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關鍵詞科學方法 教學方法 科學教學方法
1 研究意義
在科學教學中,將科學方法融入科學教學中,能夠使學生獲得科學知識及科學方法。但科學方法都有其特定的對象及適用范圍,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對事物現象的歸納來獲得結論,所以它缺乏內在的必然性,同時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,而不能導致新的科學發現,其次因為演繹方法的正確性取決于前提的正確性,所以它不能保證其結論的正確性;比如觀察,觀察只能直接發現對象的現象,而不能直接發現對象的本質,不能直接觀察到所研究的對象,某些現象能直接觀察到,某些現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和特點,而不能直接觀察到事物普遍的共性;再如實驗,誠然重要,但并非所有領域都可以進行,實驗不能代替理論研究,它總是特殊的,特殊的實驗結果與普遍的結論之間總是有距離。
小學科學課堂中,恰恰存在許多此類問題:一些科學教師不了解科學方法的局限性,某種程度上夸大或者淡化了科學方法的作用。①一方面,教師在教學過程中,由于自身對科學方法的內涵認識模糊,所以在使用科學方法進行教學的過程中,無法向學生清晰介定科學方法使用的領域和對象,存在將科學方法的使用范圍擴大、僵化地刻意遵守等問題;另一方面,又存在一些在教學過程中淡化科學方法的問題,過度求新、過分注重細節而忽略了課程內容里所隱含的科學方法。
所以,厘清科學方法和科學教學方法的區別和聯系,正確理解兩者的關系,從而在科學課堂里融入科學方法進行教學,對于學生獲得科學知識和學習科學方法,形成正確的科學觀,感受科學的價值和精神,都具有較大的指導及促進意義。
2 科學方法與科學教學方法
2.1 科學方法及分類
人們通常把達到目的的途徑(手段)稱為方法。科學認識活動的目的是要探索客觀世界的普遍規律和因果性,對被觀察到的事實即形形的事物現象作出理論解釋,以此對客觀世界的復雜圖景做出精確地深刻的描繪。科學方法就是人們為實現達到認識客觀世界這一基本目的而采用的手段和途徑。科學研究的方法包括基本邏輯方法和一般技術方法。②
所謂基本邏輯方法,就是基本的思維規律和思維方法。在科學技術研究中,人們會運用到各種各樣的思維方法,其中有些方法是在任何場合任何時間都要用到的,而另一些則只是在某些特殊的場合和時間才用到,前者就是基本邏輯方法,包括比較與分類、演繹和歸納、分析和綜合等。
比較與分類是認識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事物之間找出它們的差一點和共同點的邏輯方法。分類是在比較基礎上根據一定的標準對各種事物進行類別劃分的邏輯方法,即根據對象的共同點和差異點,將對象區分為不同種類的邏輯方法。歸納和演繹是在科學技術研究中最常用的一對邏輯思維方法。歸納方法是指從個別事物的現象的研究中概括出一般原理或結論的邏輯思維。這種方法主要由推理前提和結論兩部分組成。演繹方法是從一半到個別的推理方法,即用已知的一般原理考察某一特殊的對象,推演出有關對這個對象的結論的方法。分析是把一個完整的對象分解為不同的方面和部分,把負責的對象分解為各個簡單的要素,并把這些部分或要素分別進行研究和認識的一種思維方法。綜合方法就是尋求研究對象的各個部分、側面、因素的內在聯系,把對象的各個部分聯系起來作為一個整體加以研究的思維方法。此外,還有數學方法、控制論方法、信息方法、系統方法等,有的學者認為想象、直覺、靈感也是理論思維方法的較特殊的形式。③
科學技術與其他學科的一個重要區別就在于它不僅要運用各種邏輯思維方法進行研究,而且它還常常使用各種技術方法進行研究。技術方法就是運用某種技術和設備手段進行研究的方法。主要包括觀察和實驗兩種。
觀察就是通過感官接受外界各種刺激,再經過大腦處理,形成對外界的感受,科學觀察一般是指人們在科學研究中有目的、有意識地對事物和現象進行感知、描述和記載的方法。廣義的觀察包括自然觀察和實驗觀察,狹義的觀察僅指自然觀察。自然觀察是在現象自然發生的條件下進行的,是人類運用的最早的一種觀察,根據不同的標準將觀察分類:(1)根據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型。直接觀察是通過感官直接觀察對象,間接觀察則是借助于一定的一起對對象所進行的觀察;(2)根據觀察結果性質將觀察分為定性觀察和定量觀察兩種。定性觀察即確認研究對象是什么或什么性質的觀察,定量觀察則是確定該事物或現象的大小、速度、強度、時間長度等數量性質的觀察,又叫測量或觀測;(3)根據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象的條件下所進行的觀察,受控觀察是在對觀察對象施加某種影響的條件下所進行的觀察。科學實驗師在某種科學理論的指導下所進行的運用技術手段來展現某個對象,或推進研究對象的進程,或改變、控制其某些因素而使對象展現某些過程的活動。實驗的目的有二,其一是探索和發現新現象或新規律;其二是檢驗已有知識或理論的正確性。實驗由實驗者、實驗對象、實驗儀器三者組成。
2.2 科學教學方法
教學方法包括科學方法,這里首先對教學方法進行論述。
2.2.1 教學方法
在當今教育理論界以及各種教育學和教學論著作中,人們對教學方法的認識不盡統一,給教學方法所下定義也各不相同。我們認為,教學方法是指在教學過程中,教師指導學生學習以達到教學目的而采取的教與學相互作用的活動方式的總稱。④
2.2.2 教學方法的分類
教學方法根據分類依據的不同,可以有多種分類方式。有的學者將教學方法分為: 前蘇聯著名教育家巴班斯基將教學作為一個活動過程來認識,⑤他們將活動區分出三個最重要成分:組織作用的,激發的和檢查評定的。由此,從整體和組織性的觀點看活動,就要求有三大組的教學方法:實施學習認識活動的方法(由此而保證通過個性的中介而進行的教學信息的過程);激發學習認識活動和形成學習動機的方法(由此而保證調整學習活動的最重要職能。促進其認識的、意志的和情緒的積極化);檢查和自我檢查學習認識活動的效果的方法(由此,師生得以在教學進程中實現檢查和自我檢查的職能),其下還有相應的亞組:
第一組方法:組織和實施學習認識活動的方法。
第一亞組:按傳遞和接受教學信息來源分類(感知的方法):口敘法(敘述、談話、演講);直觀法(圖示、演示);實際操作法(試驗、練習);教學生產勞動。
第二亞組:按傳遞和接受教學信息的邏輯分(邏輯的方法分):歸納法、演繹法、分析綜合等方法。
第三亞組:按學生在掌握知識時思維的獨立性程度(求知的方法):再現法、探索法(局部探索法、研究法)。
第四亞組:按控制學習活動的程度分(控制學習的方法):教師指導下的學習活動,包括試驗教學機器在內;學生的獨立工作(讀書作業、書面作業、實驗室作業、完成勞動作業)。
第二組方法:激發學習和形成學習動機的方法。
第一亞組:激發學習興趣的方法:認識性游戲、教學討論、創設道德情緒體驗的情境、創設引人入勝的情境、創設統覺的情境(依靠生活經驗)、創設認識新奇的情境。
第二亞組:激發學習義務和責任感的方法:說明學習的意義、提出要求、完成要求的聯系、學習上的獎勵、對學習缺陷的責備。
第三組方法:教學中的檢查和自我檢查的方法。
第一亞組:口頭檢查的方法:個別提問、面向全班提問的口頭考試、學習上的獎勵、程序性提問。
第二亞組:書面檢查的方法:書面測驗、測試作業、書面考察、書面考試、程序性的書面作業。
第三亞組:實驗室-實際操作檢查的方法、實驗室測驗作業、機器測驗。
2.2.3 科學教學方法與科學方法的比較
科學教學方法是教師和學生為了實現共同的科學教學目標,完成共同的科學教學任務,在科學教學過程中運用的方式與手段的總稱。⑥以上所介紹的教學方法在科學教學中均可使用,由于科學課的特殊性,活動部分使用較多,所以在課堂教學中主要用到第一組方法,我們通過表1將科學教學方法與科學方法進行比較。
通過對比,我們可以看出科學教學方法包括科學方法,雖然有同樣的方法,不過兩者略有區別。在使用歸納方法方面,科學研究中,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、同異聯合法、共變法和剩余法,在科學教學中,主要用到的歸納方法類型是不完全歸納法中的簡單枚舉法,以及穆勒五法之中的求同法、求異法、同異聯合法、共變法;在使用觀察方法方面,科學教學使用的觀察工具較科學研究所使用的要少和簡單,觀察的對象也有不同;在實驗法的使用上,實驗者、使用的儀器、對象都有不同,在使用目的上,科學教學上使用實驗法主要有第二種目的:檢驗已有知識或理論的正確性。
通過以上分析,可以將科學教學方法定義為師生為了實現科學教學目標,完成共同的科學教學任務,引用科學方法并與普遍的教學方法相結合,形成合理的科學教學策略,在科學教學過程中的程序化但不失靈活的方式或手段。
3 科學方法與科學教學方法的比較及啟示
3.1 科學方法與科學教學方法的比較
(1)從與科學教育的關系來看。科學教育的內容包括科學知識、科學方法、科學精神、科學態度和科學價值,科學方法是科學教育的重要內容,⑦科學教學方法是達成科學教育的途徑。(2)從兩者的具體分類來看,科學教學方法包括科學方法。從科學方法和科學教學方法的具體分類來看,科學教學方法包括科學方法(如圖1)。幾乎所有科學方法都可以被引用到科學課堂中作為科學教學方法。
3.2 啟示
科學方法在科學課堂中的作用主要有二:一是引用科學方法進行教學,獲得科學知識;二是對科學方法本身進行學習,可以促進學生進行遷移,作為更新科學知識的途徑,同時也可以為未來的科學研究打基礎,同時也可以培養學生形成良好的思維習慣、嚴謹的思維方式,更好地適應未來的社會生活。
教師有必要對科學方法有清晰的了解,清楚各種教學所用的科學方法的內涵及外延,如“穆勒五法”:求同法、求異法、同異聯合法、共變法和剩余法,如果教師詳細了解這五種方法,就會發現在科學課上,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,就能在科學教學過程中把握好教學的度,既不會盲目強化也不會無意中淡化科學方法,使學生能在科學探索的過程中學習科學知識,掌握科學方法。
注釋
①吳俊明.對科學方法和科學方法教育的再認識—祝賀《化學教育》30 周年刊慶[j].化學教育,2010(2).
②楊玉輝.現代科學技術哲學[m].北京:人民出版社,2010(5).
③張巨青.科學研究的藝術—科學方法導論[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.教學方法概論[m].河南:河南大學出版社,2003.
⑤巴班斯基著.中學教學方法的選擇[m].張定璋,高文,譯.北京:教育科學出版社,2001.
關鍵詞:小麥選種;良種;抗病;抗倒
“春種一粒粟,秋收萬顆籽”道出了種子的重要性,小麥要想高產,選種是第一步,也是最關鍵的一步。然而麥種經銷市場存在不嚴謹、不規范、不科學現象。一些經銷商不具備專業技術知識,不了解和掌握種子特點及其生物學特性,不考慮適種區域,盲目營銷。聽信經銷商不客觀、錯誤的推銷宣傳,盲目購買不適宜當地氣候、栽培、生物環境等生產條件的品種,造成小麥減產減收。
就是一個適栽區廣、穩產高產的優良品種,也有適宜性和局限性。一個適宜所有小麥產區種植的“全能”品種是不可能存在的。因此以科學、嚴謹的態度,了解和掌握小麥品種生物學特性。根據當地氣候、栽培、生物三大因素選擇適栽對路品種,從而獲得小麥穩產、高產、增產增收的目的。
一、克服盲目求新的思想,不要受某些廣告或片面宣傳的影響,引進未經試驗的品種,以免給生產造成不應有的損失。
新品種是指經過區域試驗、生產試驗的多年檢驗,并經省農作物品種審定委員會審定,在產量、品質、抗性等方面表現優異的品種。但是市場上一些單位和個人往往將剛培育出來、未經區域試驗及生產試驗的品系以新品種的名義進行宣傳推銷,有的甚至將已淘汰的品系也當做新品種,進行推銷,對此應提高警惕。 不要盲目追求大穗型品種。大穗型小麥一般具有較大的增產潛力,但并不是說種植大穗型小麥一定能高產。因為小麥品種具有地域性,異地的好品種不一定適應本地的種植條件。也不要片面追求高肥水品種。每個品種都有其適應的地力水平,高肥水品種只有種在高肥水地塊才能發揮增產潛力;如果在中低產田種植,往往表現早衰、干枯、籽粒不飽滿、出粉率低等,產量上不去。同樣,中肥水或旱地品種種在高肥水地塊,因其增產潛力有限,往往發生倒伏現象,產量也上不去。另外也不能只看產量。小麥籽粒品質直接關系到小麥生產的經濟收益,影響面粉及其制品的質量和食品工業的效益。但不少地方在選擇小麥品種時,往往只看產量水平,不看品質指標,結果生產出來作為商品糧出售時,其價格與優質小麥相比差出較大。
二、根據當地自然和栽培條件選用品種,做到良種對路,良法配套。
任何一個小麥品種都有一定的區域適應性。因此,在選用和引進新的品種時,一定要清楚是否適合當地條件種植,在當地種植時,有哪些需要特別注意的關鍵技術環節,特別要注意該品種的弱點,以便通過栽培技術揚長避短,充分發揮其優勢。并且可以利用玉米秸稈含有豐富的養分,一季還田的養分大約相當于尿素10公斤,過磷酸鈣7.5公斤,氯化鉀7.5公斤。長期秸稈還田可提高土壤有機質含量,改善土壤團粒結構,培肥地力效果十分明顯。另外掌握合適的播深以利于小麥發芽,小麥播深3~5厘米,最好4厘米。播種過淺,分蘗節覆土深度過淺,越冬期分蘗節處于“饑寒交迫”狀態,抗旱、抗寒能力差、越冬死苗率高。播種過深則造成小麥出苗時間長,籽粒中養分消耗過多,麥苗細弱分蘗少,次生根少而弱,麥苗黃瘦,由于“先天不足”難以形成冬前壯苗。播種過深還會因為麥苗“難產”導致感病幾率增多,加重病害發生。
三、選擇品種時,應注意到品種抗病性、抗倒性的選擇。
抗病性主要取決于植物的結構中的保護組織(表皮,角質層等);抗倒伏性主要取決于植物結構中的機械組織(厚角組織,厚壁組織等)抗旱性主要取決于植物結構中的儲藏細胞(貯水性)。與細胞結構額關系,主要是核孔,液泡,細胞壁等結構。尤其是小麥紋枯病、白粉病、銹病、赤霉病等,一般年份可造成減產10%一15%,嚴重年份可減產50%以上。在選種時選用和推廣品種既要以區試和生產試驗結果為依據,選擇抗病性強,抗倒伏好的品種。
1 科學方法教育在中學物理教學中的地位和作用
物理學是集思想、實驗、方法為一體的先導科學.物理學的發展史,是一部記錄科學成果的歷史,也是總結科學研究方法的歷史.物理學的全部發展歷史也表明:許多物理學家做出的重大貢獻,與他們運用正確的科學方法是分不開的.現代物理學大師愛因斯坦在介紹自己獲得科學成就的秘訣時,總結了一個公式:A(成功)=X(艱苦的勞動)+Y(正確的方法)+Z(少說空話).在量子力學和波函數的統計解釋及研究方面做出重要貢獻的德國物理學家M?玻恩說:“我榮獲1954年的諾貝爾獎金,與其說是因為我所發表的工作里包括了一個自然界現象的發現,倒不如說是因為那里包括一個關于自然界現象的科學思想方法的發現”.牛頓總結出運動三定律和萬有引力定律是應用了數學方法和邏輯方法;麥克斯韋電磁理論的建立采取了模型方法、類比方法和數學方法.可見科學方法在物理學發展史中的重要作用.
方法同知識相比更具有啟發作用和創造性.伽利略已逝去三百多年了,他發現的自由落體規律和慣性定律在物理學知識的長河中所占的比例越來越少.但具有深遠意義的是他研究落體運動時采用的方法,開創了一場方法論的革命.愛因斯坦盛贊伽利略的重大貢獻:“伽利略的發現以及所運用的科學推理方法,是人類思想史最偉大的成就之一,標志著物理學的真正開端.”
能力與方法是密切聯系的.教育學家布魯納提出:“能力=知識+科學方法+技能”.可以認為,方法是能力的“核心”,對能力起決定性因素.物理教學要培養學生的觀察和實驗能力、科學思維能力、分析問題和解決問題的能力,就必須讓學生掌握觀察實驗的方法、科學的思維方法和分析解決問題的方法.
傳統的物理教學長期都比較注重純知識教學,強調物理知識的完整性和系統性,缺乏對物理學的科學方法教育.高中物理課程目標明確要求:學習科學探究方法,發展自主學習能力,養成良好的思維習慣,能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題.授人以魚,僅供一飯之需;教人以漁,則終生受用無窮.在物理教學中加強科學方法教育,不僅能使學生認識和掌握科學研究方法和科學的思維方法,而且能逐漸養成學生的科學態度,樹立科學觀念,訓練和提高學生的各種基礎能力.
2 物理教學中科學方法教育的內容和原則
2.1 科學方法教育的內容
以物理課程標準為依據,從現行教材中挖掘科學方法教育的因素,針對高中物理教學層次的特點,我們可以確定科學方法教育的內容.(1)物理方法:觀察、實驗、理想化、變量控制、比值定義、平衡、守恒、整體、隔離體、等效、微元、近似等方法.(2)科學思維法(邏輯方法):歸納推理、演繹推理、比較、分析、綜合、抽象、分類、對稱、外推、假設、模型、佐證等方法.非邏輯方法的理性思維如直覺、想象的研究方法.(3)數學方法:比例法、幾何、圖象、三角函數、極值、極限等方法.
2.2 科學方法教育原則
2.2.1 和物理教學過程有機結合的原則
從認知角度看,物理教學是學生在教師指導下能動地認知物理現象的本質和規律的過程.用方法論的觀點分析學生的認識過程與科學家探究物理世界的過程,他們很相似.物理學家從人類的已知出發探究人類的未知,學生是從自己的已知出發探究自身的未知.兩者都從問題出發,都學要檢索已有的知識,都要用到觀察實驗法,科學思維方法和數學方法.物理學家根據或假設去解釋或預言物理現象,學生根據所學物理理論去解釋物理現象和解答習題,只是知識獨立性、創造性和復雜性程度不同而已.這就決定了物理教學與科學方法教育密不可分,因此科學方法教育要結合物理教學和能力訓練過程而長期分散進行.
2.2.2 滲透性和長期性教育原則
由于我們現有的物理教科書中科學方法的具體內容都以分散的形式隱蔽在物理知識的表述中.在進行科學方法教育,就要以物理知識教學為背景,充分考慮到物理知識所隱蔽的科學方法因素,不失時機的進行點撥和滲透,點到為止,多次運用,學生才能領會、掌握.這樣不僅不會削弱知識的教學,又會使科學方法教育自然、順暢,使學生在學習過程中潛移默化,受到科學方法的熏陶,提高學生學習物理的興趣.
2.2.3 綜合性原則
在物理教學過程中,各種科學方法交叉在一起,不可能在一種科學方法教育進行完以后再進行另一種科學方法教育.因此,只有充分利用教材中科學方法教育因素把各種方法有機結合起來才能收到良好的教學效果.
3 物理教學過程中進行科學方法教育的途徑
3.1 在物理概念教學中,培養學生分析物理現象,抽象、概括物理概念的思維方法
物理概念是物理事物的抽象,是觀察、實驗、思維的產物.在進行概念教學時,教師要善于啟發學生去分析物理過程和現象的本質特征,在分析的基礎上經過抽象、概括形成物理概念.如要建立“力”的概念,教師組織學生分析:人提桶、馬拉車、推土機推土、磁鐵吸引鐵釘、壓路機壓路等,從以上具體實例中通過抽象、概括把“推、拉、提、吸、壓”等現象的本質歸結為物體之間的相互作用,從而形成“力是物體對物體的作用”.力的概念就是通過這樣由具體實例經歸納抽象概括而引出的.
有些物理概念和物理科學方法結合非常緊密,本身就包含著物理方法.例如:質點、理想氣體、單擺、盧瑟福原子模型等概念建立,都使用了模型化和理想化的方法.
3.2 在物理規律教學中,培養學生掌握探索物理規律的思維方法
物理規律的建立有實驗歸納法和演繹推理法兩種.有些定律的建立和闡述就包含著物理學家創立和使用的物理學方法,要結合定律講授、使用說明物理方法.如理想實驗是很重要的物理研究方法,是一種超直觀的理性方法.如胡克定律、帕斯卡定律、反射定律、焦耳定律以及電阻定律、楞次定律都是實驗現象加以歸納而得到的.而理想氣體狀態方程的教學,可以用演繹推理法.
3.3 利用物理學史知識進行科學方法教育
物理學史中蘊含豐富的科學方法.在物理學的歷史舞臺上,有不少真知灼見、善于思考的思維巨人,他們在曲折崎嶇的科學征途中所具有的獨特的思維方法是十分值得學習和借鑒的.
1820年,丹麥物理學家奧斯特發現了電流的磁效應,證明了“電能生磁”,于是人們普遍直覺,只有對稱的變化才是和諧完美的.“磁能生電”勢在必然.為此,英國物理學家法拉第在逆向思維的啟迪下苦苦思索,千方百計實驗,通過十年不懈努力,終于揭開“磁能生電”的神秘面紗,從此便產生了法拉第電磁感應定律.
惠更斯把光現象與聲現象進行類比,根據兩者都能發生反射、折射,從已知的相同點,推理知光和聲一樣都是一種波動,提出光的波動說;1923年,法國青年德布羅意根據光的波粒二象性通過光和實物粒子的類比,提出物質波的假說,即微觀粒子也具有波動性.1927年這一假說被戴維遜和革末的電子衍射實驗所證實.德布羅意假說成為物理學史上運用類比獲得驚人成就的著名實例.這些都是類比啟發思路,提供線索,觸發靈感,喚起創造性思維,取得非凡結果.
原子結構波爾模型的提出是科學思維方法的綜合應用.盧瑟福通過α粒子的大角度散射實驗,發現了英國物理學家湯姆遜“蛋糕葡萄干模型”的矛盾.他通過與太陽系的開普勒模型類比,提出了原子的有核模型,這是想象與類比的綜合創造.近代物理中模型方法對不可窮盡的原子世界的認識的不斷逼近,它是人類對客體的猜測,是經典物理中發展起來的模型化方法的高級階段.
3.4 加強物理實驗教學,培養學生科學的觀察、實驗方法
關鍵詞:中學物理;科學方法教育;問題;原則;建議
中圖分類號:G633.7
文獻標識碼:A
文章編號:1003-6148(2013)4(S)-0047-4
仔細研究物理學理論體系的建立過程。不難發現。每個知識點或者物理規律的獲得都伴隨著一定的科學研究方法。對物理科學方法教育的研究,我國是從八十年代開始的。新課程理念提倡教師在教學過程中。不僅要用知識武裝自己。還要掌握一定的物理科學方法,并向學生滲透科學方法教育,以知識和技能為載體,讓學生經歷探究過程,掌握科學探索的方法。形成科學探究精神,提高實踐能力和創新意識。眾多物理教育工作者在物理科學方法教育的過程中不斷摸索。取得了一定的教學實效,但是也存在很多問題。
1 我國物理科學方法教育研究歷程及成果
傳統的物理教學主要以掌握基本知識和基本技能為主,科學方法教育并沒有受到社會的普遍重視。
1978年我國制定八年全國科技規劃時把“自然科學史和科學方法論研究”列為重點研究項目之一。教育工作者才開始對中學物理科學方法教育的具體環節進行較為深入的研究。取得了一定的成果,但是還缺乏相對比較完善的物理科學方法教育體系。
1995年,中國教育學會物理教學專業委員會在西安召開“全國首屆物理科學方法教育”研討會。會議引導物理教育工作者在后期工作中對物理科學方法教育進行有組織、有目的、有計劃的研究,對中學物理科學方法教育的實質、內容、體系、途徑等做一些嘗試性的總結。
自此以后。關于物理科學方法教育的研究論文和各種論壇層出不窮,圍繞“用什么方法研究物理現象”“怎樣描述物理現象”“怎樣探索并總結物理規律”“如何檢驗物理規律”等話題的爭論引起了物理教育界的高度關注。不難看出。物理科學方法教育的地位和作用受到了一定程度的重視,也取得了一定的成果。
1.1教學目標
普通高中物理課程標準(實驗)將“學習科學探究方法。發展自主學習能力。養成良好思維習慣,能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題”作為課程總目標之一。將課程具體目標劃分為知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面,并且在課程實施上注重自主學習,提倡教學方式多樣化,這就要求教師要在教學過程中,幫助學生學習物理知識與技能,引導其掌握科學研究方法,培養其科學探究能力,使學生逐步形成科學態度與科學精神。
1.2教科書的編寫
隨著課程理念和教學目標的不斷改革,教科書的編寫在不斷革新科學內容的基礎上。越來越多地突出了“學習科學方法”的相關內容。
教材內容倡導科學探究。關注科學探究活動。注重科學探究質量,重視科學的發生過程,為學生掌握科學的探究方法創造條件。現行教科書已然成為提出問題、分析問題、解決問題的范例,并且巧妙科學地為學生開展探究活動提供指導和幫助,旨在讓學生從物理學習中掌握科學的研究方法,為其解決實際生活中的問題做好鋪墊,以適應社會的快速發展。
1.3教學實施
教師為了實現教學目標。以教科書為藍本實施教學工作的過程也發生了很大的變化。
為了突出物理科學方法教育,各種教學模式、教學方法應運而生,其中探究式教學模式的呼聲最高。而教師在探究式教學中采用的物理科學方法很多,包括設疑提問方法、觀察方法、實驗方法、數學方法、比較與分類、分析與綜合、歸納與演繹、理想化方法、類比方法、物理假說、科學想象等,其中,數學方法是核心,觀察實驗方法是基礎。
例如,在《勻變速直線運動》的教學中,教師可以讓學生提出自己的實驗方案來驗證對自由落體運動快慢的猜想,提高他們制定科學探究計劃的能力:可以用打點計時器研究自由落體運動。在獲得知識的同時提高對實驗數據的處理能力:可以討論伽利略對自由落體運動的研究方法,體會科學研究方法對科學發展的意義:可以展示人類在月球上所進行的有關實驗照片,激發學生探究科學的熱情。領略自然規律的普適性:還可以通過對打樁機的重錘下落和高臺跳水運動員等自由落體運動實例的討論,增強學生將物理知識應用于生活和生產的意識。這些多樣化的教學方式能夠讓學生意識到物理科學方法的重要性,促使其主動學習科學的研究方法,提高解決問題的能力。
1.4教學評價
高中物理課程標準是高中物理課程評價的依據。在內容和形式上,重視學習過程的評價,不以考試的結果作為唯一的評價依據;把學生在活動、實驗、制作、探究等方面的表現納入評價范圍,不以書面考試為唯一的評價方式:倡導客觀記錄學生學習過程中的具體事實。不過分強調評價的標準化:教師要轉變在學生學習評價中的裁判員角色,要成為學生學習的促進者、合作者,學習評價的指導者,學習潛能的開發者。
2 我國物理科學方法教育存在的問題
有了上述政策性的理論指導,實際教學中的物理科學方法教育落實得怎么樣呢?
調查顯示。實際教學中。知識與技能目標落實得比較好,過程與方法目標的教學效果非常一般。為什么新課程理念的實施沒有取得我們預想的效果?
2.1教師在開展物理科學方法教育的過程中存在的問題
關于方法論的系統性研究。只能在研究生課程中學到。現在的大部分教師只能通過教材、教參、教輔書或其他參考資料中了解、研究,由此造成教師的科學研究方法理論知識不清晰、不系統:教學設計無法做好科學研究方法的滲透:而且現今科學方法教育的具體評價標準不夠明晰,不能很好地監督、促進教師在科學方法教育的專業能力上取得長足進步。
(1)大部分教師認為物理科學方法就是觀察實驗法;
(2)學校的常規教學檢測中對科學方法教學的考查力度不大。考試評價機制不夠完善;
(3)教師備課時,比較注重知識與技能,對科學方法的重視程度略顯不足;
(4)物理科學研究方法在教材以及教學案例中體現得還可以。但在教輔用書的習題訓練以及考試中體現得比較弱;
(5)只有一部分教師能在教學過程中科學地設置問題,注重思維訓練,其余教師仍然主張要多講多練。因為現在高考還是指揮棒。而且大多數教師都還是應試教育模式培養出來的;
(6)教師在科學探究的過程中不能很好地調控時間,探究過程用時過多,教學任務無法完成;
(7)實驗器材陳舊或者欠缺,給學生的實驗探究造成困難;
(8)大部分青年教師知道新課程理念,但是不知道如何將它與教學實踐很好地結合。
2.2學生在接受物理科學方法教育的過程中存在的問題
中學生的邏輯思維能力比較低,而科學方法具有很強的抽象性。給教學的實施帶來一定的困難。
現在的中學生課業負擔比較重。還要在課余時間上各種培訓班、興趣班,沒有時間深入生活進行社會實踐、獨立地解決生活中遇到的實際問題或者參加一些科學探究活動。這些都導致了學生的思維面比較窄,不利于科學方法的掌握。
3 實施物理科學方法教育的原則
3.1要符合學生的心理認知特點
學生是學習的主體,他們的心理認知水平是教師在教學過程中進行科學方法教育的一個重要依據。
3.1.1初中學生的認知不夠成熟
初中學生的形象思維占據主導地位,抽象邏輯思維水平較低,辨證思維剛開始萌發。處于從經驗型向理論型過渡的時期,所以,思想方法上帶有很強的片面性及表面性:人格特點上。比較缺乏成人那種深刻而穩定的情緒體驗。缺乏承受壓力、克服困難的意志力,社會經驗比較欠缺。
因此,物理教師必須幫助初中學生形成正確的物理表象,培養他們在充分直接感知(觀察)或間接感知(接受描述)的基礎上準確概括物理表象的能力。學生在學習物理之前已由其他科目的學習和生活經歷形成了大量所謂的“物理表象”。我們稱之為“前概念”,而這些“前概念”大多是片面的或不準確的,甚至是錯誤的。
鑒于此,教師應盡可能正視而不是回避學生頭腦中的“前概念”,在比較科學的物理表象和“前概念”的差異的基礎上,糾正學生錯誤的“前概念”,幫助其克服思維定勢。
3.1.2高中生認知結構趨于成熟
高中學生已經形成較強的分析綜合能力、推理判斷能力、抽象概括能力、空間想象能力等。這為開展科學方法教育提供了堅實的基礎。他們的辯證性思維和創造性思維有了很大發展。已具備以理論模型為主的抽象邏輯思維能力。
具體表現在:高中學生可以通過假設進行思維,按照發現問題、提出問題、做出猜想和假設、驗證假設的途徑,進行較為完整的探究活動。也就是說,他們已經能夠進行創造性思維活動。所以,教師在教學過程中,可以鼓勵學生大膽猜想,充分發揮想象。盡可能多地突破原有思維的限制,對不同的問題進行全方位思考。同時,高中學生認知活動的目的性增強,學習的動機更加強烈,能給自己確立學習目標,制訂達標的措施,也會根據自己的實際情況不斷地修正學習策略。鑒于此。教師可以給學生提供較大的空間和自主學習的機會,提高其獨立思考并解決問題的能力。
3.2要依據物理教學要求
物理科學方法教育不能孤立于學科內容之外,如果脫離物理知識單獨介紹科學方法,學生很難真正理解科學方法的內涵。更不利于學生應用所學的科學方法解決問題。所以,在物理教學中進行科學方法教育。要依據物理課程標準。采取多種多樣的教學方法。逐步深入地推進科學方法教育。
4 對實施物理科學方法教育的建議
4.1加強科學研究方面的學習
實際教學中,重難點知識背后往往隱藏著很多科學方法,大部分教師都采取多講習題、讓學生熟能生巧的方法來突出重點,突破難點。因此錯過很多給學生進行科學方法教育的機會。
教師就要加強科學方法研究方面的系統性學習,以敏銳的視角及時捕捉一切能夠進行科學方法教育的因素,做好學生在科學方法研究道路上的引路人。
4.2課堂教學中挖掘科學方法教育資源
當今教學過程中,大部分物理教師在設計教學程序時。都是從傳授知識內容的角度來考慮的。這樣學生也能學到一些科學方法,但他們對科學方法的理解比較膚淺,并且是零星的、不連續的,收效甚微。
科學方法往往隱藏在知識背后。所以不易學習,又不易掌握。教師在教學過程中,如果按照科學方法所展示的思路去挖掘教材資源,安排教學進程。把方法教育作為教學活動的核心。則情況可能會不一樣。按照學生的認知模式進行教學,引導學生經歷科學思維過程。使學生真正領略科學方法和物理知識的內涵和本質,提高綜合能力。
4.3業余時間給學生提供發現、學習科學方法的機會
學校也可以為學生提供多種多樣的能接觸到科學方法的途徑,例如開放實驗室。讓學生自主地進行探索性實驗研究,在探索中體驗成功的樂趣。找到失敗的原因,感受科學方法在探索中的魅力;給學生提供各種社會實踐機會。讓學生在復雜多變的現實生活中發現問題,解決問題;在研究性課程學習中對學生進行科學方法專題講座等。
4.4合理安排各種物理科學方法的滲透和教學
4.4.1對出現頻次比較多的科學方法進行重點教學
科學方法的掌握比物理知識的學習困難。它不是經過一兩次教學就能讓學生理解和掌握的。因此在教學過程中。對出現頻次比較多的科學方法,教師要進行明確的、有計劃的教學,循序漸進地講解。逐步深化。隨著同一科學方法的多次出現,學生才能領會、運用。
比如說“等效法”。學習串、并聯電路時,學生知道串聯電路的總電阻等于各部分電阻的阻值之和。這里所謂的總電阻就是與原來所有的電阻等效的阻值。學生學習“等效法”,為他在后期學習“二力合成”知識做了很好的鋪墊。學力合成時,在教師的分析、引導下,學生很快就能明白在這個知識點的學習中也是用到了“等效”的方法。
因此,物理科學方法教育是一個長期的、有計劃的、逐步深入的過程。
4.4.2對出現頻次比較少的科學方法也要給予足夠重視
中學生的形象思維較強。抽象思維型較弱。進行科學方法滲透時要充分考慮其思維特點。采用符合其認知規律的教學方法。既不能滯后于學生的思維水平。也不能操之過急。拔苗助長,應在現有思維水平的基礎上適當提高要求,遵循維果斯基的“最近發展區”理論。
因此,教師在教學過程中必須了解學生的思維特點。使科學方法內容的設置與傳授有一定的層次,當然也不能忽略出現頻次比較少的科學方法的應用教學。
例如,對抽象思維能力的要求比較高的科學方法,比如“歸納與演繹法”“物理假說”“科學想象”“理想化方法”等。只能讓學生進行滲透式學習,在教師的指導下接受分析、比較、概括等思維方法的訓練。教師要在物理知識的教學過程中,適時、恰當、多次地引出獲取知識所采用的科學方法的程序及方式,通過對這些方法的反復體驗與訓練,讓學生深刻理解、熟練掌握。
4.5注重習題教學和考試中的科學方法教育
實踐表明,教師的講述,只能幫助學生對知識達到理解的水平,只有讓學生本人參與分析問題、解決問題的實踐,才能使其達到運用的水平。
教師要站在科學方法論的高度。認真研究題型、精選典型習題或試題。創設情景。強化習題教學,對其進行思維方法的訓練,重視學生領悟、體驗、形成思維習慣的培養。引導學生運用科學方法解決具體的物理問題,實現知識向能力的轉化。
在教學中有些習題明顯要運用科學方法來求解,教師要點明這種科學方法,讓學生學會這種方法的應用。
4.6學校要給予必要的硬件支持
如前所述。物理科學方法中。數學方法是核心,觀察實驗方法是基礎。而在以課堂教學為主的現行教育模式下,觀察實驗方法要正確實施,必須要給學生提供較好的觀察實驗環境,所以。學校要給此方法的施行提供大力支持。例如投建設備齊全的實驗室、及時更換該淘汰的設備、給學生提供課外實踐的機會等。
5 結語
關鍵詞:幼兒教育;影響因素;科學方法
在我們每個人的成長歷程中,幼兒階段都是必經的階段,通過加強幼兒教育,不但會促進幼兒良好性格和行為習慣的形成,還能促進幼兒身心健康發展。要想保證幼兒健康成長,必須注意在幼兒教育中運用科學合理的教學和管理方法。本文主要加強幼兒教育科學方法探究。
1幼兒教育影響因素分析
1.1教師教學能力及管理能力分析:在我國很多幼兒園當中,都有教師綜合素質低、管理不到位的問題,如果教師自身教學能力低的話,就無法及時更新知識、創新運用教學方法。且很多教師無法有效掌握計算機運用方法,多媒體使用得不規范,導致教學質量無法提升。另外,當前很多幼兒園都招那些剛剛畢業的女教師,這些女教師經驗不夠,無法掌握幼兒教學技巧,管理效率偏低,會阻礙幼兒良好人格的形成。
1.2家庭教育因素分析:對于幼兒來說,父母就是他們的第一任老師。因此,在幼兒成長和發展歷程中,家庭教育發揮的作用是非常明顯的。父母必須采取正確的方式教育孩子,要將孩子健康成長放在第一位。但調查結果顯示,大部分家長都沒有明確幼兒教育的核心目標,沒有明確幼兒情感教育的價值和意義,甚至有的父母過分溺愛孩子,導致幼兒教育無法正常進行。
1.3教育設施體系因素分析:要想保證幼兒教育工作有效落實,還必須配備完善的教育設施體系,只有這樣才能激發出幼兒的運動欲望,通過采取寓教于樂的方法加強幼兒教育[1]。如今,很多地方的幼兒園都進行了改造,設備投入力度也比較大,激發了幼兒的潛在能力,但也存在一些經濟較落后的地區的幼兒園資金不足的問題,教育設備體系不夠完善,無法滿足幼兒的教育需求,導致幼兒身心發展受到影響。
2加強幼兒教育的科學方法研究
2.1全面了解幼兒行為及心理特征:要想有效實施幼兒教育,教師必須全面了解幼兒行為特征和心理特征,進而實施針對性的教育,幼兒的思維能力不強,但其也具備個人做事、解決問題的態度[2]。大部分幼兒都很敏感,接受不了他們的批評,自身認知能力比較簡單和單純,導致其情緒轉變幅度異常明顯,容易受外界的影響和個人情緒的左右,難以控制個人行為。因此,教師必須嚴密結合幼兒心理特征,采取針對性的教育方法,保證每一個幼兒都能健康成長。
2.2及時關注幼兒心內想法及個人行為:幼兒的個性比較鮮明,有著獨立的個人性格和內心想法,作為教師,必須尊重和理解他們,要時刻關注他們的行為舉止,加強與幼兒的交流和溝通,了解幼兒的內心想法,并給予保護[3]。如果發現幼兒行為不正常,教師不要冒然干擾和指責,要注意保護幼兒的自尊心。教師要多站在幼兒的角度上,用幼兒的思維看待問題,了解他們的內心世界,好好呵護他們。教師還要鼓勵幼兒發表個人意見,并耐心傾聽,注意保持語氣溫柔平和,給予幼兒心靈上的關心和愛護,促進幼兒良好心態的形成。
2.3采取多樣化的教育方法:幼兒往往是活潑好動的,所以,教師必須運用多樣化的教育方法,選擇多樣化和充滿趣味性的教育形式,激發出幼兒的學習興趣,集中幼兒的注意力,使得學生積極參與課堂活動[4]。例如,在講授音樂課堂知識的時候,在新歌教授結束之后,可以開展歌唱比賽,引導和鼓勵幼兒參與和表現自我,不但能夠增強幼兒的音樂學習意識,還能全面檢測幼兒的學習情況,讓小朋友在輕松愉快的氛圍中掌握歌唱技巧。
2.4加強教師和家長之間的交流與溝通:要想促進幼兒健康成長和全面發展,家長必須發揮出家庭教育的作用。父母都有望子成龍、望女成鳳的思想,都盼望著孩子健康成長。相對于教師來說,父母和孩子生活的時間更長,因此,家長必須注意自己的舉止行為,以身作則,在潛移默化中培養幼兒的良好性格和行為習慣。但如今很多幼兒家長都意識不到自身的教育問題,所以,教師必須加強和幼兒家長的交流和溝通,不僅要向家長反饋幼兒在學校中的情況,還要詢問幼兒在家里的一些問題,只有教師與家長協調合作、共同進步,才能真正促進幼兒的身心健康發展。
2.5完善學校的幼兒教育設施體系:在當前的幼兒教育過程中,還存在教育設施不完善的現象,基于該現象,我國政府和教育部門必須加強幼兒園建設,加大資金投入力度,完善幼兒園教育設施,還要注重加強綠化工程建設,這樣能夠從根本上降低幼兒學習壓力。政府和教育部門要一系列有效的基礎教育優惠政策,爭取足夠多的資金,引進現代化教學設備和軟件,促進幼兒教育活動的正常開展。通過完善幼兒教育設施體系,大力應用現代化教學技術,能從根本上開發幼兒的智力,培養幼兒的思維創新能力。
2.6加大幼兒衛生保健力度:在加強幼兒教育的過程中,還要落實好幼兒衛生保健工作,要制定出符合幼兒生活特點和行為特點的作息制度,要不斷創新和完善幼兒安全責任制度,完善校園安全防御體系,促進幼兒的健康成長[5]。要加大對學校衛生保健人員的專業化培訓力度,加強幼兒衛生檢查,及時落實好疾病預防接種工作,避免幼兒患病。此外,學校還要制訂和完善幼兒飲食方案,合理運用體育器械,引導幼兒加強體育鍛煉,增強其身體素質和基本抵抗力。但與此同時,要準備好相關運動保護裝備,采取一系列有效的運動保護措施。
3結語
綜上所述,在當前的幼兒教育當中,存在的問題是比較多的,影響因素也比較多,在這樣的情況下,必須不斷創新和完善幼兒教育方法,消除幼兒教育影響因素,促進幼兒身心健康發展。
作者:孫志蓮 單位:菏澤市定陶區馬集鎮中心幼兒園
參考文獻:
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[2]任彩霞.新時期幼兒教育的有效策略與方法[J].課程教育研究(新教師教學),2014,(16):236-236.
[3]徐璐.新時期幼兒教育的有效策略與方法[J].小作家選刊(教學交流),2014,(10):194-194.