,去自覺(jué)地學(xué)習(xí)科學(xué)方法.如在牛頓第二定律、玻意耳定律、楞次定律等規(guī)律的教學(xué)中,學(xué)生能強(qiáng)烈地感受到科學(xué)方法在發(fā)現(xiàn)規(guī)律中的作用.如教庫(kù)侖定律時(shí),教師先讓學(xué)生猜想兩個(gè)帶電體之間的相互作用力的大小可能與哪些因素有關(guān).學(xué)生會(huì)提出:帶電體的形狀、大小、兩帶電體帶電的多少、兩帶電體間的距離和兩帶電體間的媒質(zhì)等,然后再讓學(xué)生考慮這么多因素怎么研究,有沒(méi)有主次之分,猜想哪些是主要因素,哪些是次要因素,這些次要因素在什么條件下可以忽略;當(dāng)最后還剩下電量和距離兩個(gè)因素時(shí),讓學(xué)生考慮這兩個(gè)因素對(duì)作用力的影響如何研究,并提出控制變量法.整個(gè)過(guò)程模擬了科學(xué)家的探索過(guò)程,包含了猜想、理想化方法、控制變量等多種科學(xué)方法. 2.2在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中滲透科學(xué)方法的教育在中學(xué)階段,練習(xí)、考試、競(jìng)賽、小制作與小實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)不僅依賴(lài)于知識(shí),而且需要采用一定的手段和思維操作方式.教師可以根據(jù)解決實(shí)際問(wèn)題的需要,結(jié)合學(xué)生實(shí)際,擇取和提煉符合學(xué)生實(shí)際的方法教育因素.只有通過(guò)實(shí)際運(yùn)用和操作,才能深刻理解科學(xué)方法,準(zhǔn)確而靈活地運(yùn)用科學(xué)方法.教師應(yīng)明確地說(shuō)明物理科學(xué)方法的作用、適用范圍以及應(yīng)用原理和步驟,讓學(xué)生模仿、操作并加以體會(huì),在運(yùn)用中掌握科學(xué)方法.如陽(yáng)光透過(guò)樹(shù)蔭的縫隙在地面留下一個(gè)個(gè)圓形光斑,如果已知地球到太陽(yáng)的距離為L(zhǎng),并測(cè)得光斑直徑為d,樹(shù)高為h,試估算太陽(yáng)圓面的直徑D.本題除了應(yīng)用光的直線傳播知識(shí)外,還需要通過(guò)抽象和概括建立理想化模型,然后采用近似手段提出D=(L-h)d/h≈L d/h(L垌h).這里的抽象和概括、理想化和近似就是科學(xué)方法教育的因素. 2.3物理實(shí)驗(yàn)程序的分析中滲透科學(xué)方法教育物理實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究目的,利用自制的科學(xué)儀器設(shè)備,人為地控制物理現(xiàn)象,排除干擾,突出主要因素,在有利的條件下研究物理現(xiàn)象的本質(zhì)和變化規(guī)律.所以實(shí)驗(yàn)也是研究物理學(xué)的基礎(chǔ)和基本方法.單就物理實(shí)驗(yàn)的基本程序,即實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理這三個(gè)過(guò)程來(lái)分析,其每一過(guò)程都蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)方法教育因素.例如關(guān)于驗(yàn)證或探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)程序中,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理是運(yùn)用控制變量的方法,確定a跟F、M的定量關(guān)系;小車(chē)的加速度可以不直接測(cè)量,而是用比較相同時(shí)間內(nèi)的位移來(lái)確定加速度的大小.在實(shí)驗(yàn)操作中,為了減少誤差,可運(yùn)用等效替代與平衡的思想方法,使小車(chē)運(yùn)動(dòng)的軌道略微傾斜以平衡摩擦力;采取近似的方法,使盤(pán)和砝碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量,以此把盤(pán)和砝碼所受的重力當(dāng)作小車(chē)受到的合外力.在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),運(yùn)用圖象方法,恰當(dāng)選擇縱軸和橫軸表示的物理量,以及將被測(cè)量作某種更換(橫軸以1/M表示),使這圖線反映的物理意義和結(jié)論更形象、更直觀. 對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)而言,由于學(xué)生幾乎完成在自身手腦并用中歷經(jīng)其各個(gè)過(guò)程,因此在現(xiàn)有學(xué)生實(shí)驗(yàn)的基本程序中,分析和擇取其中的科學(xué)方法教育因素,也是科學(xué)方法教育的好策略. 2.4在介紹物理學(xué)史的過(guò)程中滲透科學(xué)方法的教育中學(xué)物理教材涉及到幾十位物理學(xué)家,他們?cè)谌〉镁薮蟪煽?jī)的過(guò)程中,所運(yùn)用的科學(xué)研究方法和實(shí)驗(yàn)構(gòu)思精妙絕倫,為我們提供了取之不盡的科學(xué)方法教育素材.結(jié)合教學(xué)內(nèi)容介紹物理學(xué)史上科學(xué)家研究物理問(wèn)題的科學(xué)方法,作為學(xué)生學(xué)習(xí)的范例無(wú)疑是實(shí)施科學(xué)方法教育的又一策略.如在萬(wàn)有引力定律的教學(xué)過(guò)程中,教師可先向?qū)W生介紹萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò):牛頓由蘋(píng)果下落得到靈感,猜想處于更高處的月亮是否也和蘋(píng)果一樣受到地球的引力作用,再用演繹推理的方法把牛頓運(yùn)動(dòng)定律用于天體運(yùn)動(dòng),用地球表面物體的重力加速度和月球軌道上的加速度進(jìn)行類(lèi)比,從而導(dǎo)出萬(wàn)有引力定律并把它推廣到所有的物體之間.萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是多種科學(xué)方法的教育過(guò)程.又如英國(guó)物理學(xué)家布拉凱特為了驗(yàn)證盧瑟福的猜測(cè)———用α粒子轟擊氮核會(huì)產(chǎn)生新粒子,不辭勞苦地拍攝了兩萬(wàn)多張?jiān)搶?shí)驗(yàn)的云室照片,終于從40多萬(wàn)條α粒子的徑跡中發(fā)現(xiàn)8條分叉,從而證實(shí)了盧瑟福的猜測(cè).這里又讓學(xué)生看到科學(xué)先輩是經(jīng)過(guò)怎樣艱難曲折的探索,才一步一步的認(rèn)識(shí)到物理世界的奧秘.他們對(duì)真理的渴望,勇于堅(jiān)持真理和修正錯(cuò)誤,為真理獻(xiàn)身的優(yōu)秀品質(zhì),對(duì)學(xué)生是極富感染力的學(xué)習(xí)榜樣. 科學(xué)方法教育雖然不教給學(xué)生具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容,不解決具體的知識(shí)問(wèn)題,但能訓(xùn)練出一種科學(xué)的求實(shí)精神和追求真理的氣質(zhì),而熱愛(ài)科學(xué)、追求真理、具有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、富有獨(dú)立思考和創(chuàng)新精神,這些科學(xué)品質(zhì)是構(gòu)成人才素質(zhì)的重要因素,同時(shí)學(xué)習(xí)科學(xué)方法可以使人掌握正確的思想方法和工作方法,提高
1.初中物理科學(xué)方法教育的兩種方式
一般地說(shuō),科學(xué)方法教育有“隱性”和“顯性”兩種方式。隱性方式是“用科學(xué)探究的一般程式去組織對(duì)科學(xué)知識(shí)的概念、規(guī)律、原理的教學(xué)過(guò)程,使學(xué)生的認(rèn)識(shí)過(guò)程模擬科學(xué)探究過(guò)程,但教學(xué)過(guò)程中并不明確地去揭示所采用的科學(xué)方法原理。”顯性方式是在“進(jìn)行科學(xué)方法教育時(shí),明確指出科學(xué)方法的名稱(chēng),傳授有關(guān)該方法的知識(shí),揭示方法的形式、操作過(guò)程,說(shuō)明原理。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(huì)到科學(xué)研究的方法和策略。這種方式適合于學(xué)生對(duì)感性認(rèn)識(shí)不足時(shí),或者對(duì)所研究的問(wèn)題并不占主要地位時(shí)使用。顯性方式重在解決問(wèn)題中模仿應(yīng)用科學(xué)方法,對(duì)科學(xué)方法進(jìn)行操作訓(xùn)練,使學(xué)生有意識(shí)地掌握科學(xué)研究的方法和策略。這種方式適合于學(xué)生對(duì)感性認(rèn)識(shí)較豐富的前提下,有目的、有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生解決科學(xué)問(wèn)題的能力時(shí)使用。尤其在初中教育階段,隱性方式教育是非常重要的。學(xué)科內(nèi)容只有在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握經(jīng)過(guò)整理的系統(tǒng)知識(shí)時(shí),才能培養(yǎng)起進(jìn)行思維活動(dòng)的能力。所以教師在教學(xué)過(guò)程中,必須對(duì)典型的物理科學(xué)方法在恰當(dāng)時(shí)機(jī)加以顯化,才能更好地達(dá)到教育之目的。
2.初中物理科學(xué)方法教育的原則
2.1與物理知識(shí)教學(xué)緊密聯(lián)系的原則;
物理學(xué)整體是由物理知識(shí)和物理學(xué)的方法論組成的,物理學(xué)的方法論是伴隨物理學(xué)的發(fā)展而建立的,在教學(xué)過(guò)程中注重傳授概念、規(guī)律產(chǎn)生的背景、產(chǎn)生的過(guò)程以及在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中應(yīng)用的實(shí)例。例如,通過(guò)物理學(xué)史的小故事讓學(xué)生明白為什么要提出某個(gè)概念,這個(gè)概念是怎樣提出的,這個(gè)概念提出后對(duì)物理學(xué)的發(fā)展起到什么作用,讓學(xué)生感受科學(xué)方法和物理知識(shí)的產(chǎn)生與應(yīng)用緊密相聯(lián),知識(shí)與方法是血肉相聯(lián)的整體。
2.2與初中生年齡特征相適應(yīng)原則;
初中生主要思維特點(diǎn)是在頭腦中可以把事物的形式和內(nèi)容分開(kāi),可以離開(kāi)具體事物,根據(jù)假設(shè)事件進(jìn)行邏輯推演,但水平仍很低,因此初中階段的科學(xué)方法教育方式主要是潛移默化,并不需要把各種科學(xué)思維方法傳授給學(xué)生。
2.3長(zhǎng)期性原則;
科學(xué)方法教育是科學(xué)能力的外化,提高能力比掌握知識(shí)要難。初中物理教材中的科學(xué)方法許多都是隱含的,科學(xué)方法教育在初中段也基本要求是隱性的,我們并不為講“控制變量法”或“等效替換法”而專(zhuān)門(mén)講這些方法,只是在講相關(guān)概念、規(guī)律時(shí)用這些方法,所以學(xué)生只有在長(zhǎng)期的熏陶下,才能潛移默化地,自覺(jué)不自覺(jué)地學(xué)到一些科學(xué)方法。例如講“密度”一節(jié)時(shí)用到控制變量方法,講“壓強(qiáng)”一節(jié)時(shí)用到控制變量方法,在講歐姆定律時(shí)還要用到控制變量方法,等等。
3.初中物理所包含的科學(xué)方法
物理體系自身包含著豐富的科學(xué)方法,總的說(shuō)來(lái),這些科學(xué)方法大致可以分為四類(lèi),那就是:物理方法、數(shù)學(xué)方法、邏輯方法、非邏輯方法。
在初中階段物理方法主要有,觀察方法、實(shí)驗(yàn)方法(含控制變量法)、等效方法、理想化方法等,其中理想化方法包括理想實(shí)驗(yàn)法和理想模型法。伽里略論證慣性定律所設(shè)想的實(shí)驗(yàn)──在無(wú)磨擦情況下,從斜槽滾下的小球?qū)⒁院愣ǖ乃俣仍跓o(wú)限長(zhǎng)的水平面上永遠(yuǎn)不停地運(yùn)動(dòng)下去,就是物理學(xué)史上著名的理想實(shí)驗(yàn)。再如將一只鬧鐘放在密封的玻璃罩內(nèi),當(dāng)罩內(nèi)空氣被抽走時(shí),鐘聲變小,由此推理出:真空不能傳聲。顯然上述實(shí)驗(yàn)是人們?cè)谒季S中進(jìn)行的理想過(guò)程,與實(shí)際實(shí)驗(yàn)相比,理想實(shí)驗(yàn)?zāi)芨蟪潭鹊赝怀鰧?shí)驗(yàn)中的主要因素,得出更本質(zhì)的結(jié)論。理想模型可分為對(duì)象模型、條件模型和過(guò)程模型三類(lèi)。如表示光的直線傳播的光線,描述磁場(chǎng)的磁感線,描述力的示意圖等都屬于對(duì)象模型;再如光滑表面、輕桿、輕繩、均勻介質(zhì)都屬于條件模型。電學(xué)實(shí)驗(yàn)中把電壓表變成內(nèi)阻是無(wú)窮大的理想電壓表,電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等也屬于條件模型;在空氣中自由下落的物體,空氣阻力的作用與重力相比較忽略不計(jì)時(shí),可抽象為自由落體運(yùn)動(dòng),另外勻速直線運(yùn)動(dòng)也屬于過(guò)程模型。
4.初中物理科學(xué)方法培養(yǎng)的主要方式
4.1在學(xué)生親自體驗(yàn)中培養(yǎng)科學(xué)方法;
物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué),極有利于學(xué)生親身體驗(yàn)。許多過(guò)去的演示實(shí)驗(yàn)改成學(xué)生實(shí)驗(yàn),還增加了學(xué)生的社會(huì)調(diào)查和實(shí)踐,新教材的這些變化都是要加強(qiáng)學(xué)生的自身體驗(yàn),學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)可以很好的感受知識(shí)體系內(nèi)的科學(xué)方法。例如水沸騰實(shí)驗(yàn),學(xué)生沒(méi)有實(shí)驗(yàn)前總認(rèn)為只在100攝氏度時(shí),水才“內(nèi)部與表面”同時(shí)“劇烈”的汽化,親身做了實(shí)驗(yàn)后才發(fā)現(xiàn)實(shí)際沒(méi)到100攝氏度時(shí),水“內(nèi)部與表面”就開(kāi)始汽化,只是“劇烈”的程度不同罷了。通過(guò)自身體驗(yàn)使學(xué)生真實(shí)的看到“量變與質(zhì)變”的關(guān)系,感受相對(duì)與絕對(duì)的區(qū)別。
4.2在民主和諧的氛圍中培養(yǎng)科學(xué)方法教育;
新課程中一個(gè)重要的理念是體現(xiàn)師生平等,開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式。這些學(xué)習(xí)方式就是創(chuàng)設(shè)一個(gè)民主和諧的學(xué)習(xí)氛圍,在這種氛圍中學(xué)生自我知識(shí)構(gòu)建的動(dòng)力得到釋放,對(duì)物理知識(shí)學(xué)習(xí)、理解能夠從多個(gè)方面進(jìn)行,他們不再滿足物理一些概念和規(guī)律的結(jié)論,而對(duì)為何要引出這些概念,為何這樣引出而不那樣引出,那樣引出會(huì)得到什么結(jié)論等新問(wèn)題產(chǎn)生了強(qiáng)烈的興趣和求知欲。物理學(xué)體系中內(nèi)含的科學(xué)方法就會(huì)在學(xué)生自己的問(wèn)題中,慢慢構(gòu)建出科學(xué)方法的結(jié)構(gòu)。
4.3在相互交流討論中培養(yǎng)科學(xué)方法教育;
師生相互交流、生生相互交流,是新課改最提倡的。學(xué)生交流解決問(wèn)題的方法,既可為其它學(xué)生提出了解決問(wèn)題的思路,常常還使交流學(xué)生自己又產(chǎn)生完全不同前面的創(chuàng)新思路。相互啟發(fā)、共同提高,在課堂教學(xué)實(shí)踐中這樣的實(shí)例不勝枚舉。
4.4在解題訓(xùn)練中培養(yǎng)科學(xué)方法教育;
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新實(shí)驗(yàn);科學(xué)方法;實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;弱化;體驗(yàn)過(guò)程
中圖分類(lèi)號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2016)13-084-02
高中物理教學(xué)中, 在傳授物理知識(shí)的同時(shí)更應(yīng)讓學(xué)生了解研究問(wèn)題的科學(xué)方法,學(xué)會(huì)透過(guò)想象研究物體的本質(zhì), 這些的意義在某種程度上應(yīng)該超過(guò)傳授知識(shí)本身。物理教學(xué)中物理實(shí)驗(yàn)是科學(xué)方法和科學(xué)思想的最好載體。近幾年實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新進(jìn)行的轟轟烈烈,但是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新固然重要,但是在創(chuàng)新的同時(shí)我們不能一味的追求實(shí)驗(yàn)的精確性,而忽略實(shí)驗(yàn)中所蘊(yùn)含的科學(xué)方法。對(duì)實(shí)驗(yàn)中的誤差分析也是我們所要具有重要能力之一。
以““探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”為例,該實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中重要的實(shí)驗(yàn)之一, 該實(shí)驗(yàn)難度較大,過(guò)程比較復(fù)雜,也是高考中經(jīng)常考察的實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含很多科學(xué)的方法。
一、實(shí)驗(yàn)前提條件中使用了控制變量法
“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)所研究的是a、F、m間的關(guān)系,為了更好的研究三者之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中引入了控制變量的方法。
控制變量法,是在物理研究中最常用的方法之一。在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中, 在研究 、F、m之間的關(guān)系時(shí), 先保持物體的質(zhì)量m不變, 改變力F的大小, 研究a與F的定量關(guān)系。得出物體的質(zhì)量m一定時(shí), 物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與物體所受的合外力F成正比; 再控制物體所受的外力F不變,改變物體的質(zhì)量m, 研究a與m的定量關(guān)系。 得出物體所受的合外力F一定時(shí), 物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與物體的質(zhì)量m成反比; 最后將二者加以歸納綜合, 得出a、F、m三者之間的定量關(guān)系, 即物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與物體所受的合外力F成正比, 與物體的質(zhì)量m成反比。
二、對(duì)小車(chē)受力的處理中使用了近似方法
實(shí)驗(yàn)中以小車(chē)和沙桶為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律, 得
實(shí)驗(yàn)中通常情況下都要忽略一些次要因素的影響,在實(shí)驗(yàn)采用了重物的重力來(lái)表示繩子的拉力,在滿足“M遠(yuǎn)大于m”條件下是可以成立的。盡管這是一種近似,但是并不會(huì)影響的實(shí)驗(yàn)的本質(zhì),在實(shí)驗(yàn)中只要合理的引導(dǎo),認(rèn)真的分析清楚就沒(méi)有問(wèn)題。誤差分析也是中學(xué)生應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)和具備的一種能力。
三、在對(duì)小車(chē)摩擦力處理過(guò)程中采用了平衡摩擦力的方法,其本質(zhì)上是等效法
通過(guò)平衡摩擦力,創(chuàng)設(shè)出一種等效的沒(méi)有摩擦的運(yùn)動(dòng)環(huán)境。盡管平衡摩擦力是實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn),但是對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和科學(xué)思想方法的鍛煉和培養(yǎng)是其他創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)所不可替代的。然而現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新中,不少人把追求實(shí)驗(yàn)的精確性作為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的突破口,而忽略了實(shí)驗(yàn)的思想,這類(lèi)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新個(gè)人認(rèn)為適合實(shí)驗(yàn)拓展,而不適合應(yīng)用在學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)中。比較常見(jiàn)的是借助于以下兩類(lèi)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。
第一類(lèi)借助于氣墊導(dǎo)軌減少摩擦力。該類(lèi)方法的初衷與平衡摩擦力相同。但是實(shí)質(zhì)上只是技術(shù)手段的提高而不是物理方法和物理思想的進(jìn)步。對(duì)于學(xué)生科學(xué)方法和科學(xué)思想的培養(yǎng)并沒(méi)有起到太大的作用。并且有做過(guò)此類(lèi)實(shí)驗(yàn)的老師應(yīng)該知道,實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)軌道水平難度非常大,實(shí)驗(yàn)靈敏度太高反而不適合學(xué)生探究。
第二類(lèi)借助于光電門(mén)或者使用各類(lèi)傳感器。光電門(mén)的使用,使得測(cè)量出物體的運(yùn)動(dòng)速度變得更加準(zhǔn)確,這是值得肯定的。但是我們面臨著新的問(wèn)題,其一、要用短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度;其二、要借助與電腦軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行直接的處理。這些反而影響到了物體受力和運(yùn)動(dòng)的本質(zhì),同時(shí)也轉(zhuǎn)移了學(xué)生的注意力,使得一部分學(xué)生把關(guān)注的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了光電門(mén)的使用上,從而使得實(shí)驗(yàn)的目的被弱化,這不是我們實(shí)驗(yàn)初衷。
傳感器的使用使得各類(lèi)數(shù)據(jù)的測(cè)量變得更加準(zhǔn)確,但是同時(shí)也掩蓋了物理方法。例如力學(xué)傳感器可以放在小車(chē)前端使得測(cè)出的力即為繩子的拉力,但是如何向高一的學(xué)生介紹傳感器的原理和使用,并且讓學(xué)生在短時(shí)間掌握其應(yīng)用原理幾乎是不可能的。同時(shí)物理近似方法的使用不能夠得到體現(xiàn)和應(yīng)用。再如,位移傳感器可以準(zhǔn)確的得到小車(chē)的位移和時(shí)間的關(guān)系從而得到小車(chē)加速度,但是掩蓋了物體勻變速運(yùn)動(dòng)的求解過(guò)程,我們所能夠得到的只是冷冰冰數(shù)據(jù),給人一種不真實(shí)的感覺(jué),期中缺少了學(xué)生的體驗(yàn)過(guò)程,實(shí)驗(yàn)也就變得沒(méi)有了實(shí)際意義。
在近幾年的高考中這一類(lèi)的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新比較常見(jiàn)例如:
2012年海南卷給出的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示
2009年上海卷“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī))研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示
這些都是在教材傳統(tǒng)的探究實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新,作為考題無(wú)可厚非,但是這些并不適合作為學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)。
在課本探究實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,我們可以嘗試讓學(xué)生自己自己思考如何實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,也可以讓學(xué)生分析別人實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的優(yōu)缺點(diǎn),這樣會(huì)更加有有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用,更加有助于學(xué)生對(duì)科學(xué)的方法掌握,更加有助于學(xué)生向更高的層次拓展自己的思維。但是我們不能本末倒置,筆者認(rèn)為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新只能作為教材探究實(shí)驗(yàn)的拓展,而不能替代教材中探究實(shí)驗(yàn)。我們應(yīng)當(dāng)立足于教材中的探究實(shí)驗(yàn),注重于理解和掌握實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)方法。
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關(guān)鍵詞:高中物理;課堂提問(wèn);原則;方法;策略
中圖分類(lèi)號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2013)13-100-01
隨著新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的進(jìn)一步深入,科學(xué)方法教育受到了教育研究者及實(shí)踐的廣泛重視。我國(guó)高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出課程目標(biāo)之一是:經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題,驗(yàn)證物理規(guī)律;通過(guò)物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過(guò)程,了解物理學(xué)的研究方法,認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn),物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中的作用。這些都要在課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn),而課堂提問(wèn)又是提高課堂教學(xué)效率的重要教學(xué)方法,恰當(dāng)?shù)恼n堂提問(wèn)不僅能夠鞏固知識(shí)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,而且還能在師生互動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、創(chuàng)造性的解決問(wèn)題,這正是物理教學(xué)所要達(dá)到的目標(biāo)。
然而,在現(xiàn)實(shí)的高中物理課堂教學(xué)中,課堂提問(wèn)還存在著一些的問(wèn)題。如,教師對(duì)課堂提問(wèn)的認(rèn)識(shí)不太深刻、設(shè)置課堂問(wèn)題的難度不太適當(dāng)、課堂提問(wèn)的分布不太廣泛、對(duì)學(xué)生的反饋不夠具體、對(duì)學(xué)生的提問(wèn)不夠重視等等。久而久之,舉手回答問(wèn)題的學(xué)生越來(lái)越少,課堂變得越來(lái)越安靜,學(xué)生對(duì)教師提出問(wèn)題,不是積極的回答,而是躲閃老師的眼神,怕被老師叫起來(lái)回答問(wèn)題,于是,教師自說(shuō)自話的現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。因此,針對(duì)這些存在的問(wèn)題,筆者在高中物理教學(xué)中,對(duì)課堂提問(wèn)的原則、方法和策略進(jìn)行了研究,期望能夠?yàn)榻虒W(xué)一線的教師們提供實(shí)踐參考。
一、高中物理教學(xué)中課堂提問(wèn)的原則
1、科學(xué)性
在高中物理教學(xué)中,課堂提問(wèn)首先應(yīng)當(dāng)注重科學(xué)性
對(duì)重要的物理概念或規(guī)律進(jìn)行闡述時(shí),教師要用物理學(xué)科的術(shù)語(yǔ),注意語(yǔ)言的正確性、準(zhǔn)確性。例如,在講比熱容時(shí),應(yīng)當(dāng)說(shuō)“物質(zhì)的比熱容”,而不應(yīng)當(dāng)說(shuō)“物體的比熱容”;在講電場(chǎng)時(shí),應(yīng)當(dāng)說(shuō)“帶電體周?chē)目臻g存在電場(chǎng)”,而不應(yīng)當(dāng)說(shuō)“帶電體周?chē)目臻g叫電場(chǎng)”。當(dāng)然,在科學(xué)性的前提下,課堂提問(wèn)的語(yǔ)言還要盡可能通俗易懂。
2、啟發(fā)性
在高中物理教學(xué)中,課堂提問(wèn)還要注意啟發(fā)性,盡量避免低效或無(wú)效的問(wèn)題如“是不是”、“對(duì)不對(duì)”等,這些問(wèn)題缺少對(duì)學(xué)生思維的啟發(fā),不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。教師要盡量避免這種無(wú)意識(shí)的口頭語(yǔ),提問(wèn)時(shí)注重問(wèn)題的啟發(fā)性,這樣才能夠提高課堂提問(wèn)的效率。
3、難易適度性
在高中物理教學(xué)中,課堂提問(wèn)還要注意難易適度,既不能過(guò)于容易,又不能過(guò)于困難。提問(wèn)的問(wèn)題要有一定的難度,要讓學(xué)生經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考才能夠得出答案。如果問(wèn)題過(guò)于簡(jiǎn)單,學(xué)生會(huì)對(duì)其不屑一顧,失去參與課堂提問(wèn)的興趣。問(wèn)題過(guò)難,又會(huì)打擊學(xué)生的自信心,使學(xué)生百思不得其解,而放棄思考。因此,課堂提問(wèn)的問(wèn)題要注意難易適度,避免課堂提問(wèn)效率低下。
二、高中物理教學(xué)中課堂提問(wèn)的方法
1、直接提問(wèn)與間接提問(wèn)
直接提問(wèn)就是要開(kāi)門(mén)見(jiàn)山,直截了當(dāng)?shù)靥岢鰡?wèn)題如,“什么叫加速度”、“什么是電場(chǎng)強(qiáng)度”等。直接提問(wèn)有助于教師引導(dǎo)學(xué)生積極地分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。間接提問(wèn)是欲問(wèn)A,先從B開(kāi)始。例如,“如何使小磁針的南極變?yōu)楸睒O?”、“如何使己經(jīng)退磁的小磁針重新磁化?”等都是間接提問(wèn)。間接提問(wèn)有助于學(xué)生疏通思路,進(jìn)一步理解物理概念和規(guī)律。
2、正面提問(wèn)與逆向提問(wèn)
正面提問(wèn)就是讓學(xué)生在探索問(wèn)題答案的過(guò)程中理解物理知識(shí),逆向提問(wèn)就是從相反的方面提出假設(shè),讓學(xué)生通過(guò)對(duì)照比較,自己得出正確結(jié)論。這兩種提問(wèn)交替進(jìn)行,可以促進(jìn)學(xué)生從問(wèn)題的兩個(gè)對(duì)立面進(jìn)行思考,從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。如在“磁場(chǎng)”一課中,教師首先正面提問(wèn):“磁場(chǎng)線有何特點(diǎn)?”學(xué)生做出正確回答后,再逆向提問(wèn):“兩條磁場(chǎng)線是否可能相交,為什么?”通過(guò)這兩種提問(wèn)交替進(jìn)行,使學(xué)生加深了對(duì)物理知識(shí)的理解,收到良好的教學(xué)效果。
3、廣泛提問(wèn)與特定提問(wèn)
廣泛提問(wèn)是針對(duì)全體同學(xué),特定提問(wèn)是針對(duì)某一學(xué)生
在課堂教學(xué)中,要根據(jù)不同的目的進(jìn)行選擇,有時(shí)在同一個(gè)問(wèn)題中會(huì)用到兩種方法。例如在“自由落體運(yùn)動(dòng)”的復(fù)習(xí)課中,先廣泛提問(wèn):“同學(xué)們思考一下勻加速直線運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)?”然后再分別請(qǐng)不同層次的同學(xué)回答,根據(jù)學(xué)生的回答,教師進(jìn)行歸納總結(jié),為新課教學(xué)做好鋪墊。
三、高中物理教學(xué)中課堂提問(wèn)的策略
1、設(shè)計(jì)問(wèn)題的策略
問(wèn)題的設(shè)計(jì)是課堂提問(wèn)過(guò)程的第一步也是重要的一步,沒(méi)有精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題,就沒(méi)有好的提問(wèn)效果。設(shè)計(jì)課堂提問(wèn)的問(wèn)題,首先要選擇提問(wèn)點(diǎn),要在重、難點(diǎn)處提問(wèn)、在蘊(yùn)含物理原理處提問(wèn)、在與生活相關(guān)處提問(wèn)。其次要設(shè)計(jì)問(wèn)題的難度與梯度,既要有一定的難度,又不能完全超越學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)基礎(chǔ),即設(shè)計(jì)的問(wèn)題要落在學(xué)生思維的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)。最后要設(shè)計(jì)問(wèn)題的角度,從不同的角度引導(dǎo)學(xué)生思考問(wèn)題,以加深對(duì)物理知識(shí)的理解。
2、發(fā)問(wèn)的策略
教師要把握好發(fā)問(wèn)的時(shí)機(jī),用和善的語(yǔ)態(tài)與學(xué)生交流,并還要給學(xué)生充足的思考時(shí)間。這樣才有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高課堂提問(wèn)的效果。
3、導(dǎo)答的策略
教師要根據(jù)不同的情況,引導(dǎo)學(xué)生回答問(wèn)題。當(dāng)學(xué)生的回答離題較遠(yuǎn)時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生一步步靠近問(wèn)題的實(shí)質(zhì);在問(wèn)題較難時(shí),教師要分解問(wèn)題、降低問(wèn)題的難度;最后,在學(xué)生回答不完整時(shí),可以轉(zhuǎn)叫他人把問(wèn)題補(bǔ)充完整。
一、通過(guò)數(shù)學(xué)概念的建立、規(guī)律的揭示展示科學(xué)方法
我們的教學(xué)目的不應(yīng)當(dāng)只是教給學(xué)生現(xiàn)成的數(shù)學(xué)概念、規(guī)律,而應(yīng)該讓學(xué)生深入了解數(shù)學(xué)的思想方法特點(diǎn)。在數(shù)學(xué)概念的建立、規(guī)律的揭示過(guò)程中,往往蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)方法。
1.1建模方法
建立理想模型是研究數(shù)學(xué)問(wèn)題最基本的方法之一,在解決函數(shù)問(wèn)題時(shí),我們可以考慮先確定函數(shù)的模型,從而把本來(lái)復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)化。先簡(jiǎn)單后復(fù)雜是研究數(shù)學(xué)問(wèn)題的一般方法。
1.2歸納方法
歸納法是從個(gè)別到一般的思維方法,是以大量具體的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)學(xué)事實(shí)為基礎(chǔ),從中發(fā)現(xiàn)反映普遍特征的數(shù)學(xué)規(guī)律,這是建立數(shù)學(xué)概念,揭示數(shù)學(xué)規(guī)律的有效的教學(xué)方式。數(shù)學(xué)的概念和規(guī)律有時(shí)較難單純依靠理性思維來(lái)獲得,許多情況下必須依靠對(duì)自然的觀察,盡可能多地搜集各種經(jīng)驗(yàn)事實(shí),在比較、分析的基礎(chǔ)上剔除其非本質(zhì)的成分,這樣才能揭示事物的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律。例如:在學(xué)習(xí)“二次函數(shù)圖像的變化”時(shí),我們可以讓學(xué)生動(dòng)手畫(huà),經(jīng)過(guò)觀察、討論學(xué)生就可以歸納出它的變化規(guī)律。
1.3演繹方法
演繹法是從一般到個(gè)別的思維方法,在幾何題的證明中它常和其他方法結(jié)合起來(lái)使用,通過(guò)從條件和問(wèn)題著手,分析從而解決問(wèn)題。
1.4類(lèi)比方法
類(lèi)比法是根據(jù)兩個(gè)對(duì)象某些部分屬性相似或相同,并由一個(gè)對(duì)象遷移到另一個(gè)對(duì)象的推理方法。當(dāng)我們不知如何解決一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),運(yùn)用類(lèi)比思維方法往往能順利解決。例如在講“立方根”時(shí),可跟前面剛講的平方根進(jìn)行類(lèi)比,這樣學(xué)生可以較容易掌握,并印象深刻。
二、以活動(dòng)為基礎(chǔ),讓學(xué)生從活動(dòng)中掌握科學(xué)方法
數(shù)學(xué)早在古希臘歐幾里德時(shí)代,就有了公理體系,研究就“有法可依”了。如“對(duì)頂角相等”、“平行公理”等,公理本身是人們對(duì)有關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行大量考察、探索,以實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度建立的。而數(shù)學(xué)活動(dòng)課程,是數(shù)學(xué)教育在活動(dòng)中進(jìn)行,即“數(shù)學(xué)+活動(dòng)”?;顒?dòng)是形式,是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的手段,讓學(xué)生通過(guò)活動(dòng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),讓活動(dòng)貫穿始終?;顒?dòng)中既包括操作性活動(dòng)(動(dòng)手),也包括觀念性活動(dòng)(動(dòng)腦),做數(shù)學(xué)活動(dòng)時(shí)要注意調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)眼、動(dòng)口,多種感覺(jué)器官密切配合,協(xié)調(diào)活動(dòng),學(xué)生通過(guò)畫(huà)一畫(huà)、拼一拼、擺一擺、量一量、剪一剪、數(shù)一數(shù)等形式,在“做中學(xué)”,在“學(xué)中做”。教、學(xué)、做合一,讓學(xué)生在活動(dòng)中感受到愉悅、輕松、快活。蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò):“當(dāng)知識(shí)與積極的活動(dòng)緊密聯(lián)系在一起的時(shí)候,學(xué)習(xí)才能成為孩子精神生活的一部分?!睂W(xué)生在活動(dòng)中,體腦結(jié)合,手腦并用,既減輕了學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),又充分發(fā)揮了他們的興趣、愛(ài)好和個(gè)性特長(zhǎng),更進(jìn)一步提高了其發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。在數(shù)學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中,數(shù)學(xué)活動(dòng)自始至終占有極其重要的地位??v觀數(shù)學(xué)發(fā)展的輝煌歷史,數(shù)學(xué)活動(dòng)起了決定性的作用,并且人們從活動(dòng)中總結(jié)出眾多研究問(wèn)題的科學(xué)方法,因此,在平時(shí)的教學(xué)中要讓學(xué)生多觀察、多動(dòng)手、多思考,讓學(xué)生在活動(dòng)中掌握科學(xué)方法。如通過(guò)“驗(yàn)證勾股定理”的活動(dòng)讓學(xué)生懂得蘊(yùn)含其中的圖形的割補(bǔ)方法、面積相等。對(duì)于數(shù)學(xué)中眾多重大的但限于中學(xué)活動(dòng)條件而不能做的活動(dòng),教師可利用現(xiàn)代教學(xué)媒體向?qū)W生展現(xiàn)或模擬,讓學(xué)生體驗(yàn)和領(lǐng)會(huì)其中的科學(xué)方法。
三、以知識(shí)為載體,通過(guò)課堂教學(xué)向?qū)W生滲透科學(xué)方法
數(shù)學(xué)是由一些基本概念、基本規(guī)律和理論組成的體系嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué),在數(shù)學(xué)概念和規(guī)律的建立、發(fā)展和應(yīng)用過(guò)程中及各知識(shí)點(diǎn)相互聯(lián)系的地方,蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)方法,教師在教學(xué)中要善于抓住知識(shí)和方法的結(jié)合點(diǎn)進(jìn)行滲透。例如教師在講解“有理數(shù)的相反數(shù)、絕對(duì)值、數(shù)軸”時(shí)向?qū)W生滲透“數(shù)形結(jié)合方法”這一科學(xué)研究中最基本的方法;在講解較復(fù)雜的“二元一次方程”,以及幾何題證明過(guò)程中滲透常用的“代換方法”這一數(shù)學(xué)科學(xué)研究中最普通、最簡(jiǎn)潔的方法;在講“軸對(duì)稱(chēng)圖形的變化”時(shí)向?qū)W生滲透“對(duì)稱(chēng)方法”這一數(shù)學(xué)科學(xué)研究中最深刻、最能體現(xiàn)科學(xué)美的方法;在講解“二次函數(shù)的最值”時(shí)向?qū)W生滲透“極限方法”這一數(shù)學(xué)科學(xué)研究中最具數(shù)學(xué)化、最能體現(xiàn)辯證思維的方法等。
四、以實(shí)踐為渠道,讓學(xué)生通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題運(yùn)用科學(xué)方法
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