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关键词科学方法 教学方法 科学教学方法
1 研究意义
在科学教学中,将科学方法融入科学教学中,能够使学生获得科学知识及科学方法。但科学方法都有其特定的对象及适用范围,这也就决定了其本身的局限性,比如归纳方法,由于人们一般是根据对事物现象的归纳来获得结论,所以它缺乏内在的必然性,同时不能保证一定获得真理;比如演绎方法,首先它只适合于已有理论的证明和推演,而不能导致新的科学发现,其次因为演绎方法的正确性取决于前提的正确性,所以它不能保证其结论的正确性;比如观察,观察只能直接发现对象的现象,而不能直接发现对象的本质,不能直接观察到所研究的对象,某些现象能直接观察到,某些现象不能直接观察到而只能间接观察到,观察只能直接观察到具体特殊事物的性质和特点,而不能直接观察到事物普遍的共性;再如实验,诚然重要,但并非所有领域都可以进行,实验不能代替理论研究,它总是特殊的,特殊的实验结果与普遍的结论之间总是有距离。
小学科学课堂中,恰恰存在许多此类问题:一些科学教师不了解科学方法的局限性,某种程度上夸大或者淡化了科学方法的作用。①一方面,教师在教学过程中,由于自身对科学方法的内涵认识模糊,所以在使用科学方法进行教学的过程中,无法向学生清晰介定科学方法使用的领域和对象,存在将科学方法的使用范围扩大、僵化地刻意遵守等问题;另一方面,又存在一些在教学过程中淡化科学方法的问题,过度求新、过分注重细节而忽略了课程内容里所隐含的科学方法。
所以,厘清科学方法和科学教学方法的区别和联系,正确理解两者的关系,从而在科学课堂里融入科学方法进行教学,对于学生获得科学知识和学习科学方法,形成正确的科学观,感受科学的价值和精神,都具有较大的指导及促进意义。
2 科学方法与科学教学方法
2.1 科学方法及分类
人们通常把达到目的的途径(手段)称为方法。科学认识活动的目的是要探索客观世界的普遍规律和因果性,对被观察到的事实即形形的事物现象作出理论解释,以此对客观世界的复杂图景做出精确地深刻的描绘。科学方法就是人们为实现达到认识客观世界这一基本目的而采用的手段和途径。科学研究的方法包括基本逻辑方法和一般技术方法。②
所谓基本逻辑方法,就是基本的思维规律和思维方法。在科学技术研究中,人们会运用到各种各样的思维方法,其中有些方法是在任何场合任何时间都要用到的,而另一些则只是在某些特殊的场合和时间才用到,前者就是基本逻辑方法,包括比较与分类、演绎和归纳、分析和综合等。
比较与分类是认识和研究事物的两种最基本的逻辑方法。比较就是在不同事物之间或在同类事物之间找出它们的差一点和共同点的逻辑方法。分类是在比较基础上根据一定的标准对各种事物进行类别划分的逻辑方法,即根据对象的共同点和差异点,将对象区分为不同种类的逻辑方法。归纳和演绎是在科学技术研究中最常用的一对逻辑思维方法。归纳方法是指从个别事物的现象的研究中概括出一般原理或结论的逻辑思维。这种方法主要由推理前提和结论两部分组成。演绎方法是从一半到个别的推理方法,即用已知的一般原理考察某一特殊的对象,推演出有关对这个对象的结论的方法。分析是把一个完整的对象分解为不同的方面和部分,把负责的对象分解为各个简单的要素,并把这些部分或要素分别进行研究和认识的一种思维方法。综合方法就是寻求研究对象的各个部分、侧面、因素的内在联系,把对象的各个部分联系起来作为一个整体加以研究的思维方法。此外,还有数学方法、控制论方法、信息方法、系统方法等,有的学者认为想象、直觉、灵感也是理论思维方法的较特殊的形式。③
科学技术与其他学科的一个重要区别就在于它不仅要运用各种逻辑思维方法进行研究,而且它还常常使用各种技术方法进行研究。技术方法就是运用某种技术和设备手段进行研究的方法。主要包括观察和实验两种。
观察就是通过感官接受外界各种刺激,再经过大脑处理,形成对外界的感受,科学观察一般是指人们在科学研究中有目的、有意识地对事物和现象进行感知、描述和记载的方法。广义的观察包括自然观察和实验观察,狭义的观察仅指自然观察。自然观察是在现象自然发生的条件下进行的,是人类运用的最早的一种观察,根据不同的标准将观察分类:(1)根据所用观察工具不同将观察分为直接观察和间接观察两种类型。直接观察是通过感官直接观察对象,间接观察则是借助于一定的一起对对象所进行的观察;(2)根据观察结果性质将观察分为定性观察和定量观察两种。定性观察即确认研究对象是什么或什么性质的观察,定量观察则是确定该事物或现象的大小、速度、强度、时间长度等数量性质的观察,又叫测量或观测;(3)根据观察的条件将观察分为非受控观察和受控观察,非受控观察是在不影响观察对象的条件下所进行的观察,受控观察是在对观察对象施加某种影响的条件下所进行的观察。科学实验师在某种科学理论的指导下所进行的运用技术手段来展现某个对象,或推进研究对象的进程,或改变、控制其某些因素而使对象展现某些过程的活动。实验的目的有二,其一是探索和发现新现象或新规律;其二是检验已有知识或理论的正确性。实验由实验者、实验对象、实验仪器三者组成。
2.2 科学教学方法
教学方法包括科学方法,这里首先对教学方法进行论述。
2.2.1 教学方法
在当今教育理论界以及各种教育学和教学论著作中,人们对教学方法的认识不尽统一,给教学方法所下定义也各不相同。我们认为,教学方法是指在教学过程中,教师指导学生学习以达到教学目的而采取的教与学相互作用的活动方式的总称。④
2.2.2 教学方法的分类
教学方法根据分类依据的不同,可以有多种分类方式。有的学者将教学方法分为: 前苏联著名教育家巴班斯基将教学作为一个活动过程来认识,⑤他们将活动区分出三个最重要成分:组织作用的,激发的和检查评定的。由此,从整体和组织性的观点看活动,就要求有三大组的教学方法:实施学习认识活动的方法(由此而保证通过个性的中介而进行的教学信息的过程);激发学习认识活动和形成学习动机的方法(由此而保证调整学习活动的最重要职能。促进其认识的、意志的和情绪的积极化);检查和自我检查学习认识活动的效果的方法(由此,师生得以在教学进程中实现检查和自我检查的职能),其下还有相应的亚组:
第一组方法:组织和实施学习认识活动的方法。
第一亚组:按传递和接受教学信息来源分类(感知的方法):口叙法(叙述、谈话、演讲);直观法(图示、演示);实际操作法(试验、练习);教学生产劳动。
第二亚组:按传递和接受教学信息的逻辑分(逻辑的方法分):归纳法、演绎法、分析综合等方法。
第三亚组:按学生在掌握知识时思维的独立性程度(求知的方法):再现法、探索法(局部探索法、研究法)。
第四亚组:按控制学习活动的程度分(控制学习的方法):教师指导下的学习活动,包括试验教学机器在内;学生的独立工作(读书作业、书面作业、实验室作业、完成劳动作业)。
第二组方法:激发学习和形成学习动机的方法。
第一亚组:激发学习兴趣的方法:认识性游戏、教学讨论、创设道德情绪体验的情境、创设引人入胜的情境、创设统觉的情境(依靠生活经验)、创设认识新奇的情境。
第二亚组:激发学习义务和责任感的方法:说明学习的意义、提出要求、完成要求的联系、学习上的奖励、对学习缺陷的责备。
第三组方法:教学中的检查和自我检查的方法。
第一亚组:口头检查的方法:个别提问、面向全班提问的口头考试、学习上的奖励、程序性提问。
第二亚组:书面检查的方法:书面测验、测试作业、书面考察、书面考试、程序性的书面作业。
第三亚组:实验室-实际操作检查的方法、实验室测验作业、机器测验。
2.2.3 科学教学方法与科学方法的比较
科学教学方法是教师和学生为了实现共同的科学教学目标,完成共同的科学教学任务,在科学教学过程中运用的方式与手段的总称。⑥以上所介绍的教学方法在科学教学中均可使用,由于科学课的特殊性,活动部分使用较多,所以在课堂教学中主要用到第一组方法,我们通过表1将科学教学方法与科学方法进行比较。
通过对比,我们可以看出科学教学方法包括科学方法,虽然有同样的方法,不过两者略有区别。在使用归纳方法方面,科学研究中,将归纳法分为完全归纳和不完全归纳法,穆勒将归纳法分为求同法、求异法、同异联合法、共变法和剩余法,在科学教学中,主要用到的归纳方法类型是不完全归纳法中的简单枚举法,以及穆勒五法之中的求同法、求异法、同异联合法、共变法;在使用观察方法方面,科学教学使用的观察工具较科学研究所使用的要少和简单,观察的对象也有不同;在实验法的使用上,实验者、使用的仪器、对象都有不同,在使用目的上,科学教学上使用实验法主要有第二种目的:检验已有知识或理论的正确性。
通过以上分析,可以将科学教学方法定义为师生为了实现科学教学目标,完成共同的科学教学任务,引用科学方法并与普遍的教学方法相结合,形成合理的科学教学策略,在科学教学过程中的程序化但不失灵活的方式或手段。
3 科学方法与科学教学方法的比较及启示
3.1 科学方法与科学教学方法的比较
(1)从与科学教育的关系来看。科学教育的内容包括科学知识、科学方法、科学精神、科学态度和科学价值,科学方法是科学教育的重要内容,⑦科学教学方法是达成科学教育的途径。(2)从两者的具体分类来看,科学教学方法包括科学方法。从科学方法和科学教学方法的具体分类来看,科学教学方法包括科学方法(如图1)。几乎所有科学方法都可以被引用到科学课堂中作为科学教学方法。
3.2 启示
科学方法在科学课堂中的作用主要有二:一是引用科学方法进行教学,获得科学知识;二是对科学方法本身进行学习,可以促进学生进行迁移,作为更新科学知识的途径,同时也可以为未来的科学研究打基础,同时也可以培养学生形成良好的思维习惯、严谨的思维方式,更好地适应未来的社会生活。
教师有必要对科学方法有清晰的了解,清楚各种教学所用的科学方法的内涵及外延,如“穆勒五法”:求同法、求异法、同异联合法、共变法和剩余法,如果教师详细了解这五种方法,就会发现在科学课上,这“五法”中用的较多地主要有求同法、求异法、求同求异并用法、共变法,而剩余法则用的较少。如此,就能在科学教学过程中把握好教学的度,既不会盲目强化也不会无意中淡化科学方法,使学生能在科学探索的过程中学习科学知识,掌握科学方法。
注释
①吴俊明.对科学方法和科学方法教育的再认识—祝贺《化学教育》30 周年刊庆[j].化学教育,2010(2).
②杨玉辉.现代科学技术哲学[m].北京:人民出版社,2010(5).
③张巨青.科学研究的艺术—科学方法导论[m].湖北:湖北人民出版社,1988.
④河南省教师资格管理办公室组织编写.教学方法概论[m].河南:河南大学出版社,2003.
⑤巴班斯基著.中学教学方法的选择[m].张定璋,高文,译.北京:教育科学出版社,2001.
吃粗粮的好处
预防肥胖
粗粮含有丰富的膳食纤维,能在胃肠道内吸收比自身重几倍甚至数十倍的水分,在胃肠道中形成凝胶状物质而产生饱腹感,使宝宝进食减少,以达到防止宝宝肥胖的目的。
预防小儿糖尿病
膳食纤维可减慢肠道吸收糖的速度,避免餐后出现高血糖现象,提高人体耐糖的程度,有利于血糖稳定;还可抑制增血糖素的分泌,促使胰岛素充分发挥作用,从而达到预防小儿糖尿病的目的。
解除便秘
膳食纤维有利于保障消化系统正常运转,促进肠道蠕动,加速排便,自然就解除了宝宝的便秘之苦。由于精白米面在加工过程中损失了很多B族维生素,长期白米面的哺乳妈妈和宝宝易患因维生素B1缺乏的成人脚气病和婴儿脚气病。粗粮则保留了这些营养成分,所以,宝宝可以吃一些粗粮。但是,粗粮虽为健康食材,却因其未加工处理的特性,给宝宝食用一定要注意科学搭配!
健康吃粗粮看3招
第1招:从米糊类开始
从添加辅食开始,妈妈就应有意识地给宝宝在辅食中添加粗粮。例如,自制粗粮米糊;也可以将小米用微波炉或烤箱烘熟,然后研磨成小米粉,在调制米糊时调匀给宝宝吃,以后随着宝宝越来越大再熬成粥给宝宝喝。
第2招:粗细粮搭配吃
粗粮虽然营养价值高,但有些粗粮如高粱、薏米、玉米等口感不好,在给宝宝添加粗粮时一定要粗细搭配,如在熬粥时选用小米、大米熬制二米粥;将各种蔬菜切碎,然后加入适量黄玉米粉蒸成的玉米菜团子,来提高宝宝吃粗粮的兴趣。
第3招:粗粮细作
粗粮细作,既能满足宝宝的喜好,也能让宝宝食用粗粮,如荞麦面条、小米面豆沙包等。
【小米面豆沙包】
原料:小米面、白面、黄豆面、豆沙馅
DIY
1.将小米面、白面、黄豆面按照1:1:1的比例混合后加发酵粉发酵30分钟;
2.面团发酵好后,将面团切成大小适中的剂子,擀成皮;
3.将豆沙馅放入擀好的面皮中,根据自己的手艺包成各种形状的豆沙包;
4.将豆沙包放在冷水蒸锅中饧10~15分钟,开火蒸熟后食用。
哪些粗粮适合宝宝吃
玉米:这是世界上公认的“黄金作物”,不但含有丰富的纤维素,还富含钙、镁、叶黄素等营养成分,具有壮骨、养眼、增强脑力等功效。
燕麦:蛋白质与亚油酸等不饱和脂肪酸含量居粗粮之首,钙、磷、铁含量丰富,有很好的益智强体作用,还含有较高的维生素E和可溶性纤维素。
小米:蛋白质、脂肪均高于大米、面粉,人体必需的8种氨基酸含量丰富且比例均衡,富含维生素、铁、胡萝卜素,粗纤维相对较低,堪称宝宝的滋补佳品。
哪些宝宝不适合吃粗粮
宝宝的胃肠功能较弱,如果吃粗粮过多会因为纤维素摄入过多对肠胃造成负担,所以一周吃两三次粗粮即可,不必天天吃。
1 科学方法教育在中学物理教学中的地位和作用
物理学是集思想、实验、方法为一体的先导科学.物理学的发展史,是一部记录科学成果的历史,也是总结科学研究方法的历史.物理学的全部发展历史也表明:许多物理学家做出的重大贡献,与他们运用正确的科学方法是分不开的.现代物理学大师爱因斯坦在介绍自己获得科学成就的秘诀时,总结了一个公式:A(成功)=X(艰苦的劳动)+Y(正确的方法)+Z(少说空话).在量子力学和波函数的统计解释及研究方面做出重要贡献的德国物理学家M・玻恩说:“我荣获1954年的诺贝尔奖金,与其说是因为我所发表的工作里包括了一个自然界现象的发现,倒不如说是因为那里包括一个关于自然界现象的科学思想方法的发现”.牛顿总结出运动三定律和万有引力定律是应用了数学方法和逻辑方法;麦克斯韦电磁理论的建立采取了模型方法、类比方法和数学方法.可见科学方法在物理学发展史中的重要作用.
方法同知识相比更具有启发作用和创造性.伽利略已逝去三百多年了,他发现的自由落体规律和惯性定律在物理学知识的长河中所占的比例越来越少.但具有深远意义的是他研究落体运动时采用的方法,开创了一场方法论的革命.爱因斯坦盛赞伽利略的重大贡献:“伽利略的发现以及所运用的科学推理方法,是人类思想史最伟大的成就之一,标志着物理学的真正开端.”
能力与方法是密切联系的.教育学家布鲁纳提出:“能力=知识+科学方法+技能”.可以认为,方法是能力的“核心”,对能力起决定性因素.物理教学要培养学生的观察和实验能力、科学思维能力、分析问题和解决问题的能力,就必须让学生掌握观察实验的方法、科学的思维方法和分析解决问题的方法.
传统的物理教学长期都比较注重纯知识教学,强调物理知识的完整性和系统性,缺乏对物理学的科学方法教育.高中物理课程目标明确要求:学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题.授人以鱼,仅供一饭之需;教人以渔,则终生受用无穷.在物理教学中加强科学方法教育,不仅能使学生认识和掌握科学研究方法和科学的思维方法,而且能逐渐养成学生的科学态度,树立科学观念,训练和提高学生的各种基础能力.
2 物理教学中科学方法教育的内容和原则
2.1 科学方法教育的内容
以物理课程标准为依据,从现行教材中挖掘科学方法教育的因素,针对高中物理教学层次的特点,我们可以确定科学方法教育的内容.(1)物理方法:观察、实验、理想化、变量控制、比值定义、平衡、守恒、整体、隔离体、等效、微元、近似等方法.(2)科学思维法(逻辑方法):归纳推理、演绎推理、比较、分析、综合、抽象、分类、对称、外推、假设、模型、佐证等方法.非逻辑方法的理性思维如直觉、想象的研究方法.(3)数学方法:比例法、几何、图象、三角函数、极值、极限等方法.
2.2 科学方法教育原则
2.2.1 和物理教学过程有机结合的原则
从认知角度看,物理教学是学生在教师指导下能动地认知物理现象的本质和规律的过程.用方法论的观点分析学生的认识过程与科学家探究物理世界的过程,他们很相似.物理学家从人类的已知出发探究人类的未知,学生是从自己的已知出发探究自身的未知.两者都从问题出发,都学要检索已有的知识,都要用到观察实验法,科学思维方法和数学方法.物理学家根据或假设去解释或预言物理现象,学生根据所学物理理论去解释物理现象和解答习题,只是知识独立性、创造性和复杂性程度不同而已.这就决定了物理教学与科学方法教育密不可分,因此科学方法教育要结合物理教学和能力训练过程而长期分散进行.
2.2.2 渗透性和长期性教育原则
由于我们现有的物理教科书中科学方法的具体内容都以分散的形式隐蔽在物理知识的表述中.在进行科学方法教育,就要以物理知识教学为背景,充分考虑到物理知识所隐蔽的科学方法因素,不失时机的进行点拨和渗透,点到为止,多次运用,学生才能领会、掌握.这样不仅不会削弱知识的教学,又会使科学方法教育自然、顺畅,使学生在学习过程中潜移默化,受到科学方法的熏陶,提高学生学习物理的兴趣.
2.2.3 综合性原则
在物理教学过程中,各种科学方法交叉在一起,不可能在一种科学方法教育进行完以后再进行另一种科学方法教育.因此,只有充分利用教材中科学方法教育因素把各种方法有机结合起来才能收到良好的教学效果.
3 物理教学过程中进行科学方法教育的途径
3.1 在物理概念教学中,培养学生分析物理现象,抽象、概括物理概念的思维方法
物理概念是物理事物的抽象,是观察、实验、思维的产物.在进行概念教学时,教师要善于启发学生去分析物理过程和现象的本质特征,在分析的基础上经过抽象、概括形成物理概念.如要建立“力”的概念,教师组织学生分析:人提桶、马拉车、推土机推土、磁铁吸引铁钉、压路机压路等,从以上具体实例中通过抽象、概括把“推、拉、提、吸、压”等现象的本质归结为物体之间的相互作用,从而形成“力是物体对物体的作用”.力的概念就是通过这样由具体实例经归纳抽象概括而引出的.
有些物理概念和物理科学方法结合非常紧密,本身就包含着物理方法.例如:质点、理想气体、单摆、卢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 在物理规律教学中,培养学生掌握探索物理规律的思维方法
物理规律的建立有实验归纳法和演绎推理法两种.有些定律的建立和阐述就包含着物理学家创立和使用的物理学方法,要结合定律讲授、使用说明物理方法.如理想实验是很重要的物理研究方法,是一种超直观的理性方法.如胡克定律、帕斯卡定律、反射定律、焦耳定律以及电阻定律、楞次定律都是实验现象加以归纳而得到的.而理想气体状态方程的教学,可以用演绎推理法.
3.3 利用物理学史知识进行科学方法教育
物理学史中蕴含丰富的科学方法.在物理学的历史舞台上,有不少真知灼见、善于思考的思维巨人,他们在曲折崎岖的科学征途中所具有的独特的思维方法是十分值得学习和借鉴的.
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,证明了“电能生磁”,于是人们普遍直觉,只有对称的变化才是和谐完美的.“磁能生电”势在必然.为此,英国物理学家法拉第在逆向思维的启迪下苦苦思索,千方百计实验,通过十年不懈努力,终于揭开“磁能生电”的神秘面纱,从此便产生了法拉第电磁感应定律.
惠更斯把光现象与声现象进行类比,根据两者都能发生反射、折射,从已知的相同点,推理知光和声一样都是一种波动,提出光的波动说;1923年,法国青年德布罗意根据光的波粒二象性通过光和实物粒子的类比,提出物质波的假说,即微观粒子也具有波动性.1927年这一假说被戴维逊和革末的电子衍射实验所证实.德布罗意假说成为物理学史上运用类比获得惊人成就的著名实例.这些都是类比启发思路,提供线索,触发灵感,唤起创造性思维,取得非凡结果.
原子结构波尔模型的提出是科学思维方法的综合应用.卢瑟福通过α粒子的大角度散射实验,发现了英国物理学家汤姆逊“蛋糕葡萄干模型”的矛盾.他通过与太阳系的开普勒模型类比,提出了原子的有核模型,这是想象与类比的综合创造.近代物理中模型方法对不可穷尽的原子世界的认识的不断逼近,它是人类对客体的猜测,是经典物理中发展起来的模型化方法的高级阶段.
3.4 加强物理实验教学,培养学生科学的观察、实验方法
关键词:中学物理;科学方法教育;问题;原则;建议
中图分类号:G633.7
文献标识码:A
文章编号:1003-6148(2013)4(S)-0047-4
仔细研究物理学理论体系的建立过程。不难发现。每个知识点或者物理规律的获得都伴随着一定的科学研究方法。对物理科学方法教育的研究,我国是从八十年代开始的。新课程理念提倡教师在教学过程中。不仅要用知识武装自己。还要掌握一定的物理科学方法,并向学生渗透科学方法教育,以知识和技能为载体,让学生经历探究过程,掌握科学探索的方法。形成科学探究精神,提高实践能力和创新意识。众多物理教育工作者在物理科学方法教育的过程中不断摸索。取得了一定的教学实效,但是也存在很多问题。
1 我国物理科学方法教育研究历程及成果
传统的物理教学主要以掌握基本知识和基本技能为主,科学方法教育并没有受到社会的普遍重视。
1978年我国制定八年全国科技规划时把“自然科学史和科学方法论研究”列为重点研究项目之一。教育工作者才开始对中学物理科学方法教育的具体环节进行较为深入的研究。取得了一定的成果,但是还缺乏相对比较完善的物理科学方法教育体系。
1995年,中国教育学会物理教学专业委员会在西安召开“全国首届物理科学方法教育”研讨会。会议引导物理教育工作者在后期工作中对物理科学方法教育进行有组织、有目的、有计划的研究,对中学物理科学方法教育的实质、内容、体系、途径等做一些尝试性的总结。
自此以后。关于物理科学方法教育的研究论文和各种论坛层出不穷,围绕“用什么方法研究物理现象”“怎样描述物理现象”“怎样探索并总结物理规律”“如何检验物理规律”等话题的争论引起了物理教育界的高度关注。不难看出。物理科学方法教育的地位和作用受到了一定程度的重视,也取得了一定的成果。
1.1教学目标
普通高中物理课程标准(实验)将“学习科学探究方法。发展自主学习能力。养成良好思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题”作为课程总目标之一。将课程具体目标划分为知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面,并且在课程实施上注重自主学习,提倡教学方式多样化,这就要求教师要在教学过程中,帮助学生学习物理知识与技能,引导其掌握科学研究方法,培养其科学探究能力,使学生逐步形成科学态度与科学精神。
1.2教科书的编写
随着课程理念和教学目标的不断改革,教科书的编写在不断革新科学内容的基础上。越来越多地突出了“学习科学方法”的相关内容。
教材内容倡导科学探究。关注科学探究活动。注重科学探究质量,重视科学的发生过程,为学生掌握科学的探究方法创造条件。现行教科书已然成为提出问题、分析问题、解决问题的范例,并且巧妙科学地为学生开展探究活动提供指导和帮助,旨在让学生从物理学习中掌握科学的研究方法,为其解决实际生活中的问题做好铺垫,以适应社会的快速发展。
1.3教学实施
教师为了实现教学目标。以教科书为蓝本实施教学工作的过程也发生了很大的变化。
为了突出物理科学方法教育,各种教学模式、教学方法应运而生,其中探究式教学模式的呼声最高。而教师在探究式教学中采用的物理科学方法很多,包括设疑提问方法、观察方法、实验方法、数学方法、比较与分类、分析与综合、归纳与演绎、理想化方法、类比方法、物理假说、科学想象等,其中,数学方法是核心,观察实验方法是基础。
例如,在《匀变速直线运动》的教学中,教师可以让学生提出自己的实验方案来验证对自由落体运动快慢的猜想,提高他们制定科学探究计划的能力:可以用打点计时器研究自由落体运动。在获得知识的同时提高对实验数据的处理能力:可以讨论伽利略对自由落体运动的研究方法,体会科学研究方法对科学发展的意义:可以展示人类在月球上所进行的有关实验照片,激发学生探究科学的热情。领略自然规律的普适性:还可以通过对打桩机的重锤下落和高台跳水运动员等自由落体运动实例的讨论,增强学生将物理知识应用于生活和生产的意识。这些多样化的教学方式能够让学生意识到物理科学方法的重要性,促使其主动学习科学的研究方法,提高解决问题的能力。
1.4教学评价
高中物理课程标准是高中物理课程评价的依据。在内容和形式上,重视学习过程的评价,不以考试的结果作为唯一的评价依据;把学生在活动、实验、制作、探究等方面的表现纳入评价范围,不以书面考试为唯一的评价方式:倡导客观记录学生学习过程中的具体事实。不过分强调评价的标准化:教师要转变在学生学习评价中的裁判员角色,要成为学生学习的促进者、合作者,学习评价的指导者,学习潜能的开发者。
2 我国物理科学方法教育存在的问题
有了上述政策性的理论指导,实际教学中的物理科学方法教育落实得怎么样呢?
调查显示。实际教学中。知识与技能目标落实得比较好,过程与方法目标的教学效果非常一般。为什么新课程理念的实施没有取得我们预想的效果?
2.1教师在开展物理科学方法教育的过程中存在的问题
关于方法论的系统性研究。只能在研究生课程中学到。现在的大部分教师只能通过教材、教参、教辅书或其他参考资料中了解、研究,由此造成教师的科学研究方法理论知识不清晰、不系统:教学设计无法做好科学研究方法的渗透:而且现今科学方法教育的具体评价标准不够明晰,不能很好地监督、促进教师在科学方法教育的专业能力上取得长足进步。
(1)大部分教师认为物理科学方法就是观察实验法;
(2)学校的常规教学检测中对科学方法教学的考查力度不大。考试评价机制不够完善;
(3)教师备课时,比较注重知识与技能,对科学方法的重视程度略显不足;
(4)物理科学研究方法在教材以及教学案例中体现得还可以。但在教辅用书的习题训练以及考试中体现得比较弱;
(5)只有一部分教师能在教学过程中科学地设置问题,注重思维训练,其余教师仍然主张要多讲多练。因为现在高考还是指挥棒。而且大多数教师都还是应试教育模式培养出来的;
(6)教师在科学探究的过程中不能很好地调控时间,探究过程用时过多,教学任务无法完成;
(7)实验器材陈旧或者欠缺,给学生的实验探究造成困难;
(8)大部分青年教师知道新课程理念,但是不知道如何将它与教学实践很好地结合。
2.2学生在接受物理科学方法教育的过程中存在的问题
中学生的逻辑思维能力比较低,而科学方法具有很强的抽象性。给教学的实施带来一定的困难。
现在的中学生课业负担比较重。还要在课余时间上各种培训班、兴趣班,没有时间深入生活进行社会实践、独立地解决生活中遇到的实际问题或者参加一些科学探究活动。这些都导致了学生的思维面比较窄,不利于科学方法的掌握。
3 实施物理科学方法教育的原则
3.1要符合学生的心理认知特点
学生是学习的主体,他们的心理认知水平是教师在教学过程中进行科学方法教育的一个重要依据。
3.1.1初中学生的认知不够成熟
初中学生的形象思维占据主导地位,抽象逻辑思维水平较低,辨证思维刚开始萌发。处于从经验型向理论型过渡的时期,所以,思想方法上带有很强的片面性及表面性:人格特点上。比较缺乏成人那种深刻而稳定的情绪体验。缺乏承受压力、克服困难的意志力,社会经验比较欠缺。
因此,物理教师必须帮助初中学生形成正确的物理表象,培养他们在充分直接感知(观察)或间接感知(接受描述)的基础上准确概括物理表象的能力。学生在学习物理之前已由其他科目的学习和生活经历形成了大量所谓的“物理表象”。我们称之为“前概念”,而这些“前概念”大多是片面的或不准确的,甚至是错误的。
鉴于此,教师应尽可能正视而不是回避学生头脑中的“前概念”,在比较科学的物理表象和“前概念”的差异的基础上,纠正学生错误的“前概念”,帮助其克服思维定势。
3.1.2高中生认知结构趋于成熟
高中学生已经形成较强的分析综合能力、推理判断能力、抽象概括能力、空间想象能力等。这为开展科学方法教育提供了坚实的基础。他们的辩证性思维和创造性思维有了很大发展。已具备以理论模型为主的抽象逻辑思维能力。
具体表现在:高中学生可以通过假设进行思维,按照发现问题、提出问题、做出猜想和假设、验证假设的途径,进行较为完整的探究活动。也就是说,他们已经能够进行创造性思维活动。所以,教师在教学过程中,可以鼓励学生大胆猜想,充分发挥想象。尽可能多地突破原有思维的限制,对不同的问题进行全方位思考。同时,高中学生认知活动的目的性增强,学习的动机更加强烈,能给自己确立学习目标,制订达标的措施,也会根据自己的实际情况不断地修正学习策略。鉴于此。教师可以给学生提供较大的空间和自主学习的机会,提高其独立思考并解决问题的能力。
3.2要依据物理教学要求
物理科学方法教育不能孤立于学科内容之外,如果脱离物理知识单独介绍科学方法,学生很难真正理解科学方法的内涵。更不利于学生应用所学的科学方法解决问题。所以,在物理教学中进行科学方法教育。要依据物理课程标准。采取多种多样的教学方法。逐步深入地推进科学方法教育。
4 对实施物理科学方法教育的建议
4.1加强科学研究方面的学习
实际教学中,重难点知识背后往往隐藏着很多科学方法,大部分教师都采取多讲习题、让学生熟能生巧的方法来突出重点,突破难点。因此错过很多给学生进行科学方法教育的机会。
教师就要加强科学方法研究方面的系统性学习,以敏锐的视角及时捕捉一切能够进行科学方法教育的因素,做好学生在科学方法研究道路上的引路人。
4.2课堂教学中挖掘科学方法教育资源
当今教学过程中,大部分物理教师在设计教学程序时。都是从传授知识内容的角度来考虑的。这样学生也能学到一些科学方法,但他们对科学方法的理解比较肤浅,并且是零星的、不连续的,收效甚微。
科学方法往往隐藏在知识背后。所以不易学习,又不易掌握。教师在教学过程中,如果按照科学方法所展示的思路去挖掘教材资源,安排教学进程。把方法教育作为教学活动的核心。则情况可能会不一样。按照学生的认知模式进行教学,引导学生经历科学思维过程。使学生真正领略科学方法和物理知识的内涵和本质,提高综合能力。
4.3业余时间给学生提供发现、学习科学方法的机会
学校也可以为学生提供多种多样的能接触到科学方法的途径,例如开放实验室。让学生自主地进行探索性实验研究,在探索中体验成功的乐趣。找到失败的原因,感受科学方法在探索中的魅力;给学生提供各种社会实践机会。让学生在复杂多变的现实生活中发现问题,解决问题;在研究性课程学习中对学生进行科学方法专题讲座等。
4.4合理安排各种物理科学方法的渗透和教学
4.4.1对出现频次比较多的科学方法进行重点教学
科学方法的掌握比物理知识的学习困难。它不是经过一两次教学就能让学生理解和掌握的。因此在教学过程中。对出现频次比较多的科学方法,教师要进行明确的、有计划的教学,循序渐进地讲解。逐步深化。随着同一科学方法的多次出现,学生才能领会、运用。
比如说“等效法”。学习串、并联电路时,学生知道串联电路的总电阻等于各部分电阻的阻值之和。这里所谓的总电阻就是与原来所有的电阻等效的阻值。学生学习“等效法”,为他在后期学习“二力合成”知识做了很好的铺垫。学力合成时,在教师的分析、引导下,学生很快就能明白在这个知识点的学习中也是用到了“等效”的方法。
因此,物理科学方法教育是一个长期的、有计划的、逐步深入的过程。
4.4.2对出现频次比较少的科学方法也要给予足够重视
中学生的形象思维较强。抽象思维型较弱。进行科学方法渗透时要充分考虑其思维特点。采用符合其认知规律的教学方法。既不能滞后于学生的思维水平。也不能操之过急。拔苗助长,应在现有思维水平的基础上适当提高要求,遵循维果斯基的“最近发展区”理论。
因此,教师在教学过程中必须了解学生的思维特点。使科学方法内容的设置与传授有一定的层次,当然也不能忽略出现频次比较少的科学方法的应用教学。
例如,对抽象思维能力的要求比较高的科学方法,比如“归纳与演绎法”“物理假说”“科学想象”“理想化方法”等。只能让学生进行渗透式学习,在教师的指导下接受分析、比较、概括等思维方法的训练。教师要在物理知识的教学过程中,适时、恰当、多次地引出获取知识所采用的科学方法的程序及方式,通过对这些方法的反复体验与训练,让学生深刻理解、熟练掌握。
4.5注重习题教学和考试中的科学方法教育
实践表明,教师的讲述,只能帮助学生对知识达到理解的水平,只有让学生本人参与分析问题、解决问题的实践,才能使其达到运用的水平。
教师要站在科学方法论的高度。认真研究题型、精选典型习题或试题。创设情景。强化习题教学,对其进行思维方法的训练,重视学生领悟、体验、形成思维习惯的培养。引导学生运用科学方法解决具体的物理问题,实现知识向能力的转化。
在教学中有些习题明显要运用科学方法来求解,教师要点明这种科学方法,让学生学会这种方法的应用。
4.6学校要给予必要的硬件支持
如前所述。物理科学方法中。数学方法是核心,观察实验方法是基础。而在以课堂教学为主的现行教育模式下,观察实验方法要正确实施,必须要给学生提供较好的观察实验环境,所以。学校要给此方法的施行提供大力支持。例如投建设备齐全的实验室、及时更换该淘汰的设备、给学生提供课外实践的机会等。
5 结语
关键词:幼儿教育;影响因素;科学方法
在我们每个人的成长历程中,幼儿阶段都是必经的阶段,通过加强幼儿教育,不但会促进幼儿良好性格和行为习惯的形成,还能促进幼儿身心健康发展。要想保证幼儿健康成长,必须注意在幼儿教育中运用科学合理的教学和管理方法。本文主要加强幼儿教育科学方法探究。
1幼儿教育影响因素分析
1.1教师教学能力及管理能力分析:在我国很多幼儿园当中,都有教师综合素质低、管理不到位的问题,如果教师自身教学能力低的话,就无法及时更新知识、创新运用教学方法。且很多教师无法有效掌握计算机运用方法,多媒体使用得不规范,导致教学质量无法提升。另外,当前很多幼儿园都招那些刚刚毕业的女教师,这些女教师经验不够,无法掌握幼儿教学技巧,管理效率偏低,会阻碍幼儿良好人格的形成。
1.2家庭教育因素分析:对于幼儿来说,父母就是他们的第一任老师。因此,在幼儿成长和发展历程中,家庭教育发挥的作用是非常明显的。父母必须采取正确的方式教育孩子,要将孩子健康成长放在第一位。但调查结果显示,大部分家长都没有明确幼儿教育的核心目标,没有明确幼儿情感教育的价值和意义,甚至有的父母过分溺爱孩子,导致幼儿教育无法正常进行。
1.3教育设施体系因素分析:要想保证幼儿教育工作有效落实,还必须配备完善的教育设施体系,只有这样才能激发出幼儿的运动欲望,通过采取寓教于乐的方法加强幼儿教育[1]。如今,很多地方的幼儿园都进行了改造,设备投入力度也比较大,激发了幼儿的潜在能力,但也存在一些经济较落后的地区的幼儿园资金不足的问题,教育设备体系不够完善,无法满足幼儿的教育需求,导致幼儿身心发展受到影响。
2加强幼儿教育的科学方法研究
2.1全面了解幼儿行为及心理特征:要想有效实施幼儿教育,教师必须全面了解幼儿行为特征和心理特征,进而实施针对性的教育,幼儿的思维能力不强,但其也具备个人做事、解决问题的态度[2]。大部分幼儿都很敏感,接受不了他们的批评,自身认知能力比较简单和单纯,导致其情绪转变幅度异常明显,容易受外界的影响和个人情绪的左右,难以控制个人行为。因此,教师必须严密结合幼儿心理特征,采取针对性的教育方法,保证每一个幼儿都能健康成长。
2.2及时关注幼儿心内想法及个人行为:幼儿的个性比较鲜明,有着独立的个人性格和内心想法,作为教师,必须尊重和理解他们,要时刻关注他们的行为举止,加强与幼儿的交流和沟通,了解幼儿的内心想法,并给予保护[3]。如果发现幼儿行为不正常,教师不要冒然干扰和指责,要注意保护幼儿的自尊心。教师要多站在幼儿的角度上,用幼儿的思维看待问题,了解他们的内心世界,好好呵护他们。教师还要鼓励幼儿发表个人意见,并耐心倾听,注意保持语气温柔平和,给予幼儿心灵上的关心和爱护,促进幼儿良好心态的形成。
2.3采取多样化的教育方法:幼儿往往是活泼好动的,所以,教师必须运用多样化的教育方法,选择多样化和充满趣味性的教育形式,激发出幼儿的学习兴趣,集中幼儿的注意力,使得学生积极参与课堂活动[4]。例如,在讲授音乐课堂知识的时候,在新歌教授结束之后,可以开展歌唱比赛,引导和鼓励幼儿参与和表现自我,不但能够增强幼儿的音乐学习意识,还能全面检测幼儿的学习情况,让小朋友在轻松愉快的氛围中掌握歌唱技巧。
2.4加强教师和家长之间的交流与沟通:要想促进幼儿健康成长和全面发展,家长必须发挥出家庭教育的作用。父母都有望子成龙、望女成凤的思想,都盼望着孩子健康成长。相对于教师来说,父母和孩子生活的时间更长,因此,家长必须注意自己的举止行为,以身作则,在潜移默化中培养幼儿的良好性格和行为习惯。但如今很多幼儿家长都意识不到自身的教育问题,所以,教师必须加强和幼儿家长的交流和沟通,不仅要向家长反馈幼儿在学校中的情况,还要询问幼儿在家里的一些问题,只有教师与家长协调合作、共同进步,才能真正促进幼儿的身心健康发展。
2.5完善学校的幼儿教育设施体系:在当前的幼儿教育过程中,还存在教育设施不完善的现象,基于该现象,我国政府和教育部门必须加强幼儿园建设,加大资金投入力度,完善幼儿园教育设施,还要注重加强绿化工程建设,这样能够从根本上降低幼儿学习压力。政府和教育部门要一系列有效的基础教育优惠政策,争取足够多的资金,引进现代化教学设备和软件,促进幼儿教育活动的正常开展。通过完善幼儿教育设施体系,大力应用现代化教学技术,能从根本上开发幼儿的智力,培养幼儿的思维创新能力。
2.6加大幼儿卫生保健力度:在加强幼儿教育的过程中,还要落实好幼儿卫生保健工作,要制定出符合幼儿生活特点和行为特点的作息制度,要不断创新和完善幼儿安全责任制度,完善校园安全防御体系,促进幼儿的健康成长[5]。要加大对学校卫生保健人员的专业化培训力度,加强幼儿卫生检查,及时落实好疾病预防接种工作,避免幼儿患病。此外,学校还要制订和完善幼儿饮食方案,合理运用体育器械,引导幼儿加强体育锻炼,增强其身体素质和基本抵抗力。但与此同时,要准备好相关运动保护装备,采取一系列有效的运动保护措施。
3结语
综上所述,在当前的幼儿教育当中,存在的问题是比较多的,影响因素也比较多,在这样的情况下,必须不断创新和完善幼儿教育方法,消除幼儿教育影响因素,促进幼儿身心健康发展。
作者:孙志莲 单位:菏泽市定陶区马集镇中心幼儿园
参考文献:
[1]程志龙.我国幼儿教育面临的问题、成因和对策[J].学术界,2014,(5):207-217.
[2]任彩霞.新时期幼儿教育的有效策略与方法[J].课程教育研究(新教师教学),2014,(16):236-236.
[3]徐璐.新时期幼儿教育的有效策略与方法[J].小作家选刊(教学交流),2014,(10):194-194.