高中物理科學(xué)研究方法教育的現(xiàn)狀與思考[文檔資料]

高中物理科學(xué)研究方法教育的現(xiàn)狀與思考 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 “ 學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運用物理知識和科學(xué)探究方法解決一些問題 ” 是普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的物理課程總目標(biāo)之一 .此目標(biāo)旨在學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)，掌握物理科學(xué)研究方法，認(rèn)識物理科學(xué)研究方法在物理學(xué)發(fā)展中的作用 .由此可見，物理教學(xué)不再是以 “ 傳授物理知識為核心 ” ，而是更加關(guān)注物理教學(xué)過程中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培育、思維方式的轉(zhuǎn)變以及解決問題能力和創(chuàng) 新能力的提升 .所以，以知識為基礎(chǔ)，以方法為紐帶，以能力為目標(biāo)，是物理課堂教學(xué)的出發(fā)點和落腳點 . 閻金鐸教授認(rèn)為物理科學(xué)方法可分為三個層次：第一層次叫具體方法；比如觀察的方法，實驗儀器的使用方法或某個實驗的具體操作方法等；第二層次叫邏輯方法；在具體方法的基礎(chǔ)上，運用邏輯方法進(jìn)行思考，通過分析、綜合、抽象、概括等過程，最后上升到思維的三個形式，即概念、判斷和推理；第三個層次是研究方法；如理想化方法、等效法、假設(shè)法、類比法、數(shù)學(xué)方法等 .物理科學(xué)研究方法泛指非具體和非邏輯的第三個層次的物理科學(xué)方法，它是 指在物理學(xué)發(fā)展過程中形成和積累的學(xué)習(xí)和研究物理問題的符合科學(xué)一般原則的各種實踐途徑以及具體手段 . 1 高中物理科學(xué)研究方法教育的現(xiàn)狀 物理科學(xué)研究方法以隱性的方式存在于高中物理內(nèi)容中 .這樣，從物理教材中物理科學(xué)研究方法的呈現(xiàn)形式來看，就不可避免的導(dǎo)致高中物理教師把 “ 方法 ” 教育放在物理教學(xué)的次要位置，具體表現(xiàn)在以下三個方面 . 1.1 無 “ 法 ” 意識 物理科學(xué)研究方法是物理科學(xué)實踐的產(chǎn)物，是發(fā)現(xiàn)物理知識的重要 “ 技術(shù) ” 手段，是解決物理問題的一把鑰匙 .所以，應(yīng)該把物理科學(xué)研究方法教 育放在與物理知識教學(xué)的等同位置 .但就當(dāng)前的物理教學(xué)來看，無物理科學(xué)研究方法教育意識的現(xiàn)象普遍存在 . 比值定義法是物理學(xué)中定義物理量的一種科學(xué)研究方法 .在初中物理內(nèi)容中沒有用比值定義物理量的科學(xué)方法，比如，密度定義為單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度，而沒有用物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值叫做這種物質(zhì)密度的比值定義法定義密度 .其實，比值定義法是一種物理科學(xué)研究方法，其所定義的物理量由其特殊規(guī)律，比如用比值定義法所定義的物理量與所比的兩個物理量無關(guān)，其定義式是量度式而不是決定式 .而在高中物理教材 (人教 版 )中第一次用比值定義法定義的物理量是速度，由于物理教師對比值定義的物理科學(xué)方法不甚熟悉或不夠重視，所以在用比值定義法定義速度時，對比值定義的物理科學(xué)方法的內(nèi)容和特點避而不談 . 1.2 一提而過 物理知識是物理科學(xué)研究方法的載體 .同時，物理科學(xué)研究方法又具有實踐性、科學(xué)性，是科學(xué)實踐智慧的結(jié)晶 .挖掘高中物理內(nèi)容中物理科學(xué)研究方法教育素材，融物理科學(xué)思想方法教育于物理教學(xué)之中，以此培養(yǎng)學(xué)生的物理科學(xué)研究能力和實踐創(chuàng)新能力 .因此，在物理教學(xué)過程中加強(qiáng)物理科學(xué)研究方法教育不容忽視 . 高 中物理內(nèi)容中的物理科學(xué)研究方法有：理想化的方法，如質(zhì)點、單擺模型；比值定義法，如速度、電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度定義；等效法，如力的合成與分解、運動的合成與分解；類比法，如電場與重力場；控制變量法，如探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，等等 .但在物理課堂教學(xué)中對這些物理科學(xué)研究方法往往出現(xiàn)一提而過的現(xiàn)象，而對物理科研究學(xué)方法概念的內(nèi)涵、外延、特點以及應(yīng)用等很少涉及 .比如，質(zhì)點模型是理想化科學(xué)方法應(yīng)用的產(chǎn)物，但在質(zhì)點概念的教學(xué)中，教師常只說明質(zhì)點是一種理想化的物理模型，而對什么是理想化的物理科學(xué)研究方法？為什么要把實際物體 理想化？在什么條件下把實際物體理想化？等理想化方法的內(nèi)涵、外延以及實質(zhì)和特點置之教外 . 1.3 有 “ 法 ” 不依 物理科學(xué)研究方法潛伏于物理知識之中，挖掘物理教學(xué)內(nèi)容中的物理科學(xué)研究方法教育素材，放大物理科學(xué)研究方法的教育價值，提高物理科學(xué)研究方法的教學(xué)地位，加強(qiáng)物理科學(xué)研究方法的學(xué)習(xí)考查，做到有 “ 法 ” 必學(xué)、學(xué)“ 法 ” 必用、用 “ 法 ” 必考，從而引起對物理科學(xué)研究方法教育的重視，為實現(xiàn)學(xué)生知識向能力的轉(zhuǎn)化提供方法的支持 . 物理科學(xué)研究方法是物理知識向物理能力轉(zhuǎn)化的紐帶和橋梁，學(xué)生學(xué)習(xí)物理知 識的同時更要掌握物理科學(xué)研究方法， 想品質(zhì) .可以通過實驗思想方法的比較選擇來養(yǎng)成基于嚴(yán)謹(jǐn)方法對某事物進(jìn)行判斷的認(rèn)知品質(zhì)等 .當(dāng)然我們也可以說得更細(xì)致一點，譬如在物理問題的解決過程中，我們可以通過查找某類問題的 “ 鍥子 ” ，以幫學(xué)生不斷生成更高水平的的解題策略 . 根據(jù)筆者的經(jīng)驗，認(rèn)知策略的最佳教學(xué)時機(jī)，在于物理知識的學(xué)習(xí)或物理問題的解決之后，兩者之間銜接要緊湊，一般應(yīng)先讓學(xué)生自主反思，然后教師進(jìn)行點撥 .長此以往，則可收到培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)品質(zhì)的功效 . 最后需要強(qiáng)調(diào)的是，創(chuàng)設(shè)問題情境、實 施探究教學(xué)與追求認(rèn)知策略不應(yīng)當(dāng)是分開的，而應(yīng)當(dāng)是一體的 .在具體的實施過程中，情境的創(chuàng)設(shè)就是為了探究的順利進(jìn)行，而在探究過程中學(xué)生除了習(xí)得物理知識與物理思想之外，對探究過程的體驗與反思，本身就是認(rèn)知策略不斷生成的過程 .在這一整體過程中，教師的作用除了判斷學(xué)生的知識達(dá)成度之外，還可以通過問題解決的方式去判斷學(xué)生的認(rèn)知策略是否形成 .總的來說，有了這三個基本理念的支撐，高中物理教學(xué)就可以進(jìn)入一個良好的狀態(tài)，從而實現(xiàn)教學(xué)相長 . 從而提升學(xué)生的探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新能力 .在物理知識的教學(xué)過程中，要把物理知識方法化、 科學(xué)研究方法顯性化，做到知 “ 法 ” 、學(xué) “ 法 ” 、用 “ 法 ”. 在學(xué)生掌握物理科學(xué)研究方法的前提下，加強(qiáng)物理科學(xué)研究方法的應(yīng)用訓(xùn)練和考查 .當(dāng)前的物理教學(xué)現(xiàn)狀表明，物理知識的鞏固訓(xùn)練多是致力于物理概念和物理規(guī)律以及物理實驗，而對物理科學(xué)研究方法的應(yīng)用訓(xùn)練是練的少、考的少，表現(xiàn)出有 “ 法 ” 不依的教學(xué)現(xiàn)狀，由此說明當(dāng)前的物理教學(xué)對物理科學(xué)研究方法教育的乏力 . 2 高中物理科學(xué)研究方法教育的思考 2.1 增強(qiáng)高中物理科學(xué)研究方法教育意識 意識是客觀存在在人腦中的反映，物理科學(xué)研究方法教育意識是物理科學(xué) 研究方法在人腦中的客觀映像 .物理科學(xué)研究方法對物理學(xué)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響，物理科學(xué)研究方法教育對學(xué)生知識向能力的轉(zhuǎn)化和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有深遠(yuǎn)的重大意義 .物理教師要在提高對物理科學(xué)研究方法教育認(rèn)識的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)物理科學(xué)研究方法教育意識 .要在領(lǐng)會理解物理科學(xué)研究方法概念的同時，具有抓住物理科學(xué)研究方法本質(zhì)的意識，挖掘物理科學(xué)研究方法教育素材的意識，以及物理科學(xué)研究方法的應(yīng)用意識和評價意識 . 2.2 構(gòu)建高中物理科學(xué)研究方法教育體系 表 1 高中物理科學(xué)研究方法教育體系 高中物理科學(xué)研 究方 法教育內(nèi)容 (方法、舉例 )高中物理科學(xué)研 究方法教育目標(biāo) 高中物理科學(xué)研 究方法應(yīng)用訓(xùn)練高中物理科學(xué)研究 方法教育評價 實驗歸納法光的反射定律 領(lǐng)悟?qū)嶒灇w納方法，經(jīng)歷實驗歸納物理規(guī)律的過程，學(xué)會獨立操作 . 實驗設(shè)計規(guī)范操作 數(shù)據(jù)處理歸納規(guī)律 等效替代法力的合成 與分解 認(rèn)識等效法的意義，理解等效的本質(zhì)，會用等效法探究和解決物理問題 . 等效思想等效方法 等效規(guī)律數(shù)學(xué)處 理 理想化方法質(zhì)點 認(rèn)識理想和現(xiàn)實的差異及理想化方法的物理意義，掌握理想化的條件 . 理想模型的認(rèn)識 客體理想化條件 理想模型的應(yīng)用 控制變量法探究加速度與 力、質(zhì)量的關(guān)系 知道控制變量法，會控制變量探究問題，會在控制變量的基礎(chǔ)上歸納物理規(guī)律 . 控制變量的認(rèn)識 變量控制的方法 變量控制的條件 控制結(jié)果的處理 控制結(jié)果的歸納 比值定義法電場強(qiáng)度知道比值定義的基本方法，理解比 值定義法的本質(zhì) . 定義內(nèi)容的理解 定義式的理解 定義式的應(yīng)用 乘積定義法功認(rèn)識乘積定義法，理解乘積定義法的意義、本質(zhì)和特征 . 定義內(nèi)容的理解 定義式的理解 定義式的應(yīng)用 極限法瞬時速度認(rèn)識極限法，理解極限法的物理意義，會應(yīng)用極限法解決物理問題 . 時空極限和極限條件下物理量的變化，極限條件下物理規(guī)律的運用及物理問題的分析 . 類比法電場認(rèn)識類比法的思想，認(rèn)識類比法的本質(zhì)，會應(yīng)用類比法研究問題 . 類比法的 概念 類比法解題 假說法普朗克量子假設(shè) 了解假說法的思想以及假說法在物理學(xué)發(fā)展中的作用，會應(yīng)用假說法研究問題 . 假設(shè)法的概念 假設(shè)法解題 外推法自由落體運動 規(guī)律研究 認(rèn)識外推思想方法及外推法在物理學(xué)發(fā)展中的作用，會應(yīng)用外推法研究物理問題 . 極限外推法解題端值外推法解題 放大法扭秤法測 引力常量 認(rèn)識放大法，理解放大法的物理原理，會應(yīng)用放大法研究物理問題 . 微小量放大設(shè)計，放大法 在物理實驗中的應(yīng)用 數(shù)學(xué)方法振動圖象 與波動圖象數(shù)學(xué)模型的建立，數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用，數(shù)學(xué)方法的運用 .代數(shù)、平幾、解幾、三角、數(shù)列知識的應(yīng)用 . 評價內(nèi)容： 高中物理科學(xué)研究方法應(yīng)用訓(xùn)練內(nèi)容 . 評價題型：選擇題； 填空題； 設(shè)計題； 操作題 ； 論述題 . 評價形式： 紙筆評價； 操作評價； 紙筆操作評價 . 評價標(biāo)準(zhǔn)：高中物理科學(xué) 研究方法教育目標(biāo) 評價呈現(xiàn)： (1)等級形式 (2)賦分形式 法國數(shù)學(xué)家笛卡兒說過： “ 最有價值的知識，是關(guān)于方