張喜榮

（保定學院物理與電子工程系 河北 保定 0710 00 ）

張 敏

（保定學院科研處 河北 保定 0710 00 ）

1 問題的提出

對于“中學物理科學方法教育”，單從理論上進行研究并不完善．為了提出更加具有針對性、可操作性的教學策略，筆者對當前物理科學方法教育的現(xiàn)狀進行了抽樣調查，并深入地分析了調查結果．在樣本的選取上，筆者僅選取了保定市縣以及南京市縣中學物理教師．一定程度上也可以折射出當前我國物理科學方法教育的現(xiàn)狀．

2 研究方法

中學物理科學方法教育現(xiàn)狀的調查，采用了問卷調查法．

2．1 研究目的

調查教師對中學物理中所涉及的科學方法的了解程度，對科學方法教育的態(tài)度，對科學方法教育內涵的了解情況，教師在物理教學中隱性或顯性開展科學方法教育的情況以及教師在物理教學中體現(xiàn)科學方法教育的影響因素．通過對存在問題的分析，為制定中學物理科學方法教育的實施策略提供依據(jù)．

2．2 調查對象

筆者選取了保定市縣以及南京市縣中學物理教師進行調查．

2．3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

調查過程中共發(fā)放問卷170 份，其中收回有效問卷165 份．筆者利用Excel 2007 對調查問卷進行數(shù)據(jù)處理．

3 研究結果

3．1 被調查教師基本信息情況統(tǒng)計結果

被調查教師有36 %男教師，64 %女教師；從教齡上看，1～6年的人數(shù)比例占18 %，7～12 年人數(shù)比例占20 %，13 ～18 年人數(shù)比例占39 %，18 年以上人數(shù)比例占23 %；學歷分布情況，大專以下占13 %，本科78 %，碩士9%；職稱方面，中教二級26 %，中教一級52 %，中教高級18 %，其他4%；所在學校的層次，9% 省重點，15 % 市重點，76 % 普通中學；所教授的年級48 %初二，52 %初三．

3．2 對初中物理中所涉及的科學方法的了解程度及了解的主要途徑

該部分共設計了9道題，對應問卷的第2～10 題，具體調查結果如下．

第2題以直接詢問的方式，調查教師對物理學中涉及的科學方法的了解情況．

由圖1可以看出，絕大多數(shù)教師對科學方法還是有所了解的，認為全部都了解的人占7%，了解一些的人占87 %，了解很少和幾乎都不了解的人僅占6%．

圖1 教師對科學方法了解程度百分比比較圖

從圖2可以明顯地看出，教材或教學參考書、互聯(lián)網以及和同事之間的交流是教師了解有關科學方法知識的主要途徑．

圖2 教師了解科學方法的主要途徑（百分比比較圖）

調查還表明，認為在物理概念教學中經常應用的科學方法是操作定義法、人為規(guī)定法、數(shù)學推導法、比值定義法、多因子乘積法和控制變量法；在物理規(guī)律教學中經常應用的科學方法是實驗歸納法、邏輯推理法、理想實驗法、假說法、圖像法、視頻分析法和控制變量法；在物理實驗教學中經常應用的科學方法是觀察法、實驗法、控制變量法、歸納法、推理法、類比法和理想實驗法；在顯示實驗效果時經常應用的科學方法是轉換法、放大法、對比法和平衡法；在處理實驗數(shù)據(jù)時，經常應用的科學方法是列表法、解析法、圖像法、歸納法和比值法．

3．3 教師對科學方法教育所持有的態(tài)度

從調查數(shù)據(jù)可以看出，少數(shù)教師缺乏對科學方法教育重要性的認識，也從不主動關注相關內容，而58 %的教師在必要時都能主動關注和搜集科學方法教育方面的書籍或論文加以學習；67 %的教師認識到在物理教學中體現(xiàn)科學方法教育具有必要性；有71 %的教師認識到體現(xiàn)科學方法教育的主要價值在于全面提高學生的科學素養(yǎng)，為其終身發(fā)展奠定基礎．

3．4 物理教師對科學方法教育內涵的認識情況

98 %的物理教師認為，物理科學方法教育的內涵是弘揚科學精神，掌握科學方法，樹立科學態(tài)度．

3．5 教師在物理教學中體現(xiàn)科學方法教育的情況

調查數(shù)據(jù)表明，在平時備課、教學、命題時，有35 %的教師重視挖掘科學方法教育的影響因素，偶爾在教學中體現(xiàn)一些科學方法．84 %的教師認為雖然課標提出了要求，但是并沒有落實到教學之中．

3．6 影響教師在物理教學中體現(xiàn)科學方法教育的因素

調查發(fā)現(xiàn)，影響教師在物理教學中滲透科學方法教育的因素主要是，現(xiàn)有的考試評價制度；現(xiàn)在使用的教材、教輔用書對科學方法顯性處理的不夠；教師在職前學習、職后培訓中接觸的關于科學方法教育內容較少．教師迫切需要建立和健全物理科學方法教育的體系，在教材中顯性處理科學方法教育的內容，對科學方法教育提出具體要求，在中考和高考中考查體現(xiàn)科學方法的題目．

4 結論與啟示

4．1 編寫教科書應注意體現(xiàn)科學方法教育內容課標中應對其提出具體要求

科學方法教育實施的困難之一是教育資源的缺乏．教科書作為一種最基本、最重要的教育資源，對科學方法教育的重視程度和體現(xiàn)方式都會對教學中科學方法教育的有效實施造成影響．因此，編寫教科書應注意體現(xiàn)科學方法教育內容，為教師提供最基本的科學方法教育資源，起到教材的引領作用．對此提出以下建議．

首先，組織和呈現(xiàn)教科書內容要以科學方法教育理論為指導，將科學方法教育潛移默化地滲透于整部教科書中，這是隱性的科學方法教育．其次，選擇某些典型的內容，采用顯性處理，如以小欄目或旁批的形式揭示隱含的科學方法教育內容，或提出與科學方法教育有關的問題，引發(fā)學生思考．例如，物理必修1中“伽利略對落體運動的研究”一節(jié)，滬科教版、人教版等教材就充分展示了伽利略的探究過程及其思想方法，使學生在體會歷史的真實中得到物理科學方法的熏陶．又如，人教版必修1“質點 參考系和坐標系”一節(jié)講解“質點”時在旁批中介紹了理想化的物理模型法，“運動快慢的描述——速度”一節(jié)講解速度時在旁批中介紹了比值定義法．另外，在每章總結部分“學到了什么”里面除了介紹學到了科學知識還應增加學到了哪些科學方法．

調查發(fā)現(xiàn)雖然課標對科學方法教育提出了要求，由于要求不夠具體明確，中學教師不知如何在教學中實施，因此并沒有落實到教學之中．因為課標是指導教學的綱領性文件，所以，筆者建議在課標中應對科學方法教育提出具體要求，明確提出初中階段、高中階段應該體現(xiàn)哪些科學方法．

4．2 高師開設科學方法教育選修課教師培訓中增加科學方法教育培訓內容

調查發(fā)現(xiàn)大部分中學教師存在不能準確運用前人總結的科學方法的現(xiàn)象，例如，有近68 %的教師夸大了“控制變量法”的作用，認為它可以用在物理概念的建立，物理規(guī)律的總結以及物理實驗的設計等物理科學研究中的各個領域．實際上，在設計實驗時要用到控制變量法，但是在對實驗結果進行分析時就要用到科學的思維方法和數(shù)學方法了．

出現(xiàn)上述問題的原因在于，教師在參與工作之前、后沒有進行過科學方法教育的學習與培訓，缺乏相關的知識，以己昏昏如何能使人昭昭呢，因此，筆者認為，應該在高師開設科學方法教育選修課，在教師培訓中增加科學方法教育培訓內容．

（1）開展科學方法教育有助于學生掌握所學知識、形成完整的知識結構．

對于多數(shù)學科來說，這門學科的基礎知識、基本原理、基本規(guī)律，以及研究該門學科的基本方法就是這門學科的基本結構．首都師范大學邢紅軍教授在報告中曾經指出：“在教學中教師只注重知識傳授，而不教給學生科學方法，就很有可能導致我們的學生雖然學習了一門學科，但卻沒有掌握科學方法．因此，這樣的科學教育充其量只能說是學生學過了這門學科，而不是掌握了這門學科．”實踐證明，正確的方法可以促進人們更多地去掌握所學知識．因此，正確的方法是科學之魂．學生的心理素質高質量的發(fā)展和合理的知識結構的形成都有賴于開展有效的科學方法教育和科學方法的學習與訓練．

（2）開展科學方法教育有利于提高師范教育的教學質量，促進人力資源強國建設，盡快培養(yǎng)高素質的創(chuàng)新型人才．

培養(yǎng)學生能力的關鍵因素是科學方法．《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要》將能力培養(yǎng)列為戰(zhàn)略主題之一，強調學生的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力應得到有效提高．對青年學生來說，在早期的學習階段接受科學方法的指導，為將來成為創(chuàng)新型人才奠定全面的素質基礎，進而提升師范教育的教學質量，促進人力資源強國建設，盡快培養(yǎng)高素質的創(chuàng)新型人才．

（3）開設物理科學方法教育課程，講解物理科學方法教育的內涵、基本概念、常用方法．并對教學實踐中，如何分析科學方法因素，制定教學目標，進行教學探討，從而對學生進行系統(tǒng)的物理科學方法教育，構建比較完整的科學方法教育體系．為學生在今后的中學物理教學中，更好地實施科學方法教育打好基礎，縮短師范生成為合格的中學教師的過渡時間．

（4）教師培訓中增加科學方法教育培訓內容，可以彌補現(xiàn)任教師原來在高校沒有學習科學方法論之不足，有利于他們系統(tǒng)的學習與掌握科學方法教育理論，以便更好地運用到教學實踐之中．

4．3 建立適合我國國情的科學方法教育體系

從物理學科本身的知識結構體系出發(fā)，依據(jù)物理教材及物理教學內容側重點的差異把教材分為概念教材、規(guī)律教材、實驗教材、應用（含習題）教材4大類．挖掘這4類教材的科學方法教育因素．詳見“適合我國國情的物理科學方法教育體系的構建”［1］．

4．4 明確適合我國國情的科學方法教育目標

在教學實踐中，筆者經過研究總結出兩種制定物理科學方法教育教學目標的思路，即一是由科學方法找落實目標的知識點，二是由知識點找落實目標的科學方法．詳見“物理科學方法教育教學目標的研究”［2］．

4．5 在教學實踐中運用“知法并行”模式開展教學研究

2011 年6月26 日張憲魁教授在“物理科學方法視頻教程”的輔導講座中正式提出“知法并行”教育模式．

“知法并行”教育模式是指在物理教學過程中，以教材中的知識發(fā)展過程和伴隨知識的發(fā)展過程所蘊涵的科學方法為基礎，將知識的發(fā)展過程及其所運用的科學方法整理出線索，使“知識線”和“方法線”在教學過程中同時展開、并行前進的一種科學方法教育、教學模式．請參考“物理科學方法教育的‘知法并行教學模式’”［3］．

4．6 物理考試中應加大對科學方法的考查力度

調查結果表明，在編制試題時，經?？紤]選擇一些注重考查科學方法的試題的教師僅占26 %．為了加大科學方法的考查力度，可以從探究性實驗、研究性學習、物理學史及其社會實踐活動中發(fā)現(xiàn)一些體現(xiàn)科學方法的題目，這樣，既能考查學生對科學方法的掌握情況，又能起到積極引導學生自覺地學習和運用科學方法的效果．

1 張喜榮．適合我國國情的物理科學方法教育體系的構建．物理教師，2012 （12 ）

2 張喜榮．物理科學方法教育教學目標的研究．物理教師，2013 （5）

3 張憲魁．物理科學方法教育的“知法并行教學模式”．物理教師，2013 （6）

4 張憲魁．物理科學方法教育．青島：青島海洋大學出版社，2000

5 張新麗．高中生物教學中科學方法教育現(xiàn)狀的調查研究：［學位論文］．長春：東北師范大學，2011