科學(xué)方法教學(xué)方法及嘗試論文
第1篇：科學(xué)方法教育的顯性化嘗試
一、顯性教育是隱性教育的飛躍
科學(xué)方法教育有隱性和顯性兩種方式。隱性方式是指讓學(xué)生的認(rèn)識過程模擬科學(xué)探究過程，但組織教學(xué)過程中又不明確揭示其所采用的科學(xué)方法。這種方式重在使學(xué)生以“潛移默化”的方式受到科學(xué)方法的熏陶，感受科學(xué)方法，體會到科學(xué)研究的方法和策略；而顯性教育，是指有意識地公開進(jìn)行科學(xué)方法教育，學(xué)生通過有意識地學(xué)習(xí)科學(xué)方法，達(dá)到理解知識、掌握方法和形成科學(xué)態(tài)度的目的。在初中階段，科學(xué)方法隱性教育占重要地位，但在高中和大學(xué)階段，顯性教育就顯得比較重要，所以物理教學(xué)過程中，教師必須對典型的物理科學(xué)方法在恰當(dāng)時機(jī)加以顯化，才能更好地達(dá)到教育之目的。
二、顯性教育的理論思路
物理學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)包括物理學(xué)的基本概念、原理、方法以及它們間的相互聯(lián)系。物理概念和規(guī)律是物理知識教學(xué)的基礎(chǔ)，其形成過程就是應(yīng)用科學(xué)方法的過程，而科學(xué)方法作為物理認(rèn)識活動的中介，是連接物理現(xiàn)象與物理知識的紐帶，只有通過科學(xué)方法的參與，物理概念和規(guī)律才有可能上升為知識形態(tài)。物理理論的應(yīng)用同樣需要科學(xué)方法的參與。以科學(xué)方法為中心的物理學(xué)知能結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為，以科學(xué)方法作為物理認(rèn)識活動的中介，可以展現(xiàn)出它們的相互關(guān)系，如圖1所示。圖中的箭頭表明不同部分之間的相互關(guān)系。
科學(xué)方法處于物理學(xué)知能結(jié)構(gòu)圖的中心，分別與其他四個部分相連，發(fā)生著單向或雙向作用。不同部分之間也會發(fā)生聯(lián)系，但這種聯(lián)系須經(jīng)由科學(xué)方法才可以實(shí)現(xiàn)。
三、顯性教育教學(xué)實(shí)踐
從物理教學(xué)實(shí)踐來看，科學(xué)方法教育主要體現(xiàn)在物理學(xué)知能結(jié)構(gòu)的兩條路徑上。
�。�1）物理現(xiàn)象→科學(xué)方法→物理知識。
這一路徑反映了物理知識的獲得過程。楊振寧指出：“絕大部分物理學(xué)是從現(xiàn)象中來的，現(xiàn)象是物理學(xué)的根源�！比欢瑥奈锢憩F(xiàn)象出發(fā)并不能直接得到物理知識，人們必須經(jīng)過科學(xué)方法的加工整理才能獲得物理知識。
科學(xué)方法支配著知識的演化和發(fā)展，是隱藏在知識背后的一只無形的手，物理教學(xué)不僅要按照科學(xué)方法的邏輯組織教學(xué)，還應(yīng)該將這種邏輯顯現(xiàn)出來，使學(xué)生既能體會到邏輯的力量，又能掌握這種邏輯發(fā)生的條件和步驟。同時，科學(xué)方法具有知識加工、獲取和建構(gòu)等功能，“應(yīng)將方法視為比知識更重要的東西，視為知識的脈絡(luò)，按照科學(xué)方法所展示的路子，去織教材，安排教學(xué)進(jìn)程”。進(jìn)行科學(xué)方法教育需要與知識教學(xué)相結(jié)合。
物理實(shí)驗(yàn)是研究物理學(xué)的基礎(chǔ)和基本方法。例如單就《實(shí)驗(yàn)探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》的基本程序：實(shí)驗(yàn)原理如何設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)具體需要如何操作，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如何處理，每一個過程都蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)方法教育因素。設(shè)計(jì)原理時需要運(yùn)用控制變量法從而確定a跟F、M的定量關(guān)系；使用直接測量的方法還是用比較的方法來確定加速度；操作前，通過讓小車在運(yùn)動軌道上勻速下滑，以平衡摩擦力來減少誤差，運(yùn)用了等效替代與平衡的思想方法；當(dāng)盤和砝碼所受的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M時，就可以讓它們的重力當(dāng)作小車受到的合外力用到了近似的方法；運(yùn)用圖象方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，可以使這圖線反映的物理規(guī)律更形象、更直觀；橫軸以l/M表示，這種將被測量量作某種更換，恰當(dāng)選擇橫軸表示的物理量更科學(xué)和準(zhǔn)確……牛頓第二定律的建立應(yīng)用了實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、圖像法、化曲為直法以及比例系數(shù)法等科學(xué)方法，在教學(xué)中，還要教給學(xué)生形成規(guī)律的科學(xué)方法：提出問題、比較和分類、觀察實(shí)驗(yàn)、歸納和演繹、得出物理規(guī)律……顯然，物理教學(xué)應(yīng)該分析和擇取其中的科學(xué)方法教育因素、進(jìn)行這些科學(xué)方法的顯性教育。
在物理知識教學(xué)中必須進(jìn)行科學(xué)方法顯性教育，必須講清楚科學(xué)方法，才能使學(xué)生掌握科學(xué)方法。通過物理科學(xué)方法的教育還能讓學(xué)生體會科學(xué)精神的精髓，平時就養(yǎng)成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，這樣的態(tài)度對學(xué)習(xí)和以后的工作有幫助。
�。�2）物理知識→科學(xué)方法→延伸和應(yīng)用。
這一路徑反映了物理知識的應(yīng)用過程�？茖W(xué)方法決定了知識的應(yīng)用和發(fā)展，知識的應(yīng)用和發(fā)展離不開科學(xué)方法，只有通過科學(xué)方法組織起來的知識才會形成清晰、嚴(yán)密和靈活的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，才能不斷地接收和包容新的知識，人們也只有熟練地掌握科學(xué)方法，才能迅速準(zhǔn)確地解決實(shí)際問題，進(jìn)行創(chuàng)造性的活動。在某種情況下，知識本身也是具有科學(xué)方法的意義。
物理概念和規(guī)律的引伸和擴(kuò)展也要運(yùn)用一些科學(xué)方法，教師要將解決物理問題中使用的科學(xué)方法顯化出來，引導(dǎo)學(xué)生掌握這些方法。例如，由物體受一個力作用時物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系擴(kuò)展到幾個力作用時物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時，要運(yùn)用等效方法加以過渡和連結(jié)，這個“等效替代”就是科學(xué)方法教育因素。
在物理習(xí)題教學(xué)中也可以很好的融合物理科學(xué)教育的培養(yǎng)。比如圖像法是用數(shù)學(xué)手段解決物理問題的方法，平時的教學(xué)中要選擇適當(dāng)?shù)牧?xí)題提高學(xué)生識圖和作圖的能力，如圖像表示的是哪兩個物理量的關(guān)系，它們之間的變化規(guī)律是什么，圖像中的斜率、截距、圖像下所圍的陰影面積的意義、極點(diǎn)坐標(biāo)和交點(diǎn)坐標(biāo)的意義是否理解，圖像中還隱含了哪些物理變化規(guī)律……
科學(xué)方法的學(xué)習(xí)有助于促進(jìn)物理知識的掌握，更好地促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)識結(jié)構(gòu)呈網(wǎng)絡(luò)化，有助于學(xué)生借助科學(xué)方法解決新的問題，促進(jìn)遷移。明確了科學(xué)方法在物理學(xué)知能結(jié)構(gòu)中的核心地位，物理教學(xué)中應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)方法顯性教育，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和理解科學(xué)方法。
第2篇：重視物理學(xué)習(xí)過程強(qiáng)化科學(xué)方法教育
1“過程與方法”目標(biāo)的內(nèi)涵
在課程目標(biāo)的三個維度中，“過程與方法”目標(biāo)起著承上啟下的紐帶作用。該目標(biāo)的提出旨在將學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)從傳授和掌握系統(tǒng)的物理知識，向知識的探究過程轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》[1]對過程目標(biāo)作了詳細(xì)的要求。這些內(nèi)容進(jìn)一步說明，只有使學(xué)生經(jīng)歷有價值的學(xué)習(xí)活動（如觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、分析、交流、評估等），積極參與到知識的建構(gòu)中，體驗(yàn)科學(xué)探究過程的樂趣和價值，才能培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺季S能力、探究能力和創(chuàng)新能力，掌握物理學(xué)研究的一般方法。
2“過程與方法”目標(biāo)實(shí)施中存在的困難
2.1對實(shí)施“過程與方法”目標(biāo)的重要性認(rèn)識不足
在三維課程目標(biāo)中，過程目標(biāo)具有更為長遠(yuǎn)的意義。因?yàn)殡S著信息技術(shù)的發(fā)展，人們獲取知識的途徑更為多樣化和便捷。然而，通過“過程與方法”教學(xué)，使學(xué)生經(jīng)歷和科學(xué)家相似的科學(xué)探究過程，逐漸學(xué)會應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題，認(rèn)識物理實(shí)驗(yàn)、物理模型和數(shù)學(xué)工具的作用，最終提高自主學(xué)習(xí)能力，對其終生學(xué)習(xí)和發(fā)展都大有裨益。因此，“過程與方法”和“知識與技能”共同成為重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。然而，目前物理教學(xué)中較多偏重知識，或者搞形式化過程。這不僅導(dǎo)致學(xué)生獲得的感知和體驗(yàn)較少，而且對科學(xué)方法掌握不夠。
2.2過多關(guān)注“知識線索”，忽視“方法線索”
物理知識是從大量物理現(xiàn)象中概括出共同屬性，以及不同屬性之間的聯(lián)系，抽象本質(zhì)特征，從而建立物理概念，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。教材編寫是根據(jù)新舊知識之間的知識結(jié)構(gòu)，利用邏輯推理、分析歸納、抽象概括等方法，加工獲得物理知識，科學(xué)方法是物理現(xiàn)象轉(zhuǎn)化物理知識的重要工具�，F(xiàn)行教材中科學(xué)方法較多隱含在“知識線索”中，使得教師對“方法線索”關(guān)注不夠，或者把握不清楚。
鑒于這種現(xiàn)狀，徐敏娜提出了“知法并行”教育模式[2]。她建議以教材中的知識建立過程和所蘊(yùn)含的科學(xué)方法為基礎(chǔ)，整理出知識和科學(xué)方法線索，使“知識線”和“方法線”在教學(xué)過程中同時展開。這一教學(xué)模式為“過程與方法”目標(biāo)中科學(xué)方法教育的實(shí)施指明了方向。
2.3教科書的信息呈現(xiàn)方式為實(shí)現(xiàn)過程目標(biāo)帶來了困難
教科書是一種單向傳遞信息的方式，而教學(xué)活動中師生合作、生生合作等需要交互完成。由于不同地區(qū)學(xué)校和師生在城鄉(xiāng)、層次等方面有差異，教材僅僅是在總體上把握三維目標(biāo)。教科書在列舉一些可供選擇的研究方案，或者陳述相關(guān)過程之后，要求學(xué)生探究得出結(jié)論。
教科書的編寫具有較大的開放性和選擇性，沒有預(yù)設(shè)的結(jié)論和固定的方案。這對教師教學(xué)造成了一些困難，也提出了較高的要求，需要綜合分析后選取適合學(xué)生的最佳方案。當(dāng)所提供的.方案在教學(xué)條件不允許或者對激發(fā)學(xué)生興趣等方面不理想的情況下，還需對教學(xué)進(jìn)行再創(chuàng)造，使得設(shè)計(jì)的過程更加貼近學(xué)生的生活，符合學(xué)生的年齡、知識基礎(chǔ)、能力基礎(chǔ)、興趣愛好、學(xué)習(xí)習(xí)慣等狀況，以發(fā)展探索自然、理解自然的興趣和熱情。
2.4對“過程與方法”內(nèi)容理解不夠深刻
教師對科學(xué)探究的七個要素已經(jīng)有所關(guān)注，對教材涉及的基本科學(xué)方法（如控制變量法、理想模型法、比值定義法）已經(jīng)有所認(rèn)識。但對具體的科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕灸芰σ笳莆詹煌笍�，對各種物理科學(xué)方法的內(nèi)涵和本質(zhì)理解不夠深刻。這些內(nèi)容在課標(biāo)中有詳細(xì)的闡述，需要加強(qiáng)對課標(biāo)的研究和學(xué)習(xí)。同時，針對教材是將科學(xué)方法較多隱含在知識建立的過程中的狀況，教師應(yīng)加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，熟悉科學(xué)方法的體系結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。然后充分挖掘方法素材，準(zhǔn)確把握各種方法的教學(xué)目標(biāo)，最后才能做到游刃有余、有的放矢。
3實(shí)施“過程與方法”目標(biāo)的有效策略
3.1加強(qiáng)過程目標(biāo)設(shè)計(jì)，避免教學(xué)的盲目性
教學(xué)目標(biāo)是師生雙方活動的依據(jù)，是衡量教學(xué)效果的標(biāo)尺。詳實(shí)具體的“過程與方法”目標(biāo)可以充分發(fā)揮導(dǎo)向、反饋和調(diào)節(jié)作用，確保過程目標(biāo)和知識目標(biāo)同步完成。
3.1.1以學(xué)生為主體，設(shè)計(jì)相應(yīng)的過程目標(biāo)
教學(xué)過程是以學(xué)生為主體，課程教材為客體，教師為引導(dǎo)者的“三體結(jié)構(gòu)”。教師所設(shè)計(jì)的過程教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該圍繞學(xué)生這個主體，對學(xué)生的身心狀況、認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)、學(xué)習(xí)需求等要有足夠的認(rèn)識，使得教學(xué)符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。同時，學(xué)生在對物理知識、思維、情感的學(xué)習(xí)過程中，掌握哪些物理科學(xué)方法，掌握到何種程度，都應(yīng)該有詳細(xì)的目標(biāo)。
3.1.2圍繞課程總目標(biāo)，合理設(shè)計(jì)“過程與方法”目標(biāo)
中學(xué)物理課程的總目標(biāo)是提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要將“知識與技能”“過程與方法”“情感、態(tài)度與價值觀”有機(jī)融合、綜合分析。因此，“過程與方法”首先應(yīng)該貫穿在知識學(xué)習(xí)之中，使“過程與方法”為知識學(xué)習(xí)服務(wù)。如果脫離知識談過程的豐富和方法的多樣，最終將使學(xué)生一無所獲。其次，“過程與方法”目標(biāo)對“情感、態(tài)度與價值觀”的形成有重要意義。學(xué)生在經(jīng)歷探究和認(rèn)識世界的過程中，不僅能領(lǐng)略自然的奇妙，強(qiáng)化對未知領(lǐng)域的好奇心和求知欲，也能培養(yǎng)樂于探究事物奧秘和勇于探究的科學(xué)情感和科學(xué)意志。因此，教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程的安排需要從三個維度構(gòu)思，達(dá)成一個整體思考，使教育效果最佳化和最大化，真正提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
3.2讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程
“提高科學(xué)探究的質(zhì)量，關(guān)注科學(xué)探究學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成”是我國物理課程實(shí)施的基本要求之一。我國物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出，科學(xué)探究的基本過程包括七個要素。對于不同的要素，需要清楚教師和學(xué)生的行為。例如：問題的提出這一要素，教師應(yīng)對一些探究的物理問題創(chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生在獲得感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上主動發(fā)現(xiàn)和構(gòu)思科學(xué)問題；或者安排一些任務(wù)，讓學(xué)生在完成任務(wù)中運(yùn)用科學(xué)思維，提煉出要探究的科學(xué)問題。猜想和假設(shè)要素是科學(xué)創(chuàng)新的源泉，教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)該對研究的問題有所感知，以已有的經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)為基礎(chǔ)，進(jìn)行科學(xué)的猜想和假設(shè)，并對猜想與假設(shè)進(jìn)行論證。
在物理課程教學(xué)中，受教學(xué)時間的限制，在一節(jié)課或者短期內(nèi)經(jīng)歷豐富的探究內(nèi)容顯然不現(xiàn)實(shí)。解決問題的途徑是對探究課題的能力結(jié)構(gòu)和學(xué)生實(shí)際進(jìn)行分析，選取核心探究要素，讓學(xué)生循序漸進(jìn)地經(jīng)歷部分探究要素。在長期的教學(xué)中，學(xué)生便能夠經(jīng)歷全部的探究要素，并理解這些要素的本質(zhì)、方法、過程。
3.3按照科學(xué)方法的特點(diǎn)，選取教學(xué)模式
黃恕伯老師指出：“相對物理概念、物理規(guī)律這類陳述性知識而言，物理科學(xué)方法屬于程序性知識�！背绦蛐灾R具有較高的概括性和普遍適用性。程序性知識相比陳述性知識，具有更大的遷移難度，通過講方法并不一定能使學(xué)生理解方法。因此，一些學(xué)者如曹昭全、徐志長分別闡述了隱性、顯性方式的內(nèi)涵后，提出物理科學(xué)方法教育應(yīng)采用隱性與顯性相結(jié)合的教育方式。[3]高中物理教學(xué)中的科學(xué)方法分為物理方法和思維方法。物理方法（如比值定義法、理想化方法、等效法、控制變量法等）結(jié)合了數(shù)學(xué)和物理學(xué)科的基礎(chǔ)知識以及相對應(yīng)的操作過程，其可操作性較強(qiáng)，可以明確地教授給學(xué)生，宜采用顯性的教育方式。思維方法包括分析、綜合、歸納、概括、抽象等，只能在思維層面上對解決問題的基本思路進(jìn)行指導(dǎo)，無法給出具體的步驟和途徑，不具備較強(qiáng)的可操作性，思維方法宜采取隱性的教育方式。例如：在講授概念和規(guī)律時，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、綜合、概括的過程中滲透思維方法。
3.4選擇有效教學(xué)方式，豐富學(xué)生感知
教師與學(xué)生的問答、對話，指導(dǎo)學(xué)生推理、閱讀、練習(xí)鞏固，進(jìn)行實(shí)物演示或?qū)嶒?yàn)，列舉生活中的實(shí)例等常規(guī)教學(xué)方法中，自覺或不自覺地都在踐行著過程目標(biāo)。如果認(rèn)為只有設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)的活動，才符合新課程改革的過程目標(biāo)，那完全是對新課改理念的狹隘理解。落實(shí)過程目標(biāo)有多種教學(xué)方式，凡是使學(xué)生有所體驗(yàn)、思考，提高了學(xué)生的觀察能力、動手能力、科學(xué)表達(dá)能力的教學(xué)方式都是有效的。
在物理課堂教學(xué)中，還可以創(chuàng)設(shè)生動的研究情境、科學(xué)研究模擬、差異性物理實(shí)驗(yàn)、課外調(diào)查、收集資料后交流、學(xué)術(shù)性的趣味游戲等多樣化的方式，豐富學(xué)生感知，增強(qiáng)體驗(yàn)。
4結(jié)束語
優(yōu)化中學(xué)物理教學(xué)，需要從教學(xué)目標(biāo)的頂層出發(fā)，整合三維目標(biāo)，創(chuàng)新教學(xué)思路。重點(diǎn)是強(qiáng)化“過程與方法”，采用科學(xué)探究的形式，選擇多種有效的教學(xué)方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)實(shí)踐意識，養(yǎng)成良好的分析問題的習(xí)慣和科學(xué)態(tài)度，促進(jìn)方法和能力的提升，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
第3篇：高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中科學(xué)方法的應(yīng)用分析
所謂的科學(xué)方法教育，就是靈活運(yùn)用現(xiàn)代教育思想以及手段，有針對性地傳授科學(xué)研究方法，用科學(xué)方法訓(xùn)練學(xué)生，在培養(yǎng)其創(chuàng)新精神以及實(shí)踐能力的同時，提升科學(xué)素養(yǎng)。生物實(shí)驗(yàn)的展開離不開科學(xué)方法的支持，二者是相互依存的，所以，在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程之中，教師應(yīng)當(dāng)對科學(xué)方法教育給予高度重視，為學(xué)生掌握基本的科學(xué)方法，建立科學(xué)體系奠定基礎(chǔ)。
一、科學(xué)方法的定義
“科學(xué)方法”的定義較為廣泛，并且隨著認(rèn)識的不斷加深，其含義也在持續(xù)豐富發(fā)展。有些學(xué)者認(rèn)為，所謂的科學(xué)方法即為人們認(rèn)識客觀世界的實(shí)踐活動，是為了處理某一實(shí)際問題從實(shí)踐或者是理論上采用的方法及手段的總和，也是人們了解客觀世界的主要工具�，F(xiàn)階段，關(guān)于“科學(xué)方法”最為系統(tǒng)全面的定義是，人類在科學(xué)研究以及實(shí)踐活動過程中總結(jié)出來的思維方法以及操作方式。[1]
二、將科學(xué)方法運(yùn)用于高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的意義
（一）對學(xué)生的學(xué)習(xí)技能及學(xué)習(xí)方法產(chǎn)生影響
在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，學(xué)生在了解實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的同時，還應(yīng)當(dāng)熟悉發(fā)現(xiàn)問題、研究問題以及解決問題的分析方式。學(xué)生在掌握了科學(xué)方法之后，可以快速找到思考的方向，明白用什么樣的方法可以快速解決實(shí)際問題。
�。ǘ⿲W(xué)生能力的培養(yǎng)產(chǎn)生影響
在生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)之中，學(xué)生需通過觀察、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)以及分析等基本方式，處理生物學(xué)方面的問題，并且得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程當(dāng)中，倘若可將這些方法提煉出來，有目的地傳授給學(xué)生，讓學(xué)生在自我總結(jié)中發(fā)現(xiàn)問題所在，并制定出解決問題的對策。
�。ㄈ⿲W(xué)生世界觀的樹立產(chǎn)生影響
生物實(shí)驗(yàn)從觀察到具體的操作，需要積累大量的經(jīng)驗(yàn)性材料，然后進(jìn)行科學(xué)的分析、比較以及歸納等思維方式獲取理性知識，再從實(shí)踐當(dāng)中檢測認(rèn)識的正確性。學(xué)生可以通過生物實(shí)驗(yàn)建立起“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的哲學(xué)觀點(diǎn)，同時也可以領(lǐng)會到人腦的創(chuàng)造性以及主觀能動性，了解到“物質(zhì)第一，意識第二”的哲學(xué)思想。[2]
三、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中科學(xué)方法的應(yīng)用實(shí)踐
�。ㄒ唬┯^察法在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用
在實(shí)踐教學(xué)的過程之中，必須讓學(xué)生學(xué)會觀察。首先，應(yīng)當(dāng)清楚觀察目標(biāo)是什么。在必修一“生物組織中還原糖、脂肪以及蛋白質(zhì)的鑒定”的教學(xué)過程中，第一步需了解實(shí)驗(yàn)原理，讓學(xué)生知道本實(shí)驗(yàn)是利用顏色的反應(yīng)來鑒定脂肪、還原糖以及蛋白質(zhì)的，觀察的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是各種不同的顏色。脂肪+蘇丹Ⅲ→橘黃色，淀粉+碘液→藍(lán)色，蛋白質(zhì)+雙縮脲試劑→紫色，還原糖+斐林試劑→磚紅色沉淀。在此驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生唯有在明確了這些觀察目標(biāo)之后，才可以通過觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顏色來確定實(shí)驗(yàn)成敗。
在實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作中也需要細(xì)致觀察，并注意以下幾點(diǎn)，首先是斐林試劑與雙縮脲試劑的配方存在區(qū)別；其次是二者的配置過程也存在區(qū)別，菲林試劑是把氫氧化鈉與硫酸銅混合均勻之后加入待測溶液之中進(jìn)行檢測，而雙縮脲試劑是待測中加入氫氧化鈉融合，在混合均勻之后加入硫酸銅溶液。再次是反應(yīng)條件不同，在檢測還原糖的過程中，加入菲林試劑之后，必須用水浴加熱。最后一點(diǎn)是顏色的轉(zhuǎn)變過程，在檢測還原糖的實(shí)驗(yàn)之中，溶液顏色有一個明顯的轉(zhuǎn)變過程，淡藍(lán)色→棕色→磚紅色。以上幾點(diǎn)均為考查的要點(diǎn)，學(xué)生需要通過自身的觀察去發(fā)現(xiàn)，這樣更容易理解。
�。ǘ┨骄繉�(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用
“研究加酶洗衣粉的洗掉效果”是選修一當(dāng)中的一個課題，與廣大學(xué)生的生活密切相關(guān)。在設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)時，確定好“探究何種溫度下使用加酶洗衣粉的效果最理想”的課題，使用控制變量法進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)的思路是在不同的溫度下，研究洗衣粉的去污能力，通過去污能力的強(qiáng)弱來確定洗衣粉的理想溫度。實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)是重中之重，此實(shí)驗(yàn)過程和必修一實(shí)驗(yàn)“研究溫度對酶活性的影響”存在許多共同點(diǎn)，所以可以讓學(xué)生在以往經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。在此過程中，要提醒學(xué)生控制好變量，攪拌時間、污漬種類以及攪拌力度均需一致。在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果之后，與之前所做的假設(shè)進(jìn)行對比，并且對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步分析討論。
四、結(jié)語
在生物教學(xué)領(lǐng)域，生物實(shí)驗(yàn)占據(jù)著不可或缺的重要地位。將科學(xué)方法教育應(yīng)用于生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，可以有效激發(fā)學(xué)生對生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的興趣和學(xué)習(xí)積極性，在提升學(xué)生觀察能力、綜合知識能力的同時，還可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，是生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得更加理想的效果。
第4篇：中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用科學(xué)方法教育的探索
一、前言
科學(xué)方法是隨著時代不斷發(fā)展、科技不斷進(jìn)步所逐漸形成的，其不僅是連接知識與實(shí)踐之間的重要橋梁，同時還是促進(jìn)人類穩(wěn)步前行的基礎(chǔ)保障。而被應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的科學(xué)方法所指的是采用高效率的操作手段來解決未知的物理問題。對于中學(xué)階段的學(xué)生來說，物理實(shí)驗(yàn)課程的難度稍高，如果想要讓他們更加順利地理解物理知識，加大對科學(xué)方法的教育力度是非常有必要的。
二、設(shè)計(jì)新課導(dǎo)入，讓學(xué)生感受科學(xué)探究
物理教育者要盡可能地選擇一些趣味性較高且新鮮有趣的新課導(dǎo)入內(nèi)容，以此來將學(xué)生的注意力吸引到課堂中來，隨即激發(fā)他們的求知欲望。除此之外，教育者還要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察整個實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的物理知識進(jìn)行聯(lián)想，再通過進(jìn)一步的科學(xué)探究來提出科學(xué)問題完成對新知識體系的構(gòu)建。例如在學(xué)習(xí)“沖量”這一物理知識時，教育者可以這樣引導(dǎo)學(xué)生：一個生的雞蛋從高處落下，能否被摔破呢？隨即，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)教師將一枚雞蛋從高處落到鐵盤中時卻又彈起，覺得非常驚訝，而再用另一個雞蛋從相同的高度墜落時卻被摔破了，此時，學(xué)生會更加想要去探究其中的奧妙，進(jìn)而引出這堂課的教學(xué)重點(diǎn)。
三、開放實(shí)驗(yàn)課堂，擺脫局限性
由于學(xué)生之間存在著較大的差異性，因此如果統(tǒng)一化的讓學(xué)生按照書本中的內(nèi)容來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，會壓抑很多學(xué)生的參與欲望。尤其是對于那些物理知識掌握不夠扎實(shí)且性格靦腆的學(xué)生來說，他們在集體的環(huán)境中總是會表現(xiàn)得非常懦弱，所以在實(shí)驗(yàn)課堂中大多處于旁觀者的位置�；诖耍ㄟ^開放實(shí)驗(yàn)室的方式不僅能夠?yàn)檫@些動手能力不強(qiáng)的學(xué)生創(chuàng)造鍛煉自我的機(jī)會，同時還可以讓學(xué)生充分地感受到學(xué)習(xí)物理知識的樂趣。具體的開放形式可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿來制定，讓學(xué)生按照自身的學(xué)習(xí)需求與想法來自主選擇實(shí)驗(yàn)時間，而教育者的作用則是在旁給予學(xué)生正確的引導(dǎo)，讓他們可以少走一些彎路，能夠有更多的時間與精力來投入到實(shí)驗(yàn)活動中。
四、增加實(shí)踐操作，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力
物理實(shí)驗(yàn)課程需要得到完善實(shí)驗(yàn)器材與科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的支持，唯有如此才能讓學(xué)生更加仔細(xì)地觀察與記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而得出更加準(zhǔn)確無誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)論�；诖耍逃咭嘏囵B(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，讓他們可以盡可能地發(fā)揮想象，從中找到最為科學(xué)的試驗(yàn)方法。
例如，在進(jìn)行“用單擺測定重力加速度”這一物理實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)者必須要保證在小球達(dá)到平衡位置時記錄擺動次數(shù)。在這一過程中，很多學(xué)生雖然比較容易掌握小球經(jīng)過平衡位置時的具體時間，但對小球的來回擺動次數(shù)卻很難準(zhǔn)確的記錄，十分容易出現(xiàn)出記錄誤差。基于此，在處理這一問題時，教育者要先為學(xué)生進(jìn)行示范操作，指導(dǎo)學(xué)生掌握正確的觀察與記錄方法。教育者要將學(xué)生分成兩個學(xué)習(xí)小組，讓每個小組分別運(yùn)用不同的方式來進(jìn)行操作，小組1運(yùn)用隔板來將小球平衡位置以外的地方進(jìn)行遮擋，處于平衡位置中的擺球則只能夠在隔板的縫隙處來進(jìn)行觀察；小組2要運(yùn)用光電門來對小球的擺動次數(shù)進(jìn)行記錄。通過教育者的在旁指導(dǎo)，學(xué)生紛紛發(fā)揮自己的想象力，積極地探索更多有效的實(shí)驗(yàn)方法，創(chuàng)新能力與科學(xué)探究能力均得到了不同程度上的提高。
五、創(chuàng)設(shè)情境，發(fā)展學(xué)生的思維能力
首先，教育者要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，通過科學(xué)化思考方法來帶動學(xué)生的參與積極性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教育者可通過“設(shè)置疑問—探究疑問—解釋疑問”的方式來引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行更深層次的探索。其次，要創(chuàng)設(shè)趣味性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)情境，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新式思維。在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動的過程當(dāng)中，教育者應(yīng)當(dāng)盡可能多地為學(xué)生講述一些科學(xué)家的奇聞趣事，用這些偉大科學(xué)家的高尚品德以及對科學(xué)研究無私奉獻(xiàn)的精神感染學(xué)生，讓他們可以在學(xué)習(xí)物理知識的同時樹立起優(yōu)秀的治學(xué)態(tài)度。最后，教育者還要利用錄像、投影等先進(jìn)設(shè)備來輔助科學(xué)方法教育的順利進(jìn)行，讓學(xué)生可以直觀地看到物理現(xiàn)象的諸多變化，從而達(dá)到開闊視野、啟發(fā)思考的作用。
六、結(jié)束語
綜上所述，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)從學(xué)生的角度入手來重新設(shè)計(jì)，將科學(xué)方法作為開展教學(xué)活動的主要線索，讓學(xué)生在科學(xué)方法的指引下更加努力地學(xué)習(xí)物理知識，通過這種方式進(jìn)一步提高物理課程的教學(xué)質(zhì)量，從根本上提高學(xué)生的物理素養(yǎng)。
第5篇：初中物理科學(xué)方法教育內(nèi)容的探討
科學(xué)方法是人類在長期社會實(shí)踐中不斷總結(jié)的正確思維方式和行為方式。在初中物理教學(xué)中，教師加強(qiáng)對科學(xué)方法教育的引用，能夠在教學(xué)中為學(xué)生傳授更多科學(xué)思想，對增強(qiáng)學(xué)生物理認(rèn)知能力和推動初中物理教學(xué)的發(fā)展進(jìn)程發(fā)揮著重要作用。因此，相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對初中物理科學(xué)方法教育內(nèi)容的研究，使教育者掌握更多物理教育科學(xué)方法，更好開展教學(xué)活動和增強(qiáng)教育成效。
一、初中物理科學(xué)方法教育的重要性
在初中物理教學(xué)中，科學(xué)方法教育應(yīng)用其中，具有重要性。物理教學(xué)是隨著人們對物理本質(zhì)認(rèn)識的不斷深入而逐漸演變，科學(xué)方法教育是初中物理教學(xué)活動的中介，能夠?qū)⑽锢憩F(xiàn)象、物理知識相連接，成為二者間的重要紐帶。可見，只有在初中物理教學(xué)中，積極采取科學(xué)方法教育，才能全面提升初中物理教學(xué)的成效，并推動物理教學(xué)活動的發(fā)展進(jìn)程。首先，初中物理科學(xué)方法教育是物理知識獲取的重要渠道，只有將物理知識綱領(lǐng)、脈絡(luò)理清，才能更好獲取相關(guān)知識內(nèi)容。科學(xué)方法是知識結(jié)構(gòu)形成和研究的重要方式，貫穿于物理知識領(lǐng)域的始終。物理教學(xué)實(shí)踐中，教師通過科學(xué)方法，將客觀存在的知識結(jié)構(gòu)融入學(xué)生已有認(rèn)知體系中，既彰顯初中物理科學(xué)方法教育的層次性、順序性，又能增強(qiáng)初中物理教學(xué)效率。其次，初中物理科學(xué)方法是一種智能性的方法，也是認(rèn)知結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的框架基礎(chǔ)。初中物理教師在實(shí)施科學(xué)方法教育時，是實(shí)現(xiàn)物理知識向物理能力轉(zhuǎn)化的過程，對初中物理教育發(fā)揮著重要的指導(dǎo)性作用。
二、初中物理科學(xué)方法教育內(nèi)容分析
初中物理科學(xué)方法教育內(nèi)容多且復(fù)雜，在科學(xué)方法的指導(dǎo)下，能夠促進(jìn)初中物理教學(xué)活動的有效開展。就當(dāng)前初中物理科學(xué)方法而言，主要有直接定義法、實(shí)驗(yàn)歸納法、比值定義法、控制變量法、乘積定義法、演繹推理法、等效法、理想化法等。各種科學(xué)方法在初中物理不同知識教學(xué)中有著一定的應(yīng)用。
例如，比值定義法是科學(xué)方法之一，在初中物理密度、速度、歐姆定律、功率等教學(xué)內(nèi)容中有應(yīng)用。以“密度”知識為例。比值定義法是基于兩個或多個物理量而言，通過二者或多者的比較，可得出新的物理量。在密度教學(xué)中，比值能夠?qū)ξ镔|(zhì)本身性質(zhì)加以反映，密度大小由物體本身而決定，與其它量之間無關(guān)系。在比值定義法教學(xué)下，學(xué)生能夠更為深入的理解“密度”教學(xué)相關(guān)知識內(nèi)容，并對物體密度有著深刻的感知。
演繹推理法是重要的科學(xué)方法之一，是在人們已有認(rèn)知和客觀規(guī)律把握的基礎(chǔ)上，對未知規(guī)律進(jìn)行的探索�；谠摲绞降某踔形锢斫逃齼�(nèi)容主要有：液體內(nèi)部壓強(qiáng)、平衡力、串并聯(lián)電路、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律等。以“液體內(nèi)部壓強(qiáng)”為例，通過例題計(jì)算和演繹推理法，對液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律和公式進(jìn)行探索。在物理科學(xué)方法教育中，教師可利用金屬絲制作長方體框架；在框架底部貼上薄塑料片等，并對液柱模型中的液柱體積、質(zhì)量等進(jìn)行計(jì)算和分析，保證計(jì)算結(jié)果的精確性。如此，在科學(xué)方法的指引下，初中學(xué)生既能對物理知識有著初步的感性認(rèn)識，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力、想象能力等。
三、初中物理科學(xué)方法教育的實(shí)施途徑與策略
物理學(xué)是初中教學(xué)體系中的重要組成部分，其中包括理論部分、實(shí)驗(yàn)部分等。從科學(xué)方法視角看，初中物理學(xué)科教學(xué)主要有實(shí)驗(yàn)教學(xué)、理論教學(xué)、科學(xué)方法教學(xué)三類。首先，在理論教學(xué)中，主要有物理概念教學(xué)和定律教學(xué)。在科學(xué)方法指導(dǎo)下，教師能夠指引學(xué)生對概念、定律有著深刻的認(rèn)知；其次，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師與學(xué)生共同精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，確保實(shí)驗(yàn)安全的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生通過小組合作，對相關(guān)實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行探究，有助于培養(yǎng)初中學(xué)生的自主探究能力；最后，科學(xué)方法教學(xué)的有效實(shí)施，必須以定律教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、概念教學(xué)為重要基礎(chǔ)，以不斷促進(jìn)初中物理教學(xué)活動的深入開展。
初中物理教學(xué)中，物理知識教學(xué)和科學(xué)方法之間具有密切的聯(lián)系，因而在教學(xué)實(shí)踐中，注重對教學(xué)方法的滲透，引導(dǎo)學(xué)生變抽象思維為形象思維，逐漸對物理問題進(jìn)行深入探究，體驗(yàn)成功的喜悅和增強(qiáng)自信，對充分發(fā)揮初中物理科學(xué)方法教育的價值有利。因此，要保證初中物理科學(xué)方法教育內(nèi)容的有效性，物理教師可采取如下策略：首先，創(chuàng)設(shè)良好的情景。例如，利用實(shí)驗(yàn)歸納法進(jìn)行阿基米德原理教育時，教師可創(chuàng)設(shè)問題情境。問：“給我一個支點(diǎn)，我能撬起地球，同學(xué)們相信嗎？”在學(xué)習(xí)阿基米德原理之前，學(xué)生的答案必然是否定的。如此，在問題情境下，可增強(qiáng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣，同時提高學(xué)生對物理的認(rèn)知水平。其次，在物理教學(xué)實(shí)踐中，教師引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)物理問題，并在已有認(rèn)知的基礎(chǔ)上，對問題進(jìn)行深入探究，以提高物理學(xué)習(xí)能力。最后，在科學(xué)方法的導(dǎo)向下，物理知識應(yīng)注重將物理知識轉(zhuǎn)化為能力，培養(yǎng)學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)。
四、結(jié)論
在初中物理課堂教學(xué)中，物理教師必須牢牢把握科學(xué)方法的主線，以深入開展物理概念、規(guī)律、實(shí)驗(yàn)等方面的教學(xué)活動，推進(jìn)初中物理教學(xué)活動的有效開展。在物理科學(xué)方法的指導(dǎo)下，不僅能夠使學(xué)生知其然，而且可以知其所以然，真正意義上體驗(yàn)到科學(xué)方法教育的真實(shí)有效性。由此可見，初中物理課堂教學(xué)中，物理教師必須對科學(xué)方法教育給予正確的認(rèn)知，并提出有效的實(shí)施策略，充分發(fā)揮科學(xué)方法教育的積極作用。
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