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《中學物理雜志》2014年第十六期

1初中物理概念教學中滲透科學方法的可行性

1．1物理概念的特點及教學要求物理概念作為觀察、實驗和科學思維相結合的產物，在應用中具有定性或定量的特性，要求表述科學精確;它的產生基于一定的社會情境，又具有特定性;在形成概念的過程中，與其相關聯的知識脈絡錯綜復雜，學習時需層層深入、全面到位，由形象到抽象使認識螺旋上升，因此又具有建構性．考慮到概念在物理教學中的重要性及其具有的特征，在教學中我們應該注意如下幾點:首先，通過創設情境，引入概念，以生活中具體情境或實例為載體，強化對物理現象的實際感受利于學生接受概念;其次，精細形成概念的思維加工過程，概念是思維的產物，由于思維具有發散性，易受表象認識的干擾，在思維加工的過程中應引導學生抓住本質特征，形成科學概念;最后，鞏固深化，理解應用意義，在解決問題的過程中實現對概念的準確定位．物理概念是在物理知識框架中抽象出來的理論精髓，作為基本理論能指導學生建構知識體系，因此，在開展概念教學的過程中，我們可以通過科學方法的滲透促進學生知識體系的構建及能力的培養．

1．2在概念教學中滲透科學方法的內涵滲透科學方法旨在潛移默化中對教學施加影響，它的精髓在于讓學生真正去面對具體的物理現象，自主完成感覺、發現、思索、探究這一系列思維形成的過程，繼而抽象出物理概念和定律，再運用演繹的方法應用于解決實際問題．科學方法教育有隱性和顯性兩種方式．隱性方式重在使學生感受科學方法，受到科學方法的啟蒙和熏陶，初步體會到科學探究涉及的方法和策略，這種方式比較適合在構建物理概念的過程中使用，逐步引導學生掌握事物本質規律，在潛移默化中體會采用的科學方法;顯性方式重在解決問題中對科學方法進行操作訓練，使學生有意識地掌握科學探究的方法和策略，這種方式適合于在學生對科學方法有豐富的感性認識后，有目的有意識地應用科學方法，或者聯系所學內容結合多種方法的特點分析總結不同方法的適用性，使學生在解決科學問題的過程中建立具體問題具體分析的方法論認知．在概念教學中滲透科學方法教育包含兩層含義:一是在定義概念的知識框架內尋找一些切入點，滲透進物理學的科學方法;二是在介紹科學方法時，把學生引導到具體的物理現象中來，在情景化的物理原始問題中逐步滲透理論概念的思維形成過程．

1．3在概念教學中滲透科學方法的實例分析質量是中學物理教學中涉及到的重要概念，初中課本上把質量定義為物體所含物質的多少，它是一個量度，指出物體的質量等于物體的密度乘上所占有的體積，而密度在教材中是指某物質的質量與該物質體積的比值，同種物質的密度一般是相同的，并在課本上附有一些常見物質的密度．如果我們嚴格追尋密度和質量的定義，就出現了相互定義的情形，在這里的教學中，我們可以通過科學方法的滲透指出教學方法中比值定義法的適用性，并剖析概念包涵的物理意義，讓學生理解物體與物質是不同的，我們用質量來表示物體所含物質的多少，它是物體的固有屬性，與物體各組成部分間的相互作用有關系．而密度的物理內涵是單位體積內所含物質的質量，反映了物體的特性．在滲透比值定義這一科學方法的同時，可以類比回顧運動學中速度的定義及物理意義，實現知識與方法的互相滲透理解，為后續學習牛頓定律、萬有引力定律、相對論中質量等做好科學鋪墊．由此可見，概念教學中采用的方法不同，其教學效果也會大相徑庭，初中階段的學生抽象思維尚不成熟，物理科學素養亟待完善，在飽含抽象理論思維的概念學習中滲透科學方法教育，不僅利于學生掌握概念內涵，還利于學生開展概念辨析及遷移應用．所以，在初中物理概念教學中可以滲透科學方法教育，通過仔細斟酌，取舍不同的科學方法與策略既是對科學方法內涵的理解，也是對學生概念學情的細心體察．

2初中物理概念教學中滲透科學方法教育的策略及建議

初中物理概念教學的任務，不僅是讓學生學到相應的物理知識、求實的品質，還有創造的思想和開拓進取的精神，使學生的綜合素質得到提高．物理課堂教學作為受教育者接受科學知識、培養科學素養的重要陣地，教師有責任在概念的形成過程中滲透科學方法教育，培養學生的科學素養，這對初中生形成科學的世界觀、人生觀有重要影響．

2．1在概念教學中顯隱結合滲透科學方法教育初中階段物理概念教學中常用的科學方法有:(1)觀察和實驗方法，其中有意觀察和實驗數據處理方法在概念形成階段使用較多，如在學習密度概念及密度應用時，通過隱形滲透觀察法及科學實驗方法、步驟，讓學生在使用天平測質量、量筒測體積的同時，分析實驗結論、總結歸納出不同物質其密度一般不同的特征，以突破密度是物質特性這一難點的教學;(2)比較和分類方法，這類方法對于辨析相似概念、明確概念內涵有重要作用，如在習得速度的定義后辨析平均速度、瞬時速度的區別及聯系，顯性呈現比較、分類的科學方法，通過異中求同、同中求異、分類等方法獲得對概念特征的把握;(3)理想化方法(理想實驗、理想模型等)，通過該方法隱形滲透物理學家科學探究的過程，可以實現傳遞科學思想、培養嚴謹科學態度、構建邏輯科學思維的教學目標，如在牛頓第一定律相關概念的學習中，通過整理對比亞里士多德及伽利略的觀點，引發學生積極探討，體會理想實驗、理想模型及合理推理方法在建構概念過程中的應用，讓學生切身感受科學探究的過程中激發的思維火花，促進過程與方法目標的達成;(4)分析和綜合方法(包括定性分析、定量分析、因果分析、綜合等)，物理概念以文字符號為載體呈現科學理論，在應用中又有定量的性質，所以定性與定量結合、因果呼應才能準確把握概念的實質;(5)數學方法(包括用比值定義物理量、表達物理規律的形式化語言、運用圖象描述物理現象和規律)，概念的定性表述與精確的數學定量表述相結合，是物理概念的突出特點，在初中階段由比值法定義的概念貫穿于力、聲、熱、電、磁各部分，潛移默化中隱形滲透科學方法利于學生定性理解概念的物理意義，并在應用比值法顯性傳授解決問題的方法策略過程中，讓學生體會數學方法在學習物理中的重要地位;(6)分析和解決問題的具體方法(包含等效方法、近似處理方法等)，物理概念常用文字和公式表現物質運動形式的諸多定律和原理(假設)，它們集中反映了物理知識體系的理論精華，飽含認識自然科學的思想方法，通過等效或近似處理法強化數理結合方法的應用，疏通各知識間的聯系，同時概念解決問題的過程即是理論指導實踐的過程，對發展學生認知有促進作用;(7)非邏輯思維方法，對于一些可以運用猜想、頓悟等方法習得卻難以用語言、書面形式表達的概念感知，學生往往在生活體驗中潛移默化獲得，所以合理利用直覺、靈感、想象、猜測等思維方法對于概念學習也有重要作用．

2．2科學理論指導科學方法在概念教學中滲透概念教學擔負著使學生掌握基礎知識和形成科學認知的雙重任務，傳統教學認為知識是客觀的，學習的任務是認識和了解這些客觀知識，重視灌輸式教學，教學中教師雖重視概念教學，卻力圖讓學生對概念的理解一步到位，所以我們需探索新理論指導教學．建構主義本身作為一種理論思潮，認為學生對復雜概念的理解并不是一次完成的，認識是在失誤中不斷建構，最終形成正確的認識，要在知識的應用中完成認識的建構，它支持學生充分發揮自身的主動性，教師需引導學生自己去探索、研究、發現問題，采用科學方法滲透于物理理論概念，不僅能激發學生探究新的理論體系，更能在顯性訓練科學方法的過程中通過師生合作使學生獲得外在的方法、技能，在抽象思維顯化為外在行為的過程中，促進學生知識體系及思維脈絡的建構．

2．3科學方法在概念教學中滲透的反思新課改要求，教學要了解學生原有的知識儲備和生活經驗，密切聯系實際，從生活走向物理，以學生的生活經驗或社會熱點問題作為切入點，注重概念的生成性，使學生順理成章地接受、理解，注重激發學生的學習興趣，培養他們應用所學知識解決實際社會生活問題的意識和能力．概念教學中滲透科學方法符合新課改的理念，且對學生學習有重要意義，授人以魚不如授之以漁，方法教育比知識本身獲取更有意義．但是，在物理概念教學中滲透科學方法教育，從知識到方法再到思維并不是水到渠成的，只有讓學生認識概念形成的特點，在應用科學方法或概念來解決問題時才能像庖丁解牛那樣游刃有余．所以課堂教學中科學方法的傳授更需要教師有效引導，并在春風化雨似的教學中潛移默化地滲透．滲透方法雖然有利于培養學生的創新精神、懷疑精神、批判精神，有利于彌補學生在傳統教育中的缺憾，但是它的實行對教師素養、教學策略都有更高的要求，在實際教學中還面臨很多的挑戰和問題，實行起來確實不易．為此，我們在概念教學中滲透科學方法時，要注重結合豐富趣味性的物理學知識將學生身上蘊藏的好奇心和探索精神挖掘出來，利用探索性實驗培養學生的觀察能力，通過同形異解、一題多解，培養學生在物理學中應用數學方法的能力，掌握數理思維能力，利用科學假說、建立物理模型培養學生的抽象思維能力．通過調動一切積極因素，適時采用這種以兼收并蓄為主的滲透性學習方法，在學科教學中適當地多走一步，在初中物理概念教學中充分發揮對科學方法滲透的教育功能，使學生的綜合素質得以提高．

作者：趙娜張磊單位：山東師范大學