科学方法教学策略：有效渗透切身体验充分感悟
丁安邦
科学方法教育是初中物理教学的重要组成部分，而纵观我们的教学，培养思维能力方面，科学方法教育的发展很不平衡.在科学方法教育取得某些局部的重大进展的同时，初中物理教学仍然存在的浮躁心理却给科学方法教育的深入发展带来了困难.把科学方法当作灵丹妙药，企图用它解决有关思维能力的一切问题，已经对一些物理教师的课堂教学产生了严重影响，使本已陷入误区的物理教学雪上加霜.那么，具体该如何渗透科学方法教育呢？如何推进学生的科学素养、认知、能力协调发展呢？笔者就该话题谈几点看法，望能有助于课堂教学实践.
1在物理教学过程中进行渗透式的科学方法教育
科学方法的教学如果是通过教条式的灌输和宣讲，就会彻底偏离学生的认知特点和知识基础，其结果就是缘木求鱼，令学生对科学方法产生神秘感，进而产生畏惧和排斥.要知道方法的养成不是一朝一夕就能见成效的，相关的教育活动要教师对学生持之以恒地施以潜移默化的影响，而且这种影响要尽可能渗透到初中物理课堂的每一个细节之中.特别是对物理概念和规律的教学，教师要灵活设计，将概念的形成、规律的探究等过程呈现给学生，让学生对此进行体会，从而感知相应过程中所蕴含的科学方法.教师再辅以适时的点拨和恰当的引导，就可以获取水到渠成的效果.
例如，在《电能 电功》一节的教学过程中对学生进行科学方法的渗透教育.本节内容的教学重点之一是让学生结合实验来探究电功的影响因素.相应的教学过程可以这样来设计：
（1）通过类比法，引导学生结合水流做功的有关结论来提出猜想：“电流做功的影响因素包括电压、电流以及通电时间.”
（2）引导学生设计实验来对相关猜想进行检验.教师要提醒学生，当一项结果可能受到多种因素影响时，实验设计者应该通过对部分因素的控制来对单一因素的影响结果进行检测，这也就是控制变量法的核心思想.在初中学生的理性化实验设计思想较为单薄的前提下，教师要给予恰到好处的点拨.比如，验证电流强度对电功的影响时，就需要对其他两项可能的影响因素进行控制，即让电压和通电时间这两项因素相同，教师可以引导学生联想到并联电路的有关特点，并进一步设计出两只灯泡进行并联的电路，同时将开关连接在干路上，以上即实现了电压和时间的控制；有了上述实验的设计思路做铺垫，学生很快就能联系到串联电路中电流的特点，可以将电路设计为串联模式，从而控制住电流和时间这两个变量，以研究电压对电功的影响；在实验思路设计过程还有一项重要内容，即电功大小如何来比较，教师要引导学生从能量转换的角度来思考，即电功的多少应该与热能和光能的获取相关，让学生从灯泡的亮度来判断电功的大小.
（3）实验思路设计好之后，教师要积极安排学生进行实验操作，并通过巡查教室给需要帮助的学生进行适时的指点.
（4）在学生实验已经结束之后，教师引导学生对所记录的实验现象进行对比、归纳和总结，并让他们将自己的研究成果进行展示和评价，进而让学生通过对猜想的验证实现新规律的获得.
在上述过程，教师引导学生通过“类比法”进行猜想提出、结合“控制变量法”进行实验设计都属于科学方法教育的渗透，通过让学生经历规律的形成过程来领会科学方法的应用，真正地实现科学方法的教育.
2让学生在动手操作中进行体验式的科学方法教育
实践证明：教学过程中操作、社会、情绪和智力这四项情境的良好创设有利于学生学习动机的强化.基于初中物理教学而言，学生在实验中动手操作、切身体验就是一种操作情境的创设.从信息论的角度来描述教学：如果教学过程只是教师单方面地进行讲授，那么学生的认知获取就只有一个孤立的信息源；而如果让学生通过直接与认知客体发生联系，就能提供多个信息源，这必然会导致学生的学习效率大大得以提高.因此，物理课堂应该提供更多的机会让学生直接参与动手操作，让学生通过实验的观察和相关信息的处理来获取知识，进而领悟相关的科学方法，而且以实验来导向教学的进展必然会带来更多的不稳定因素，面对不稳定因素所带来的问题，更是对学生问题处理能力和物理思维的一种训练，这也有助于科学方法的养成.
例如，在“汽化和液化”一节的教学过程，通过“实验：观察水的沸腾现象”让学生直接参与现象的观察，可以有针对性地培养学生的观察能力.学生通过实验操作，将水加热至沸腾，此时学生往往认为操作就此结束，因此对有关现象的细节就漫不经心，这事实上就是科学观察能力上的缺失.教师需要以问题的形式引导学生多角度地进行感性信息的采集：
（1）气泡的大小在沸腾前后有何特点？
（2）请你描述一下沸腾的水的流动情况？
（3）从开始加热到水最终进入沸腾状态，你注意到温度计示数的变化情况了吗？
（4）能描述一下沸腾前后水的发声情况吗？
有了问题，学生也就有了观察的方向，通过观察和对比，学生会获得大量的感性信息：在水进入沸腾状态之前，气泡是由大变小，沸腾之后是由小变大；水在沸腾前会发出声音，进入沸腾状态后就没有了声音；……在目的性的引导下，结合对比的科学方法，学生在有序观察的过程中，获取了多个角度的感性认知，从而避免了无序观察的不彻底性和片面性.通过对物理现象科学化的观察，学生不仅能揭开现象的表面，从而了解其内在联系和规律，进而完成基本概念和原理的理解、掌握，更重要的是，这一过程的体验为学生积累了观察的经验，实现了科学方法的训练，可谓一举多得.
初中物理教学中有很多类似的课程资源值得教师进行充分地发掘，加以适当的组织和设计直接运用于教学，让学生在体验中领悟科学方法的真谛.
3在习题的练习和讲解中感悟科学方法教育
当前的教学中，习题教学依然是训练学生科学方法的重要手段.教师在对习题进行编制时，合理的创设习题情境，尽量让问题的呈现接近真实的物理场景，这样，学生在对问题处理时，就必须通过科学的手段对习题的条件进行分析和筛选，进而总结出相关问题的处理思路.此外，教师在进行习题的讲解时，通过提问和板演，有意识地对学生的思路进行引导和启发，让学生可以更加灵活和娴熟地通过科学方法的运用来对问题进行分析和解决，同时让学生对相关方法有所感悟.
例如初中阶段，等效法、极限法等科学方法就经常出现在某些问题的处理中.如现有一不等臂的杠杆，已知力臂关系有L1>L2，现已知两侧所挂重物正好使其处于平衡状态，问如果将两侧重物同时向支点方向挪动相等的距离，杠杆还能平衡吗？本题的处理如果按照常规化的思路逐步推算的话，牵扯的物理量太多，超出学生处理能力范围，但是如果用特殊的极限思维来处理，本题就很好理解：因为有条件L1>L2，所以可以假设，两侧的重物都向中间移动L2，则L2这一侧的重物直接经过支点，无法对杠杆的转动施以影响，L1一侧的重物依然发生作用，故而杠杆会向这一侧转动.通过这一方法的处理，学生不仅能更快地解决问题，还对极限思维有了初步的感悟.
在初中物理教学中，教师从学科特点出发，立足学生的认知特点，以渗透式、体验式、习题感悟式等多种手段来进行科学方法的教育，有助于学生的能力培养、素质提升，会让他们受益终生.作为一种研究视角，科学方法教育对深化初中物理教学的思维能力培养起到了十分明显的作用.以科学方法为主线，有关思维能力培养的诸多直接经验得到了整合与提升：凭借科学方法教育的动力，有关提高学生理解能力的问题受到了前所未有的重视，并开始摆脱长期存在的教学实践与教学研究相脱节的状况.尤为重要的是，伴随着科学方法教育的深入开展，人们对相关问题的认识正逐步得以深化.
科学方法教育是初中物理教学的重要组成部分，而纵观我们的教学，培养思维能力方面，科学方法教育的发展很不平衡.在科学方法教育取得某些局部的重大进展的同时，初中物理教学仍然存在的浮躁心理却给科学方法教育的深入发展带来了困难.把科学方法当作灵丹妙药，企图用它解决有关思维能力的一切问题，已经对一些物理教师的课堂教学产生了严重影响，使本已陷入误区的物理教学雪上加霜.那么，具体该如何渗透科学方法教育呢？如何推进学生的科学素养、认知、能力协调发展呢？笔者就该话题谈几点看法，望能有助于课堂教学实践.
1在物理教学过程中进行渗透式的科学方法教育
科学方法的教学如果是通过教条式的灌输和宣讲，就会彻底偏离学生的认知特点和知识基础，其结果就是缘木求鱼，令学生对科学方法产生神秘感，进而产生畏惧和排斥.要知道方法的养成不是一朝一夕就能见成效的，相关的教育活动要教师对学生持之以恒地施以潜移默化的影响，而且这种影响要尽可能渗透到初中物理课堂的每一个细节之中.特别是对物理概念和规律的教学，教师要灵活设计，将概念的形成、规律的探究等过程呈现给学生，让学生对此进行体会，从而感知相应过程中所蕴含的科学方法.教师再辅以适时的点拨和恰当的引导，就可以获取水到渠成的效果.
例如，在《电能 电功》一节的教学过程中对学生进行科学方法的渗透教育.本节内容的教学重点之一是让学生结合实验来探究电功的影响因素.相应的教学过程可以这样来设计：
（1）通过类比法，引导学生结合水流做功的有关结论来提出猜想：“电流做功的影响因素包括电压、电流以及通电时间.”
（2）引导学生设计实验来对相关猜想进行检验.教师要提醒学生，当一项结果可能受到多种因素影响时，实验设计者应该通过对部分因素的控制来对单一因素的影响结果进行检测，这也就是控制变量法的核心思想.在初中学生的理性化实验设计思想较为单薄的前提下，教师要给予恰到好处的点拨.比如，验证电流强度对电功的影响时，就需要对其他两项可能的影响因素进行控制，即让电压和通电时间这两项因素相同，教师可以引导学生联想到并联电路的有关特点，并进一步设计出两只灯泡进行并联的电路，同时将开关连接在干路上，以上即实现了电压和时间的控制；有了上述实验的设计思路做铺垫，学生很快就能联系到串联电路中电流的特点，可以将电路设计为串联模式，从而控制住电流和时间这两个变量，以研究电压对电功的影响；在实验思路设计过程还有一项重要内容，即电功大小如何来比较，教师要引导学生从能量转换的角度来思考，即电功的多少应该与热能和光能的获取相关，让学生从灯泡的亮度来判断电功的大小.
（3）实验思路设计好之后，教师要积极安排学生进行实验操作，并通过巡查教室给需要帮助的学生进行适时的指点.
（4）在学生实验已经结束之后，教师引导学生对所记录的实验现象进行对比、归纳和总结，并让他们将自己的研究成果进行展示和评价，进而让学生通过对猜想的验证实现新规律的获得.
在上述过程，教师引导学生通过“类比法”进行猜想提出、结合“控制变量法”进行实验设计都属于科学方法教育的渗透，通过让学生经历规律的形成过程来领会科学方法的应用，真正地实现科学方法的教育.
2让学生在动手操作中进行体验式的科学方法教育
实践证明：教学过程中操作、社会、情绪和智力这四项情境的良好创设有利于学生学习动机的强化.基于初中物理教学而言，学生在实验中动手操作、切身体验就是一种操作情境的创设.从信息论的角度来描述教学：如果教学过程只是教师单方面地进行讲授，那么学生的认知获取就只有一个孤立的信息源；而如果让学生通过直接与认知客体发生联系，就能提供多个信息源，这必然会导致学生的学习效率大大得以提高.因此，物理课堂应该提供更多的机会让学生直接参与动手操作，让学生通过实验的观察和相关信息的处理来获取知识，进而领悟相关的科学方法，而且以实验来导向教学的进展必然会带来更多的不稳定因素，面对不稳定因素所带来的问题，更是对学生问题处理能力和物理思维的一种训练，这也有助于科学方法的养成.
例如，在“汽化和液化”一节的教学过程，通过“实验：观察水的沸腾现象”让学生直接参与现象的观察，可以有针对性地培养学生的观察能力.学生通过实验操作，将水加热至沸腾，此时学生往往认为操作就此结束，因此对有关现象的细节就漫不经心，这事实上就是科学观察能力上的缺失.教师需要以问题的形式引导学生多角度地进行感性信息的采集：
（1）气泡的大小在沸腾前后有何特点？
（2）请你描述一下沸腾的水的流动情况？
（3）从开始加热到水最终进入沸腾状态，你注意到温度计示数的变化情况了吗？
（4）能描述一下沸腾前后水的发声情况吗？
有了问题，学生也就有了观察的方向，通过观察和对比，学生会获得大量的感性信息：在水进入沸腾状态之前，气泡是由大变小，沸腾之后是由小变大；水在沸腾前会发出声音，进入沸腾状态后就没有了声音；……在目的性的引导下，结合对比的科学方法，学生在有序观察的过程中，获取了多个角度的感性认知，从而避免了无序观察的不彻底性和片面性.通过对物理现象科学化的观察，学生不仅能揭开现象的表面，从而了解其内在联系和规律，进而完成基本概念和原理的理解、掌握，更重要的是，这一过程的体验为学生积累了观察的经验，实现了科学方法的训练，可谓一举多得.
初中物理教学中有很多类似的课程资源值得教师进行充分地发掘，加以适当的组织和设计直接运用于教学，让学生在体验中领悟科学方法的真谛.
3在习题的练习和讲解中感悟科学方法教育
当前的教学中，习题教学依然是训练学生科学方法的重要手段.教师在对习题进行编制时，合理的创设习题情境，尽量让问题的呈现接近真实的物理场景，这样，学生在对问题处理时，就必须通过科学的手段对习题的条件进行分析和筛选，进而总结出相关问题的处理思路.此外，教师在进行习题的讲解时，通过提问和板演，有意识地对学生的思路进行引导和启发，让学生可以更加灵活和娴熟地通过科学方法的运用来对问题进行分析和解决，同时让学生对相关方法有所感悟.
例如初中阶段，等效法、极限法等科学方法就经常出现在某些问题的处理中.如现有一不等臂的杠杆，已知力臂关系有L1>L2，现已知两侧所挂重物正好使其处于平衡状态，问如果将两侧重物同时向支点方向挪动相等的距离，杠杆还能平衡吗？本题的处理如果按照常规化的思路逐步推算的话，牵扯的物理量太多，超出学生处理能力范围，但是如果用特殊的极限思维来处理，本题就很好理解：因为有条件L1>L2，所以可以假设，两侧的重物都向中间移动L2，则L2这一侧的重物直接经过支点，无法对杠杆的转动施以影响，L1一侧的重物依然发生作用，故而杠杆会向这一侧转动.通过这一方法的处理，学生不仅能更快地解决问题，还对极限思维有了初步的感悟.
在初中物理教学中，教师从学科特点出发，立足学生的认知特点，以渗透式、体验式、习题感悟式等多种手段来进行科学方法的教育，有助于学生的能力培养、素质提升，会让他们受益终生.作为一种研究视角，科学方法教育对深化初中物理教学的思维能力培养起到了十分明显的作用.以科学方法为主线，有关思维能力培养的诸多直接经验得到了整合与提升：凭借科学方法教育的动力，有关提高学生理解能力的问题受到了前所未有的重视，并开始摆脱长期存在的教学实践与教学研究相脱节的状况.尤为重要的是，伴随着科学方法教育的深入开展，人们对相关问题的认识正逐步得以深化.
