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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(fā)現。每個知識點或者物理規(guī)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(chuàng)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(tǒng)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(guī)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(huán)節(jié)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(yè)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(guī)律”“如何檢驗物理規(guī)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(fā)展自主學習能力。養(yǎng)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(tài)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(yǎng)其科學探究能力,使學生逐步形成科學態(tài)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(fā)生過程,為學生掌握科學的探究方法創(chuàng)造條件?,F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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)學生探究科學的熱情。領略自然規(guī)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(fā)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(tǒng)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(tǒng):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(jiān)督、促進教師在科學方法教育的專業(yè)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(guī)教學檢測中對科學方法教學的考查力度不大??荚囋u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(yǎng)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(yè)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(fā)。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(wěn)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(yǎng)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(chuàng)造性思維有了很大發(fā)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(fā)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(chuàng)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(fā)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(tǒng)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(xù)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(yè)余時間給學生提供發(fā)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(fā)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(guī)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(fā)展區(qū)”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(chuàng)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(yǎng)。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(huán)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 : 化學教學;科學方法;必要性;
一、化學教學中應重視科學方法教育的必要性
(一)化學教學中應重視科學方法的運用,促進學生知識和能力培養(yǎng)的雙向發(fā)展。在實踐生活中,形成能力的基礎就是科學的知識以及方法。所以說,如果沒有知識就不可能具有能力,這一種必然的因果關系。而科學的方法可以作為搭建知識和能力之間的橋梁。一般而言,如果學生掌握了解決問題的方法,那么學生就具有了處理問題的能力,所以,科學的方法起著決定性的作用。因些,教師在教學的過程中,必須在基于科學方法的條件下,才可以提高學生的學習效率和教學的質量,同時,也是學生能力提高的基礎條件。在傳統(tǒng)的化學教學中,教師因為找不到知識與能力的交叉點,找不科學的方法,所以,導致學生的知識和能力不能有機地結合,學生也就沒有實踐操作能力。為此,教師要加強科學方法教育,例如:在教學過程中,學生的實踐操作能力的培養(yǎng),首先要以實驗的方法為入手點,結合實驗的原理和目的,確定實驗的裝置和器材,進而來完成實驗過程,這就是一個完整實驗的基本程序。
(二)化學教學中應重視科學方法的運用,使得化學教學的境界上升到了一定的高度。我國現行的化學教材的知識體系,科學方法大多蘊藏在教材知識的發(fā)展中,所以,教師必須要深入挖掘教材中的知識和方法,從而有意識地將學科的方法導入化學教學中。比如,對于教材中一些重點知識的講解,教師可以模擬一些研究過程,使得教學過程基于科學方法的指導下,促進學生學習的主動性和積極性。因此,教學方法教學,讓學生可以切實地體驗到知識的獲得,也在一定程度上,加強和鞏固了學生的知識,培養(yǎng)了學生運用科學方法解決問題的能力,使學生明白了知識的來源以及過程,進而學生對知識的掌握有了更深層次的理解。因此,化學教學中科學方法的教學讓學生掌握了主動獲取知識的能力,從而使得化學教學的境界得以提高。
(三)化學教學中應重視科學方法的運用,發(fā)揮了教學的長遠意義。人類幾千年的文化積淀,是人類最為寶貴的財富,為人類探索新的知識提供了最為重要的基礎。因為,人類知識的全部,不僅包括知識知識本身,同時,還包括了學習知識的科學方法。對于教學而言,學生在學校里所學到的知識是非常有限的,而隨著科學技術的發(fā)展,知識也在不斷地進步和發(fā)展,這就要求學生要有不斷獲取新知識的能力,能夠自主地學習和思考,使自己的創(chuàng)新思維得到提高,順應這個時展的需求。而科學方法的引導可以保證學生快迅地發(fā)現新的知識和技術,所以教師在教學過程中,在教授了學生基本的化學知識的基礎上,還要教授給學生獲取知識的的科學方法。從某種意義上說,科學方法本身不只局限于化學學科本身,而且還可以應用到其他科學領域。比如:實驗、觀察、歸納、分析,總結等等,這些都是比較基基礎的方法,其適用范圍比較普遍,是人類終身學習不可缺少的素質??傊?,化學教學中應重視科學方法的運用,使得學校教育具有了生命力,更具有長遠意義。
二、化學教學中應重視科學方法教育的相關策略
化學學科注重實驗教學,這就決定了化學教學和學習過程中分析和觀察以及邏輯思維的培養(yǎng)。化學中的學習方法有很多,比較觀察、歸納、分析以及綜合等等,教師在教師過程中,要引導學生合理地運用科學方法,來提高自己的學習效率。科學的方法有、助于學生知識的掌握和應用,同時,也在一定程度上,決定了化學教學的成敗。法國科學家笛卡爾說過:“最有價值的知識就是關于方法的知識”。所以,教師在化學教學中要滲透科學方法的教育,具體可以采用以下策略來實施:
(一)教學過程中的科學地模擬與示范。科學方法對于學生來講,還是具有一定的難度的,因此,學生在應用過程中就比較陌生。所以教師在教學過程中,要結合相應的教學內容,利用一些探究的教學活動,做好科學方法的模擬和示范,這樣,學生就可以對科學方法有了一定的了解和掌握,并了解了相關的應用規(guī)則。
要做好教學過程中的模擬和示范,教師需要做到以下幾點:一教師要掌握足夠的科學方法知識,并且領悟其中的奧妙;二教師在了解了科學方法的規(guī)律的基礎上,并要保證教學方案的針對性和典型性;三是要強化學生對科學方法應用的練習??傊處煂茖W方法的不間斷的模擬和示范,可以讓學生了解到科學方法的精髓,同是,還提高了學生的學習探究能力。因此,教師在化學教學過程中,可以通過不斷的示范,讓學生從中感受和領會,并對學生做巧妙的引導,進而提高學生的良好的應用科學方法的素養(yǎng)。
(二)教學過程中的科學方法的滲透和練習。我國現行的教材中往往滲透了科學方法的內容教學,因此,教師要實施科學方法教學就必須要深入研究教材內容,尋找教材中科學方法的教育,進而滲透到整個教學過程。為此,教師要通過有效的途徑和方法,讓學生明白科學方法的作用價值。而且,對于不同的學習階段學生的能力水平不同,那么教師就要選用與之相適應的教學方法。比如,在教學的初期過程,要注重以實驗的教學方法為主,讓學生通過觀察,來掌握更多的知識,當教學進入到中期過程,學生有了一定的知識積累,這個時候 可以適當地采用分析類的思維方法,來鞏固學生的知識,到了教學的后期則可以運用綜合,類比等一定的思維方法,加強學生綜合應用知識的能力和解決問題的能力。
三、總結
總而言之,化學教學中重視科學方法的教育有其必要性,因此,教師一定要在教學的過程中,結合學生的實際情況,選擇與之相適應的科學方法,從而達到教學效果的顯著性。
參考文獻:
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關鍵詞:科學方法 力學 顯化教育
在初中物理教學中進行科學方法的顯化教育是近年來科學方法教育的重要取向。但就目前來看,對在物理教學中如何落實科學方法顯化教育這一問題的探討尚且不多,特別是實證方面的研究鮮有見到。本文在科學方法顯化教育指引下,結合初中物理力學部分的內容,開展了教學實踐,得到一些研究結論,以期為科學方法教育提供有益的啟示。
一、科學方法顯化教育實踐的研究設計
1 研究方法
將同一物理概念或規(guī)律編寫成兩套不同的教案并在兩個平行班分別實施教學。對照班按照教材的處理方式教學,實驗班則將對應的科學方法顯化并在教學中重點突出該科學方法邏輯含義。在教學過程中,筆者邀請了5位初二年級物理教師和從對照班和實驗班各選出的5位同學全程聽課,課后分別對他們進行訪談。
2 研究對象
北京市海淀區(qū)北方交通大學附屬中學隨機分配的兩個普通平行班作為合作對象:初二(1)班作為實驗班,初二(11)班作為對照班。這兩個班都由筆者進行教學。
3 研究素材
北京市海淀區(qū)北方交通大學附屬中學初二年級使用的教材是北京師范大學出版社出版的《新世紀版義務教育課程標準實驗教科書?物理》(8年級上冊)。力學重點物理概念有:質量、密度、速度、勻速直線運動等,在此不一一敘述。所用的主要科學方法,如比值定義法、實驗歸納法、控制變量法等。教學中,盡量本著“以點帶面”的原則來進行教學。
4 研究思路
由于科學方法涉及的不是物質世界本身,而是人們認識物質世界的途徑與方式,是高度抽象的。從學生心理特點來說,初中學生思維規(guī)律的第一個特點是處在由形象思維轉向抽象思維的過程,是思維發(fā)展的轉型期。第二個特點是以定向思維為主要形式。學生的這個思維規(guī)律的特點決定了初中學生學習物理的認知活動特點是從經驗型概念到科學概念的轉變?;谝陨蟽牲c原因,筆者在科學方法顯化教育實施過程中,調整了教材中科學知識的教學順序,先講《第三章物質的簡單運動》,對比值定義法進行教學,為《密度》這節(jié)課做了鋪墊。
二、科學方法顯化教育實踐的實施過程
為了使教育實踐順利進行,特制訂如下計劃,計劃分為3個環(huán)節(jié):編寫“案例”、實施“案例”和訪談分析。
1 編寫“案例”
在編寫教案時,一方面考慮到科學方法與物理知識之間的關系以及學生的認知程度與生活經驗??茖W方法要體現在物理知識的認知過程中,依照學生的認知模式推進教學,將科學方法顯化出來;另一方面,讓學生經歷物理概念或規(guī)律形成的過程,使學生真正領略到科學方法和物理知識的內涵,理解科學方法的本質,最終使學生的能力得到提高。教學設計以初中物理重點知識,密度、功、阿基米德原理和液體內部壓強規(guī)律等為切入點,分別顯化比值定義法、乘積定義法、實驗歸納法等科學方法的內在邏輯,從而給初中物理科學方法教育的實踐以有益的啟示。
(1)密度――比值定義法
比值定義法就是用兩個或多個物理量的比值來定義一個新的物理量的方法,在初中力學部分的內容如密度、速度、壓強、功率等概念的引入都使用了比值定義的方法。應用比值定義法定義的物理量,依據其意義的不同,還可分為兩種類型:一類是兩個或多個物理量的比值是個常數,如密度等,比值反映的是物質本身的一種性質,它的大小是由物體本身所決定,與定義式中出現的其他量沒有關系;另一類基于控制變量的思想,如速度、壓強、功率等,比值反映的是效果,它的大小受定義式中出現的其他量的影響。但無論哪一類,比值定義法的本質都是選取相同的標準進行比較。
《密度》教學設計是用生活中的例子引導揭示比值定義法的本質,再通過學生的探究實驗和相關計算分析以及對恒量的解釋最終引入密度的概念。
(2)功――乘積定義法
乘積定義法是由兩個或兩個以上的物理量的乘積來定義一個新的物理量的方法,乘積定義法的本質是一種數學累積的思想。在初中力學部分的內容如功、杠桿平衡條件、動能、重力勢能等概念的引入都使用了乘積定義的方法。用這種方法定義的物理量與定義式中出現的其他物理量有關系,它受這幾個物理量的影響,會隨這幾個量的變化而變化。以功為例,功是力的作用效果對空間的積累,所以它的大小由力和距離共同決定。
(3)阿基米德原理――實驗歸納法
所謂實驗歸納法是在對物理現象和過程進行大量的觀察和實驗的基礎上,對取得的大量資料進行分析、綜合、概括和歸納,從中找出有關物理量之間的內在聯系,得出結論或建立假說,再通過觀察和實驗進一步驗證。這樣就可建立與發(fā)現物理規(guī)律。
《阿基米德原理》的教學設計是將教材所提供的演示實驗加以改進,只用一個步驟就可以定量的演示出浮力的大小與物體排開的液體所受重力的關系,這樣既使演示實驗的結果更加一目了然又符合初中學生的物理認知水平。
(4)液體內部壓強規(guī)律――演繹推理
所謂演繹推理法就是指人們以已知的客觀規(guī)律為依據,推知未知規(guī)律的方法。是由一般推出個別的過程。
《液體內部壓強規(guī)律》的教學設計是采取先通過例題進行壓強計算而推導出液體壓強公式的方法,再將液體中想象出“液柱模型”具體化,用金屬絲制成一個長方體框架,在框架底面貼上帶色的薄塑料片,使框架上底與水面相平,借助長方體框架,幫助學生建立理想液柱的物理模型。最后再指導學生從液體中想象出“液柱模型”。然后可以按照教材,引導學生一步步討論如何計算出液柱的體積、質量、液柱重、對底面的壓力、底面受到的壓強,每步的計算結果同時用字母表示出來,最后得出計算液體壓強的公式。這樣將抽象問題具體化,增加學生的感性認識,可以逐漸培養(yǎng)學生的抽象思維能力和想象能力。
由于文章篇幅限制,本文采取的是“以點帶面”的方式,后面的實施“案例”部分只選取了實驗班《密度》這節(jié)課的教學設計思路和案例中應用的主要科學方法的教學設計的摘要,來重點講解“比值定義法”。
2 實施“案例”
《密度》教學設計是從問題“木頭一定比鋁輕嗎?”引發(fā)學生思考與討論,為了使學生更好理解,先用生活中的例子引導揭示比值定義法的本質:爸爸買了兩斤蘋果花了5元錢;媽媽在買了3斤相同的蘋果花了6元錢,誰買的蘋果更便宜?學生很自然地想到比較每斤的售價更公平合理!教師引導思考這樣的做法是用總價與質量做比后再比較,其合理的原因是選取了相同的標準。由這個例子思考剛才的問題,學生很輕松地就說出比較時需要選擇相同的質量或相同的體積木頭和鋁進行
比較。接著教師再追問:“如果木頭和鋁的質量和體積都不相同時,如何比較誰更輕”,學生能順理成章地說出用質量與體積做比后再比較。教師引導學生得出不論是質量與體積做比還是體積與質量做比,只要比較時選取了相同的標準,都能得出正確的結論。接著通過學生的探究實驗和相關計算分析討論出不同物質質量和體積的比值一般是不同的;相同物質質量和體積的比值總是相同的――是個恒量;教師解釋“恒量”的意思是說這個比值是個定值。不論組成這種物質不同物體形狀與體積如何不同,但是最終質量與體積的比值是一樣的,它能夠反映這種物質本身的一種特性,從而引入了密度的概念。
3 訪談分析
通過對教師的訪談發(fā)現,科學方法教育得到了教師們的共識,并且很渴望對科學方法有更深入的了解。同時被訪談老師都認為在初中階段將科學方法顯化是有必要的。掌握科學方法是獲取物理知識的重要途徑,學生只有掌握科學方法,才能更快捷地獲取物理知識。雖然科學方法很抽象,不容易理解,教學上會有一定難度,但是把那些意義明確、應用廣泛、符合學生認知水平的科學方法,作為典型的、主要的科學方法,在初中的重點物理概念和物理規(guī)律教學中加以滲透、顯化,具有真實性和可操作性。
通過對部分學生的訪談發(fā)現,針對我的問題,學生回答的內容略顯膚淺??梢?,科學方法對他們來說,還是太抽象。但是,大部分學生還是認為把科學方法講出來更便于物理概念的理解。所以,在教學時,更要注意分析并掌握中學生學習物理的心理特點與思維規(guī)律,在此基礎上,選擇更適合初中學生物理認知水平的那些典型的科學方法進行科學方法的顯化教育,這樣才更有實效性和針對性。
三、科學方法顯化教育實踐的研究結論
基于科學方法的教學實踐,以及對教和學生的訪談,通過分析研究,得到如下的結論:
1 在初中物理教學中,應該將科學方法教育的內容加以確定
在物理學的范疇之中,科學方法與科學知識是相互平行的。與科學知識不同的是,科學方法涉及的不是物質世界本身,而是人類認識物質世界的途徑與方式,是高度抽象的,隱藏在知識背后。因此,初中物理的各種教材和教學參考書,都應該依據教育部頒布的義務教育《物理課程標準》,從物理知識與科學方法相對應的角度,將科學方法的內容具體化,具有可操作性。教師在進行科學方法教育時,也應把“隱藏”在物理知識背后的科學方法挖掘出來,向學生揭示科學方法,幫助學生借助科學方法獲取知識。
2 在初中物理教學中,科學方法教育的方式應該采取顯性的教育方式
科學方法所涉及的不是物質世界本身,而是人們認識物質世界的途徑與方式,所以,科學方法往往隱藏在知識的背后,既不易學習,又不易掌握。如果教師在教學過程中還不顯化科學方法的話,學生就更難感受到科學方法的妙處,更體會不到學習科學方法對學習物理知識和物理規(guī)律的實際用途。
3 在進行科學方法顯性教育時,要把握住科學方法的本質
教師在進行科學方法顯性教育時,不能只是停留在表面,必須要把科學方法的本質顯化出來。通過本文的研究發(fā)現,顯化比值定義法的本質就是比較的思想,即選取相同標準的思想;顯化乘積定義法的本質就是積累的思想等等。在教學中都應該應用各種教育手段把科學方法的本質顯化出來,把它講透。
四、結束語
在中學物理教學中有意識地加強科學方法的顯化教育,逐漸得到越來越多的物理教育工作者的共識。在中學進行科學方法教育,是實現學生增長知識、發(fā)展能力、提高素質的一個有效途徑。應把科學方法的顯化教育作為物理教學的重要目標和內容,牢牢把握住科學方法這條主線組織教學,以科學方法教育引領物理概念和規(guī)律的教學,使學生不但掌握了物理知識,而且學會了用科學的方法去研究、解決問題,從而逐漸培養(yǎng)學生的研究能力、提高學生的科學素養(yǎng)。
參考文獻
[1]喬際平,邢,物理學習心理學[M],廣西:廣西教育出版社,2002
“科學就是探秘,探秘就是樂趣。”培養(yǎng)幼兒愛好探索科學的精神,需要珍視幼兒可貴的好奇心,激起幼兒探索周圍世界的愿望,并加以諄諄誘導。
皮亞杰說:“知識來源于動作,而非來源于物體?!边@是說動手操作對于幼兒的科學探索的重要性。動手操作可以激發(fā)幼兒的探索欲和好奇心,又能讓幼兒在動手操作的過程中獲得科學知識,還能提高幼兒的動手能力和理解能力。
對于幼兒來說,大自然中的科學應該是最簡單的。這是由于大自然中的科學比較直觀,能讓幼兒直接體驗到,感受到。教師帶著孩子們一起探索大自然。讓每個幼兒去觀察探索周圍的世界,大自然的世界。大自然里有什么,有哪些昆蟲,哪些植物,它們都長得什么樣,有什么特點。幼兒對大自然中各種各樣的現象都很好奇,他們會一遍又一遍地觀察這些有趣的現象,提出問題。幼兒探索科學的特點是面對一些具體的事物時才能提出相關的問題。幼兒探索科學的另外一個特點就是需要動手操作,親自動手去感受事物的變化。通過動手操作,讓幼兒自主學習科學知識。
對于幼兒的科學探索來說物質環(huán)境是非常必要的,因為幼兒的思維特點是具體形象,它能給幼兒最直觀的觀察。所以幫助幼兒提供動手操作的材料是非常重要的,可以很好地激發(fā)幼兒的學習興趣。而不同的科學活動需要提供不同的材料和相對的環(huán)境,根據不同的科學活動以及幼兒的發(fā)展水平提供不同的材料,增加幼兒的動手操作機會。
在“物體怎樣能移動”的科學活動中,首先我將收集來的各種形狀的積木、鐵塊展示出來后向幼兒提問:你們有什么好方法能讓它們動起來嗎?提出問題后,請幼兒自己動手操作,自己去發(fā)現。在操作中,有的幼兒用手推,有的幼兒用嘴巴吹等等,都想出了很多不同的方法。接著請幼兒上來說一說你是用什么方法讓東西動起來的,通過講述以及動手操作,讓幼兒自己發(fā)現“用力大時東西動得快,移動得遠,用力小就移動得慢而近,用力很小時重的東西不動”這個科學道理。通過不同的材料,讓幼兒動手操作,從而懂得了其中的科學知識。
在科學活動中,教師應進一步解放思想,真正地走下講臺,到孩子們“后面”,讓孩子們在活動中主動地探索,教師要當好引路人。不要只關心孩子學到了多少現成的知識,不要忙于帶幼兒對知識進行條理化、系統(tǒng)化歸納,要引導幼兒大膽地參與、大膽地學習、大膽地思考,引導他們的科學品質均衡發(fā)展。
在科學教育活動中培養(yǎng)幼兒獨立操作、獨立思考的能力十分很重要。比如在“有趣的葉子”科學活動中,請幼兒把撿來的葉子一起分類比較,用表格的形式,請幼兒完成分類,并進行分享,是用什么方法分類的等等。幼兒的分類方法是非常多的。有的按不同的形狀分類,有的按大小分類,有的按不用的顏色分類。幼兒的思考和想象力是非常棒的,我們要做的就是幫助他們獨立思考,培養(yǎng)他們的想象力。
在進行科學活動時,運用實物、圖片等多種不同類型的材料創(chuàng)設情景,讓幼兒在動手操作中學習科學知識,既有利于幫助幼兒理解科學知識,又增加了幼兒學習的興趣。
在科學活動“食物鏈”中,就是運用電子設備和多媒體技術與傳統(tǒng)教育相結合。首先利用電子設備觀看視頻了解食物鏈,接著利用教具卡片,讓孩子通過觀察視頻中的圖像以及動手操作老師制作的教具來了解食物鏈,學習科學知識。讓幼兒知道人類要與大自然和諧共處,培養(yǎng)幼兒初步的環(huán)保意識。
讓幼兒動手操作,可以發(fā)現問題,解決問題。在 “水與冰的關系”的科學教育活動中,可讓幼兒在離園時,將水缸里倒入一定量的水,并且放一個圖案在水中,再放一根毛線,把水缸放進冰箱,第二天幼兒來園后,我將水缸從冰箱里拿出來,讓幼兒觀察可以發(fā)現水變成了冰。在隨后的時間里,我請幼兒先摸摸敲敲看看這個冰堅不堅固。冰拿到教師后開始慢慢融化,慢慢地變成了水。為什么會這樣呢?針對這個現象,我們和幼兒一起進行了討論。讓幼兒都知道“由于冰箱里氣溫低,水變成了冰。室內溫度高,冰又融化成為水”的道理。此項活動,全班幼兒都參與進來了,都能積極參與到科學活動中來。使幼兒的學習更主動,更積極,能夠積極地思考問題,探索問題,解決問題。
在幼兒科學教育活動中,要選擇符合幼兒年齡特點的科學內容,選擇幼兒感興趣的科學內容,激發(fā)幼兒探索的興趣。家園合作也是非常重要的。只有讓家長和幼兒園配合起來才能給幼兒最大的幫助,幫助幼兒進行科學探索。如果家長對于幼兒的科學探索不能很好地支持,幼兒的興趣需要就會被阻礙。所以家園合作也是非常重要的。
【關鍵詞】音樂教育;科學研究;方法
研究音樂教學法必須了解音樂的特點,教師必須根據音樂的特點,選擇適當的教材和教學方法,使學生掌握音樂知識和技能,培養(yǎng)他們的感受能力、鑒賞能力和表現能力,以啟發(fā)其樹立遠大的理想,陶冶其優(yōu)良品格、高尚情操和豐富的感情,使他們的身心得到健全的發(fā)展。
音樂教學主要應用的方法是練習法、演示法、欣賞法、講述講解法、問答法和復習法。主要的教學原則是:藝術性與思想性統(tǒng)一,理論與實踐相結合,直觀性,自覺性,積極性,循序漸進,鞏固性,量力性以及統(tǒng)一要求與因材施教相結合等。在此之上,還有以下幾種形式。
一、問題教學法
美國音樂教師協會在《關于行動的議程》中提出:“必須把問題解決作為學校音樂教學的核心”。由此,“提高學生問題解決能力”就成為音樂及其他學科的主要教學目標之一,問題教學也成為課堂教學的有效方式之一。我國古代早有關于問題教學的論述,如孟子的“重思存疑”,朱熹的“讀書無疑者,須教有疑,小疑則小進,大疑則大進”,陸九淵的“為學患無疑,疑則有進”等等。國外也早有問題教學的若干模式,如杜威的“疑難的情景――確定問題――提出假設――推理――驗證”,當代美國的“選擇問題――明確問題――尋找線索――解決問題”,巴班斯基的“創(chuàng)設問題情景――討論――證實結論――提出問題作業(yè)”等等。這些都說明了問題教學是一種教學的理念,是一種教學的過程,是一種教學的方式。本人涉及的資料中,尚未找到定義性的答案。但從教學論專家馬赫穆托夫在《現代的課》一文中的一段話中,可以見到答案的概貌:“從內部結構的觀點來看,可以認為問題性的課是這樣的:在這種課上,教師有意地創(chuàng)設問題情境,組織學生的探索活動,讓學生提出學習問題和解決這些問題(這種作法的問題性水平較高),或由教師自己提出這些問題并解決它們,在此同時向學生說明在該探索情境下的思維邏輯(這種作法的問題性水平較低)?!瘪R赫穆托夫的這段理論概括,與我們對問題教學法的運用,在客觀上是相吻合的。因此,我們對問題教學法本身可以作這樣的界定:問題教學法是這樣的一種教學方法,即教材的知識點以問題的形式呈現在學生的面前,讓學生在尋求和探索解決問題的思維活動中,掌握知識、發(fā)展智力、培養(yǎng)技能,進而培養(yǎng)學生自己發(fā)現問題解決問題的能力。
現代教學論認為:問題是科學研究的出發(fā)點,是開啟任何一門科學的鑰匙。問題意識是學生進行學習,特別是發(fā)現學習、探究學習、研究性學習的重要心理因素,沒有問題意識,就不可能激發(fā)學生認知的沖動性和思維的活躍性,更不可能激發(fā)學生的求異思維和創(chuàng)造思維。問題教學,關鍵是培養(yǎng)問題意識。問題教學,是新課程課堂教學的有效武器,那么如何實施問題教學呢?
(1)假設性
問題解決要依靠假設。從青少年開始是產生撇開具體事物運用概念進行抽象邏輯思維的時期。通過假設進行思維,使思維者按照提出問題、明確問題、提出假設、檢驗假設的途徑,經過一系列的抽象邏輯過程以實現課程的目的。
(2)預計性
思維的假設性必然使主體在復雜活動前,事先有了諸如打算、計謀、計劃、方案和策略等預計因素。古人說:“凡事預則立,不預則廢”。這個預就是問題的預計性。從青少年開始,在思維活動中就表現出這種“預計性”。通過思維的預計性,在解決問題之前,已采取了一定的活動方式和手段。
(3)形式化
從青少年開始,在教育條件的影響下,學生思維的成分中,逐步的由具體運算思維占優(yōu)勢發(fā)展到由形式運算思維占優(yōu)勢,此乃思維的形式化。
(4)層次性
問題的設置要由淺入深,由11已知向未知進行遷移,切合學生的思維流程。又因為學生差異的層次性:學生的基礎不同,理解能力不同,思維方法也不同。所以,問題應充分考慮讓每個學生的思維都被觸動,都體會到成功的喜悅,都參與思考的積極性。
問題是教學的心臟,是教學思維的動力,且是思維的方向;數學思維的過程也就是不斷地提出問題和解決問題的過程。因此,在數學課堂學習中,教師還要即興的不斷的向學生提出新的數學問題,為更深入的數學思維活動提供動力和方向,使數學思維活動持續(xù)不斷的向前發(fā)展。
二、任務教學法
任務教學法的理念來源于外語教學實踐。20世紀80年代各國的外語教學研究者經過大量實踐,提出一個具有重要影響的語言教學模式──任務型教學。任務教學法是當代教育所推崇的以人為本、注重培養(yǎng)學生應用能力和創(chuàng)新能力的新型教學法。在音樂教學中實施任務教學法對培養(yǎng)學生的演唱、演奏能力、綜合性藝術表現能力,使學生能用音樂的形式表達個人的情感并與他人溝通、融洽感情尤其具有時代意義。如果要對任務教學法有深入的認識,最好從任務教學法的理論基礎入手,去思考和理解一系列相關的學術問題和教學問題,并在音樂教學實踐中有意識地應用。一種新型的教學方法,值得大家探究,但也要科學地、辨證地看待“任務”教學法,任務教學不是萬能的,很多東西也不適合用任務教學,所以,科學地理解任務教學,必須要認真地研究,只有從學習者角度出發(fā),仔細推敲每個知識點,為學生設計、構造出一系列典型的“任務”,讓學生在完成“任務”中體驗自身的主體性,自主地去掌握知識、技能與方法,使學生有成就感、榮譽感,那么我們的教學才會事半功倍,讓我們共同努力,不斷探索,進一步推動音樂教學不斷向前發(fā)展。
【參考文獻】
[1]林崇德.發(fā)展心理學[M].浙江教育出版社,2002.