新课程视域下物理课堂教学中科学方法的显化策略

1、新课程视域下物理课堂教学中科学方法的显化策略一、问题的提出随着新课程改苹的不断深入，以实验探究为核心的教学理念逐步被教师所接受.而穿着 探究外衣的物理科学方法，却在探究过程屮往往被教师所忽视，在普通高中物理课程标准 （实验）（以下简称课程标准）中要求“尝试应用科学探究的方法研究物理问题、验 证物理规律”，但和对于物理概念和规律教学，科学方法貝有内隐性.课程标准也没有 提出具体的关于科学方法的教学内容，而只是在内容标准部分出现过一次“体会探究过程中 所用的科学方法” 1.可见在课程标准中关于科学方法的表述是相当的含薔.同时，有 些教师在教学过程中，也过于关注概念和规律的教学，而对于科学方法的教学

2、和引导，也是 若隐若现，使学生对于高中物理科学方法的掌握程度达不到应冇的层次，导致学生面对新情 境、新问题时，感觉束手无策，所以笔者认为在高中物理探究过程中不妨让常川的科学方法 从“后台”走到“前台”，使之显化，使之成为高中物理课堂教学的另一项基本内容.二、课堂教学屮显化科学方法的策略从教学论的角度看，显性教育能够唤起学牛学习物理方法的意识，有利于使学牛把掌握 物理方法作为明确的学习目标，这就使学习口标与教学目标达成i致，从而促使学主主动学 习物理方法2.要使原木隐化的科学方法显化，町以从以下的几个方面人手.1. 修改教学h标，确定科学方法的地位教学内容和教学冃标的确定是备课的重要组成部分，传

3、统的教学过程往往将科学方法作 为推导概念和规律的一种工具，而并不把它作为教学内容，所以教师在备课时常不将科学方 法作为教学的主要目标，为了显化科学方法教学，在确定教学目标时，就应该将所对应的科 学方法，作为教学内容之一，明确提出来.这样在教学过程屮，才不会欲说还休，遮遮掩掩, 而是明确告知学生这种科学方法的名称及使用的条件、过程、步骤等.以“探究弹性势能的表达式”为例，可以这样设计教学目标（见下教学目标：一、知识与技能1把弹性势能与重力势能类比，猜想弹性势能与哪些物理笊有关.2. 利用转换法明确拉力做功与弹簧弹性势 能变化的关系.3. 掌握利用 j位移图象微元求和的方法 计算拉力做功.二、过程

4、与方法1. 进一步学习科学探究方法发展自主学习能九2 掌握类比法、等效转换法、图象法、微元法等科学方法.3.利用微元法和图象法计算变力做功的 问题.三、情感态度与价值观1. 培养运用类比的科学方法进行知识迁移 的能力.2. 培养探究活动中的合作意识与团队粘神.表）.【案例1】探究弹性势能的表达式的教学日标2. 分析教材结构，显化隐含的科学方法在传统的教材结构中，没有单独设立关于科学方法教学的章节.教材是按照物理学的知 识体系构建的，而科学方法隐含在概念、规律的推导和应用之中.尽管新教材対此作了较大 的变革，比如人教版利用旁批的方法给出了一些科学方法的说明，但只是“冰山一用”，所 以要做好科学方

5、法教学，教师就要深入挖掘教材屮涉及科学方法的知识点，并能归类总结其 对应的科学方法.例如在质点的教学中，书木上旁批了 “理想化方法”的含义，但在教材 3-1节关于点电荷的教学小却没有作旁批，在3-3节讲理想气体时也没有作另外的说明，这 就要求教师去研究教材,把同类的科学方法进行归类,在教学过程屮不断地强化学生对于科 学方法本质的认识.新教材尽管己经重视了科学方法的教学，但还是远远不够的，这也给了 我们教师对教材的再创造预留了更大的空间.【案例2】原了结构的模型在人教版教材3-5节关于原子结构模型的教学中，通过对教材的深入研究，可以使隐含 在知识点背后的很多科学方法显化，在关于原子结构的教学过程

6、中，可以以物理学史为背景, 介绍各种原子结构模型的建立过程，向学牛明确模型法是人们为了研究问题的方便和探讨事 物的本质特点而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办 法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化3,在介绍卢瑟福模型的构建过程时, 通过类比法分析a粒子散射实验，在这里可以将类比法显化，让学生知道我们在处理一些 十分抽彖的，看不见、摸不着的物理量时，由于缺少感性认识，不易理解，这时我们就利用 一个人家能看见的、与z相似的事物來进行对照学习，这就是类比法.3. 吏构教学过程，以科学方法为主线传统的教学过程往往以知识为主线，来安排教学过程，而把方法教学作为知

7、识学习过程 屮潜移默化的一种过程.其实在新课程教学过程中,不如把科学方法玄接教给学生，让学生 利用科学方法作为工具去口主探究，这样才能更好地体现学生的主体地位.在构建教学过程 吋，对于适合丁学生探究的知识点，不妨对科学方法进行显性处理，先介绍探究过程屮可能 用到的科学方法，然后放手让学牛利用科学方法去探究.随着学生的感性知识和科学方法的 不断积累，学生的探究能力必将人人提高，【案例3】探究加速度与力和质最的关系在这节课的教学中，可以利用如图1所示的流程，以科学方法为主线，先根据日常生活 中的经验，利用假设法猜想加速度与力和质量的关系；然后利川控制变量法设计实验探究框 架；用等效替代法把加速度之

8、比替换为位移之比，简化计算与测量过程：利用图象法直观地 展示实验结论，控制实验误差：用综合归纳法得出牛顿笫二定律.这样以科学方法为主线來 设计整个探究过程有利于培养学生发现问题，解决问题的能力，比传统的以知识点來构建课 堂框架更冇利于学生科学素养的生成.4. 重视应用训练.熟练运用科学方法科学方法的教育意义在于训练学生的智力技能，只有通过实际运用和操作，才能深刻理 解科学方法，准确而灵活地运用科学方法4.在实际的教学过程中常会遇到这样的一种情 况，在学业水平检测小，如果对于书本实验进行直接考查，学住能较好地完成，但如果是同 样的科学方法放在一个新的情境中，很多学生就不知如何下手.这主要是学生对

9、于该种科学 方法的木质、适用范围及应用原理还没冇深入地领会，所以在进行科学方法教学过程中不应 “就事论事”，而应多创设一些变式，多建立一些新情境.这样才能使学生跳出原有的知识 框架，掌握科学方法的精髓.【案例4微元思想的应用在新课标人教版必修小，探究匀变速直线运动的位移规律这一节，教材处理时，将匀 变速直线运动的过程分隔成很小的时间段，每一个时间段可近似看做匀速直线运动，这样可 利用图象屮所对应的矩形表示通过的位移，如果将t-0,则可利用图彖与坐标轴所围面积 表示位移，从而得出匀变速直线运动的规律，此处隐含了高屮物理屮的-个重要的科学方法，即微元法，教师可在此处利用变式对此 方法进行强化，比如

10、可以在初中所学的知识点功的基础上，介绍图象法求解变力做功.例如: 求图2中f所做的功（图形为一半圆）此处的分析和处理与上述探究匀变速运动的相同， 都是利用微元法的思想，化变为不变，然后利用图象的面积来求解相关的物理最.这样增加 变式训练，可让学生体会微元思想的应用条件、方法和步骤，起到举一反三z功效.三、在显化科学方法教学的过程屮应注意的几个问题1.在显化科学方法时，不应弱化物理知识点的教学有论者认为科学方法是高于物理知识的更木质的内容，所以在探究过程屮学生学习的重 点应放在科学方法的学习上高屮物理教学屮概念与规律是主线，科学方法是解决问题的重 要工具，同时也是高屮教学的重要内容.处理好各知识

11、点与科学方法的关系尤为重要，有些 知识点的教学中用到的科学方法是学生熟悉的常用方法，此时不必花太多精力去讲解科学方 法，采用隐性处理；而対于一些探究过程和习题中的重要的、平时较少接触的科学方法，则 必须进行显化处理，使学牛対于此种方法应用的条件、步骤、特点有更深的理解，对于两者 的地位，笔者觉得可理解为“两条腿走路”，缺一不可，対于以前较为隐性的科学方法，可 以采用显性处理，“把它大声地说出來” 2.探究过程中显化科学方法的同时，更应加强实验能力的培养在高川实验探究的过程川，除了要重视并显化科学方法外，更应注重培养学生的实验能 力.物理实验是物理学的基础,科学方法对实验的进行具有指导作用,在实验方案的确定、 数据的处理等方面有着重要的作用，但实验过程，还必须依靠学生通过动手操作、观察、思 考才能将科学方法内化为其心智能力.所以在显化科学方法的同时，更应加强高中实验探究 教学，多设计一些变式实验，让学生利用所掌握的科学方法自主探究。从以上案例可以看到，在教学过程中将科学方法显化之后，科学方法才能够像科学知识 那样，真正成为高中物理的教学内容，使学牛接受显性的科学方法教育.只有这样，才能更 好地推进高小新课程改革，使科学知识与科学方法相互映衬，才不会出现科学方法教育缺失 的问题。参考文献：1 中华人民共和国教育部.普通