一、物理科学知识与物理科学方法教育
物理科学知识是物理科学方法的载体,学生的创新意识、创新精神、创新能力离不开科学方法的培养。教育学指出,要将知识结构转变为认知结构,科学方法的培养具有不可估量的力量。如果说知识的学习给学生提供的是“鱼”的话,那么方法的学习就是给学生提供“渔”的过程。通过应用科学方法,学生不但“学会”了,而且“会学”了。物理科学知识中的概念、规律的建立常常运用观察和实验、比较和分类、分析和综合、数学和推理、理想化等物理科学方法。这些物理科学方法对学习物理、学好物理有着事半功倍的效果,同时使学习物理更生动有趣,更重要的是培养学生分析和解决问题的能力。为此,传统教育方式必须改变,需要实施物理科学方法教育。物理科学方法教育是一个综合课题,主要包括弘扬科学思想、掌握科学方法、树立科学态度,其中科学方法是主体。物理科学方法教育是一个永恒的、极具生命力的课题,只要物理教育存在,物理科学方法教育必然存在。
二、制约大学物理科学方法教育的因素
在大学物理教学过程中,物理科学方法教育的实施受许多因素的制约:
1.缺乏明确的教学目标。物理科学方法常常隐藏在物理科学知识背后,很难像知识那样形成框架与体系,而物理科学方法教育往往隐含在理论知识灌输里,使得科学方法教育成了知识传授过程的副产品。
2.教学内容多、课时少。大学物理教学长期以来都是围绕理论知识进行的,加上受教学内容分量与课时矛盾的影响,大学物理教学基本就是单纯讲授概念、定律、原理。
3.学生重理论、轻方法。在大学许多学生学习的目的就是通过考试,看不到培养和掌握科学方法的重要性,平时学习很被动,往往只注重理论知识的学习,轻视方法学习。
三、大学物理科学知识与科学方法教育有机结合的举措
1.制定明确的教学目标,显化教学内容。定位物理科学方法在大学物理教学中的地位和价值,制定明确的教学目标。方法的传授离不开以知识为载体,若没有一个系统的教学安排,方法教育恐怕难以落到实处;没有一个明确的方法教育的教学计划作指导,方法教育将具有较强的随意性[2]。在教学过程中,有意识地把科学方法向学生进行公开式宣讲,既培养学生的兴趣,又有利于学生积极主动地参与探究和体验。
2.通过物理科学知识教学渗透物理科学方法教育。物理概念一般通过观察和实验引入,通过比较和分类、分析和综合、归纳和演绎等建立和发展;物理规律一般通过观察和实验、归纳和演绎、类比、想象、假说等方法建立和发展;物理实验的设计、操作离不开分析、观察、实验、归纳、演绎和数学方法;在应用概念、规律解决物理问题的过程中,一般要运用分析和综合方法、想象、理想化方法等。通过物理知识教学渗透科学方法是大学物理教学中实施科学方法培养的首要途径。
3.通过物理实验教学培养物理科学方法。实验教学是物理学科重要的教学方式,实验开始时提出问题就运用到了假说方法,然后根据假说收集资料和数据并进行演绎推理,得到相应的结论。每个实验都要运用多种方法,实验是培养学生科学方法的最有效、最直接的途径。
4.通过复习物理科学知识体验物理科学方法。习题是复习物理科学知识的首要方法,通过习题可以对学生进行思维方法训练,提高学生思维能力和分析解决问题的能力。教师应该认真了解习题类型,通过分析归类,然后精选典型题,对学生进行逻辑思维训练。教师在分析解题思路的过程中,应充分展示运用的科学思维方法。通过习题教学让学生充分体验物理科学方法的魅力。此外,高等院校物理教育专业还应该开设“物理科学方法教育”选修课;教师培训应该开设“物理科学方法教育”研讨课;教材编写应该更系统地体现科学方法,体现教材不可替代的引领导向作用。
总之,物理科学方法教育需要潜移默化的熏陶,也需要有目的地训练。科学方法教育应该渗透在科学知识教育中,绝不能只讲授科学知识而忽略科学方法,也不能空谈科学方法而忽略科学知识的重要性,两者应该有机结合。
作者:陈玉霞 单位:贵州工程应用技术学院