时间：2023-08-15 17:23:46
一、重视转换法，帮助学生发现物理运动规律
在物理学习中，我们常常会遇到一些摸不着与看不见的抽象化的微观现象，当我们对其运动等规律进行研究时，则可以通过转换法将其转化为我们所熟悉的、摸得着、看得见的宏观现象，然后对其进行认知.如电流的存在、分子的运动等.在动能与何因素相关的回答中，学生会回答：平面上小球，其滑动越远，动能则越远，即把动能大小变为小球运动远近.这都是运用了转换法的科学方法.
例如，分子运动的研究，分子运动是摸不着、看不见的，不容易研究，而科学家则是以墨水的扩散现象的研究来认识这一内容的，这一方法则于科学上成为转换法.
在学习中，学生遇到如下研究问题，也可运用转换法进行解决：①电流是看不见且摸不着的，当判断电路中是不是存在电流时，可利用电路中灯泡能否发光进行确定；②通过磁感应线对磁场问题进行研究；③在电流与电阻、电压之间的关系研究中，首先让电阻保持不变研究电流和电压之间的关系，然后使电压保持不变研究电流和电阻之间的关系；④电流的研究，可将其比喻成水流；等等.
二、把握类比法，启发学生对知识进行比较与联系
在学习抽象化的物理量时，因难以理解，教师有时会拿出学生比较熟知的、看得见的、与其类似的量加以对比，以帮助学生学习.
例如，电流形成的教学，教师则可用学生所熟知的水流展开对比，进而获得结论：电流形成的原因是电压的作用.在教学电学知识时，教师可引导学生进行联想：水在水压的迫使下而沿一定方向流动，水管中则形成水流. 展开类比，自由电荷在电压的迫使下而定向移动，电路中则形成电流；抽水机是水压的提供水装置，当水流于涡轮经过时，所耗水能则转为涡轮动能.展开类比，电流于电灯中通过时，所耗电能则转为内能.
同样的，在分子动能的学习中，可类比于物体动能；在功率的学习中,可将功率类比于速度.
三、注重推理法与理想化物理模型，引导学生掌握知识
推理与模型建立
推理法即以逻辑推理法来说出因果关系获得结果的一种方法.通常我们对某一观察现象加以解释时就是在展开推理，抑或作出推论.在物理学习中，通过合理推理可以揭示出规律本质.如“真空能否传声”、“牛顿第一定律”的研究等.
在物理学习中，其现象与过程通常较为复杂，涉及的因素较多，通过模型法可以简化与纯化物理学习与研究.但在简化后，其模型必须体现原型中反映的知识与特点.同时，模型法的灵活性是较大的，每一模型有其限定的运用范围与条件.在初中物理课本中，有些知识采用了这一方法，如求液体对某一容器底的压强，可选一液柱为研究对象进行简化，简化后物理模型仍保留原特点与知识.
四、注重积累法与放大法，帮助学生观察实验现象与效
果
在科学方法中，积累法也是比较常见的一种方法.在微小量的测量时，可把一微小量进行积累而得到较大的量.如对一张纸厚度的测量，可先对一百张纸的厚度加以测量, 然后把结果除以100, 会让测量结果与真实值更为接近.这一策略就是运用了积累法.此外，测量导线直径、每次心跳的时间、一张邮票的质量等，都可以利用积累法完成.
在物理教学中，有些实验现象虽能看见，却不清晰，这时我们需将其效果加以放大，然后展开研究.这一方法称为放大法.
例如，对于声音的震动，常常难以观察，我们可借助小泡沫放大其现象.
又如，压力作用于玻璃瓶，在观察中，可把玻璃瓶形变导致液面变化进行放大，使其成为小玻璃管的液面变化.
这样，有利于学生更好地观察实验现象与效果，并体验实验的乐趣.
[论文摘要]培养学生科学素质是新时期基础教育新课程提出的新要求，在生物教学中如果提高学生的科学素质，是生物教育工作者需要探讨的一个重要课题。本文提出，运用探究性教学法开展生物教学，是提高学生科学素质的一条必要途径。
如何运用探究性教学法开展生物教学提高学生科学素质，通过作者多年的教学实践，认为必须发挥教师的主导作用和学生的主体作用，要建立全过程教学管理，建立和完善合作学习与课题探究性教学共建的教学方法。
一、发挥教师在生物教学中的主导作用
1、进行生物教材加工寻求学生科技点
教师是学习的引导者、组织者、支持者和参与者，教师在生物教学中起着主导作用。探究性教学是以改变学生的学习方式为目的，以训练培养思维、实践、创新科技素养能力为核心，生物教师应依据课本要求和学生的学习状况，确定每节课的学习目标及各种探究活动的子目标，梳理出教材的重难点，对教材的使用撒到或全部或部分，或增或减，其中激发学生科技兴趣材料的选取，探究性学习素材的提供，探究性学习情景的创设，是教材处理的主要内容。主要是应把握好几个方面：一是满足初中学生的对于科技探究的学习兴趣，丰富课本以外的生物科技发展中的新动向、新知识。使学生对进人感官的事物主动地进行选择、转换、储存和应用，发展其认识过程。二是创设学习的新情景。学习的情景是现有经验向生物教材所包含的逻辑经验发展的过度体。它代表的一般是自然、社会、现实和科技成果发展的情景，目的是使学生的个人生活与自然和社会融为一体，与科技发展融为一体。学生可以把已有的背景知识与新材料、新信息等科技资源联系起来，依靠原有的“图式”去理解和解释科技现象，构建科学素质。
2、加强教学设计提升学生科技知识能力
在生物教学中，要对课内课后作业进行精选和组织。学生家庭作业对初中学生的学业成就具有积极的推动作用，要完成自己的家庭作业，特别是课后的科学实验探究等活动，教师对作业的质和量要精确控制和选择，对学生的作业要有充分的指导和反馈和评价，保证绝大多数的学生经过不是过分复杂的努力获得成功，通过积极有趣的科技探究活动强化学生的学习动机，以抵挡住无节制的体育运动、看电视等活动的诱惑，引导学生的外在学习动机向内在学习动机转移，以提高科学素质。
3、指导学生养成良好的生物探究思维习惯
教师把相应的科学方法的训练整合于探究教学活动之中，提高学生的探究水平，发展学生思维品质的广阔性、深刻性、灵活性、独立性及批判性。使学生获得成功智力、多元智力的训练，养成良好的生物探究思维习惯。如生物观察和实验法、生物假说提问法、生物统计和分析法等，以此来提高学生的科学素质。
二、发挥学生在生物教学中的主体作用
学生是探究学习活动的实施者、参与者、合作者和评价者。学生的主体作用，主要体现在对学习材料的心理倾向与接受、探究问题的提出、探究方案的设计、探究步骤的实施、探究结果的讨论与交流，自主地合作地完成教师提供的各种“主动作业”。自我监控探究学习的全过程，并积极地参与评价活动。学生在学习活动中学会选择、参与、发现。选择，就是让学生根据自我需要选择学习的材料，学习方式及解决问题的思维方式。参与，就是让每位学生在教师的主引下，根据自我的需要，确定探究学习的主课题，或子课题，提出自己的有创建性、有意义的假说，参与探究过程的实施和评价。发现，就是在探究生物问题及结果的过程中，学生大胆尝试，积极发现。从不同的角度、不同的实验方法。不同的情景去思考，去获得新经验，建立更高级的认知结构。只有发挥了学生在生物教学中的主体作用。其自身的科学素质才能得以提高。
三、加强生物课堂探究性教学过程的管理
由于探究内容的综合性、学科的渗透性、知识的前沿性，思维方法的发散性、创造性，教师的权威在这个时代受到强烈的挑战，同样也影响着生物课堂探究性教学的管理，影响着学生的科学素质。因此，在开展生物课堂探究性教学过程，要想提高学生的科学素质。一定要遵循探究原则，重点做好以下几个方面：
1、要建立和谐的师生关系
教育活动是师生进行的一种情感的交往与沟通。学生和教师的关系应是平等的教师和学生即是学习的伙伴、信息的产生者、输出者，又都是信息的接受者和收益者。和谐的师生关系、宽松的学习氛围，为学生在生物课探究活动中充分发挥科技智能潜力提供了最佳的情感背景，教师不仅在科学探究方法上要指导学生，在情感上要激励学生，只有情意相加。以情增意，才能孜孜不倦，乐此不疲地进行科学探究活动。教师不随意干涉学生的探究活动，努力创造一个民主的研讨气氛。在民主、平等、宽松的环境中，活跃学生的科技思维，发挥其创造力；与学生多交流，倾听他们的认识和感悟，并给予相应的认可和鼓励，培养和保护学生敢于提出不同见解的科技创新意识和思维。
2、要坚持课堂的开放性
任何一种课堂教学的模式都不是固定不变的，静止的，一个好的教学模式应具有开放前瞻的教学思想、科学新颖的教学设计、灵活创新的教学内容和务实高教的教学效果。就生物课来看，应具有探究问题的开放，情景的开放、过程的开放、结论的开放。生物教学内容的开放是指来源于教材，又不能拘泥于教材，适当补充有利于激发学生兴趣、培养能力、发展个性的新信息，也可让学生参与选择。教学方法开放是指教学方法不固定，应灵活多变，学生可自主选择适合自己的生物学习方法。教学时空的开放，让学生适度地选择探究性学习的时间和空间。教学评价的开放性，是指师生互评，生生互评，生生自评。
3、要注重课内课外探究活动的协调
生物教师应当引导学生合理安排课内学习和课外活动的时间。传统教学模式的课前、课内和课后可谓径渭分明，而且是以课内为主，课后为辅。在完整和较大型的教学活动中，课内和课外学习就强烈的显示出是一个有机体，因为生物学本身是一门自然科学，学生在自然环境中的探究活动将决定他们在时间、空间更依赖于课外的学习与训练。
四、运行合作学习开展生物课探究教学
在以学生学为核心的生物课堂教学中，教师工作的重心是千方百计引发学生“交往”，即在教室里构筑一种人与人相互交往、相互交流、相互启发、相互促进的关系，让学习者与物、与教材、与同伴、与教师、与自我的对话成为教学的中心，形成合作学习的共同体。合作学习，不仅重视各类教学目标如认知、情感和技能目标上的均衡达成，而且具有改善人际交流的模式、增强学耳的互动性、在合作中发展个性、促进自主学习、发展智力等特点。在生物探究性教学中尝试以小组合作探究学习促进学生开展课题探究活动，发展智力，提高科学素质。
1、建立合作学习小组
每个学生都有自己的优势智力领域，在一个异质的小组中，每个人有自己的学习类型和方法，有着不同的学习经验。通过合作学习，学生可以借鉴别人拥有的“长”，补自己的“短”，通过交流，得到启发。促进各自智力的发展。
2、广泛开展生物实践
在实践活动中加强合作学习，促进实践性智力的发展。在生物新课程中，增加了许多社会实践的活动，包括调查活动(如调查我国植被的基本概况)、制作活动(如制作细胞模型)、课外实践活动(如设计并安放人工鸟巢或饲养台)，这些活动，从策划活动的细节，人员的组织，实施中的每个环节的顺利进行，最后调查报告的撰写、表达和交流，都要求在全组同学的共同努力下完成的，它可以体现集体的智慧。可以提高学生比较全面的科学素质。
一、科学方法教育在初中生物教学应用中的重要意义
（一）科学方法教育内涵的解读
科学方法是人们在认识和改造客观世界的过程中总结出来的对事物研究探索的正确思维方式和行为方式。科学研究的方法有观察法、调查法、实验法、数学方法、系统论方法、信息论方法、控制论方法等。在初中生物教学中最常见的是实验法。
所谓的科学方法教育，就是指老师根据学生的认知能力和心理发展水平，应用现代先进的教育思想和教育手段，有思想、有目的、有计划地传授和渗透某种学科知识的科学方法，让学生受到科学方法的熏陶和培养，增强学生的个人修养，并且使学生掌握最基本、最主要的科学学习方法，促进知识掌握能力、实践能力以及创造能力的培养，进而提高全体学生科学素养的教育过程。
（二）初中生物教学应用科学教育方法的现实意义
1.引导学生懂得科学思维
思维是人脑对客观现实概括的和间接的反映，它反映的是事物的本质和事物间规律性的联系。它是通过分析、综合、比较、具体化、系统化等互动过程，以已有的知识为基础，实现将感性材料转化为理性认识的活动。而科学思维是思维形式与思考方式的统称。在初中生物教学中，运用科学方法教育学生，能使学生的思考方法科学化，促进学生思维能力的形成，让学生了解各种思维形式，促进学生的科学素养的提高，提升自身的学习能力。在实验教学中，通过利用控制变量法能使实验的结果减少失误，更加的准确。比如：在探讨“验证绿叶在光下合成淀粉”这个实验中，有光和无光是我们所要控制的变量，只有控制好有光和无光这对矛盾，这个实验才能取得好的效果，促使学生的思维方法更加合理、科学。
2.培养学生的观察力和发现意识
观察在人类认识客观世界、改造客观世界的过程中具有重要作用。在生物课程的实验教学中，观察更是必不可少。老师在实验中应用科学方法对学生进行教育，让学生懂得用观察法、类比法、模拟法等科学方法来进行实验，这在一定程度上强化了学生的科学思维，促进了学生动手动脑能力的培养，使学生的观察能力与发现意识也有很大幅度的提高。
例如：在初中生物关于“绿色植物的蒸腾作用”的教学中，要求学生对植物的蒸腾现象进行描述，解释植物体内水分散失的主要原因，这就需要学生进行观察实践。首先，教师对学生提示观察思考的顺序：实验中先观察塑料袋壁上所发生的现象，再看容器内的水量变化，进而思考上述两个现象之间的联系，然后探索控制水分散失的主要结构，分析水分是通过何种形式由植物体内到达塑料袋内壁上。接着，提示学生结合教材，回忆“叶的结构”中所讲述的内容，对观察前所提出的问题进行回答。最后，通过小组合作对观察结果进行分析探讨，得出结论：塑料袋内壁上出现的液滴是植物通过蒸腾作用产生的，植物水分的散失主要通过叶片气孔；同样容器内的水分明显减少，这是植物在进行吸收作用。通过这个观察实验我们更能看出，观察法的运用不但锻炼了学生的实践能力，还促进了学生的观察力和思考力的提高。
3.能够提高学生素质
全面提高学生的基本素质，使学生的潜能得到更好开发是当代素质教育的宗旨。而对学生的素质教育来说，课堂是提高学生素质教育的关键，生物教学恰恰包括了很多素质教育的内容。所以，在初中生物教学中，老师应好好地利用课堂，使学生得到全面、充分的发展，因此，在教学中运用科学方法是必不可少的。科学方法教育提高了学生解决问题、分析问题、应用创造的能力，加强了学生和老师之间的交流，提高了学生的综合素质，使学生在生物教学上能够多提出疑问，比如：“种子的萌发需要具备哪些条件”“植物的光合作用是怎样进行的，需要哪些条件”“什么是呼吸作用，怎样做关于呼吸作用的实验”等，并将这些疑问付诸实践，通过观察和实验等方法进行探讨，得出结论。这能更好地提升学生的学习能力，促进学生对科学方法的了解，提高学生的基本素质。
二、科学方法教育在初中生物教学中的实践对策
（一）通过生物科学史“解读”科学方法
生命科学史是以生命科学基础知识为载体，以历史发展过程为线索，将科学性、思想性和历史性融为一体，用丰富的资料论述科学家的创造性劳动，描述科学家科学探索的思维过程和方法。它是学生进行科学探究的范例，无疑是实现科学方法教育的有效途径。在初中生物教材中，有许多关于生命科学史的教学内容，比如：生物学发展过程中的四个重要的事件：第一，瑞典分类学之父林奈提出关于生物的分类应划分为：界、门、纲、目、科、属、种；第二，英国的达尔文提出生物进化论：所有的生物都来源于原始的共同的祖先；第三，英国的哈维对血液循环的发现；第四，美国科学家沃森和英国科学家克里克对DNA分子双螺旋结构的发现和破译人体内全部的DNA所含的遗传信息。这些科学发现是科学家科学探究的结果。生物老师可以利用这些素材，为学生讲解生物科学探究的过程，帮助学生了解科学探究、科学方法，让学生在快乐中学习科学方法。
（二）通过知识教学渗透科学方法教育
生物学科是理科中的文科，它要求学生了解、记住的知识有很多。在初中生物教学中，生物教师在引导学生阐释生物课本中的科学概念、定理和规律并加以分析概念、定理和规律之间的各种内在联系形成知识主干时，就可以借助一定的工具、一定的手段，通过一定的思维操作去观察、发现，这一过程就体现了科学方法教育。例如：在生物课上分析观察法时，老师可先讲解它的含义，所谓的观察法就是指观察者在自然发生的条件和理论指导下，有目的、有计划地考察研究对象，以此获得被观察事物现象或特征的一种科学方法。然后，老师可以要求学生投入到教学实践中，可以使学生观察“不同种生物生活在一起所形成的不同的关系”“观察种子萌发的外部条件”等。通过知识教学渗透科学方法，并投入实践中，能有效地加深科学方法在学生脑海中的印象，使学生在之后的学习中能更灵活地运用科学方法，促进自身综合素质的培养。
（三）在生物实验教学中进行科学方法教育
生物是一门实验学科，而对科学方法的认识最有效的就是进行实验。科学实验法是指人们为了达到研究的目的，利用相关的科学仪器和设备，人为地控制和改变客观事物或者过程，以此深入地探究自然界发展规律的一种方法。一个完整的实验过程应具备发现并提出问题、收集与问题相关的信息资料、做出假设、设计实验方法、对实验数据或资料进行记录、分析实验现象、得出结论这七个过程。提出问题是一个实验的开端，它能确定实验研究的方向；随后选择合适的实验方法，挑选合适的实验设备，设计合理的实验步骤进行实验与观察；最后，对实验所得的结果进行分析，得出结论。这样，整个实验都是有序的，具有一定的规律。
例如：在“探究影响鼠妇生长分布的环境因素”的实验中，教师对学生运用实验法进行指导。在应用“实验法的基本过程”中，教师首先要指导和鼓励学生“提出问题”。学生在捕捉鼠妇时，教师要要求学生认真观察鼠妇的行为以及鼠妇生活的环境条件，鼓励学生带有好奇心的提出问题。然后，在使学生理解实验法的基本过程时，必须引导学生进行讨论。在实验前，以小组为单位，将自己所提出的假设和问题与小组成员进行讨论，如：在这个实验中，所设计的对照条件是什么？对这个实验最后所得的结果有什么预想等等。通过讨论交流能更好地提高学生对科学方法的了解，并加强了学生的沟通能力。接着，在实验中指导学生找到并控制单一的可变因素。在“探究影响鼠妇分布的环境因素”中，要强调不能同时研究“阴暗”和“潮湿”这两个可发生变化的因素。只有在实验中找到并能控制的单一可变因素，使其他的因素不变，所得到的结果才能够减少误差，更为准确。在这个实验中，可变的因素是光，对照条件为是否有光，只有控制好光明与阴暗这一对矛盾，这个实验才能取得成效。由此可知，通过实验教学，能使学生更好地对科学方法进行了解和掌握，培养学生的科学态度，提高学生的实践能力。
（四）训练有目的、有条理的观察能力以加强科学方法教育
在生物学习中，不可缺少的就是观察法。在大自然中学习生物使学生感到新奇，绚丽多彩的生物现象使得学生目不暇接，极易分散学生的注意力而导致盲目观察，所以教师要在室外课堂中训练学生进行有目的的观察。在讨论讲评中围绕观察的目的，各小组分别汇报观察结果，引导学生小结。在讲评中，侧重表扬那些能排除干扰，克服盲目性而达到良好的观察效果的观察小组，使学生在之后的观察活动中有目的地进行观察，收获成果。例如：在学习植物的多样性时，学生能按照教材上的检索表认识到校园内的各种裸子植物，并通过自己的自我学习和仔细观察，认识了水杉和雪松，制作了一张新的检索表，将水杉、雪松纳入进来。由此可见，学生的观察目的性增强了，学习能力也提高了。
有条理的观察是观察和实验中不可缺少的。教师要训练学生进行有条理的观察，以此来培养学生的条理性。比如：在学生用显微镜观察自制的洋葱表皮细胞时，教师要提醒学生将注意力集中到视野中的一个细胞上，引导学生由表及里地进行观察。在之后教学的观察活动中，要结合不同的观察对象，根据不同的观察目的，训练学生确定合适、科学的观察顺序，逐步培养学生的条理性。在初二生物课程的小结中，教师应引导学生归纳出不同的观察顺序及观察方法，如：观察一个目标时，可以由远及近或由近及远进行观察，可以由外及内或由内到外进行观察，或是由周边到中心或由中心到周边进行观察，或是可以由局部到整体或由整体到局部进行观察等等。通过有计划地进行条理性训练，不仅使学生提高了观察能力，也使学生的思维、表达和交流的条理性不断增强。
（五）通过生物习题来进行科学方法教育
教学中必不可少的就是练习。在生物教学中，通过生物习题练习，老师可以对学生知识的掌握进行很好地把握。在生物教科书中，每节课程的后面都有生物习题，有基础的也有疑难的。基础题要求每位学生都应掌握，疑难题或者实验题则要求在小组内进行学习和实践。如：“用显微镜观察动物细胞、植物细胞的结构，并分析它们之间的异同点”，这可以以小组为单位进行实验学习。学习过程中，学生是主体，为了更好地掌握科学方法，必须通过学生自己的练习和体验。学生只有将自己所学的知识运用到解决实际问题中，才能更好地掌握生物科学方法，提高自身的思维能力和分析解决问题的能力。
关键词：科学方法；科学素养
中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1006-5962（2013）07-0244-01
科学方法教育在高中物理教学中越来越成为一个重要的课题，无论是从提升民族的整体素质的角度，还是从新课程改革的实践来看，在物理教学中重视科学方法教育具有重要的意义。
1科学方法教育是高中物理的课程目标
《普通高中物理课程标准》中把"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"确定为物理课程的总目标之一，要求学生"经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。新课程标准已经把科学方法教育确定为高中物理的目标之一，把科学方法确定为高中物理教学内容的一部分，充分体现了新课程标准对科学方法教育的重视，也足以说明科学方法教育在高中物理教学中的重要地位。
2科学方法教育是提高学生科学素养的重要途径
科学方法教育是科学素质教育的有机组成部分，科学素质教育是科学知识教育和科学方法教育的整合和提高。物理课程中的科学素养包括：物理知识与技能、物理科学方法、物理能力、物理思想和物理科学品质。物理科学方法不仅是科学素养的要素之一，而且物理知识、技能和方法是培养物理能力，形成物理思想提高物理科学品质的基础。所以，在高中物理教学中结合物理概念、规律的教学，对学生进行科学方法教育，可帮助学生逐步形成物理思想，形成科学态度和价值观，提高科学素养。
3创设开放性条件渗透唯物辩证法的教育
对立统一规律就是矛盾的规律，是唯物辨证法的本质和核心。在牛顿力学中，我们要利用实验的效果，而且为学生提供实验设备，给足他们的研究时间，让学生通过实验结果进行分析。例如，牛顿第二定律是个探究性的实验，一定要做学生分组实验；在牛顿第三定律中，两个物体间的作用力与反作用力，在同一直线上，大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上。相互作用中的两个方向是两个对立面，在具体确定的条件下，总是有一种方向占据主导地位，从而决定了物体运动变化和发展的过程方向。对其做出比较的是二力平衡，学生通过实验进行类比，抓住问题的相同点与不同点。热学部分的吸热和放热，圆周运动中的离心力和向心力，电磁学中的变化的电场和磁场形成电磁场，波的粒子性和波动性等无不体现出对立统一的规律，因此学生通过开放性的实验、开放性的问题及开放性的思维会处理好这类对立统一的问题规律。
在物理学科中，物理现象的因果关系，也是一对矛盾，存在着既对立又统一、既确定又不确定的辩证关系。如摩擦生热，各种功能关系的教学都体现出了因果关系。在物理教学中，物理规律、一个物理模型，都来源于科学家进行的（直接或间接）精密的或理想的科学实验，并要接受实践的检验，那我们就利用这一先决条件，让学生亲身体验实验的作用，如抛物体时什么能发生了变化？摩擦手会怎么样？火车过桥时火车长度可不可以忽略，让学生作图说明，这些语言与做法的运用，就是开放性的，我们要调动学生的积极性一定要多研究情境的开放。在力与运动的观点上，有很多学生是认为有力作用在物体上，物体才运动的，没有力作用在物体上那是不运动的，为了让学生理解科学规律，我们在教学中要安排实验，从实验现象到理论，再从理论到实验的顺序，通过学生的亲身体验，观察、测量、分析、综合、概括的思维过程总结物理规律，阐明物理概念，展示物理现象，揭示物理本质，体现科学方法，有利于培养学生辩证唯物主义的认识观。
4在物理教学中加强逻辑科学方法的教育
高中物理是建立在初中物理形象思维基础之上的，进行深层次的研究，物理学中应用的逻辑方法是普遍适用的，如比较、类比、概括、抽象、分析、综合、演绎、归纳、控制变量、模型、猜想与假设、微元法等逻辑思维方法。这些方法我们几乎每天都能用到，而且它们在语言学，数学，化学等多种学科中是必不可少的科学思维方法。作为物理教师，在新课程实施的教学活动中，要更加有意识地研究它、运用它，总结出更加有价值的经验。
物理中的模型法是物理学的一个重要思想方法之一，我们在研究的物理问题时总是要确定研究对象、研究对象所处的物理状态、物理状态的变化过程和所使用的理论.这就对应着对象模型（质点、轻质弹簧、点电荷）、条件模型（匀强电场与磁场）、过程模型（自由落体运动、绝热过程）和理论模型（地球是球体）。"等效替代"的思想是物理实验成功的最根本、最重要的思路，物理学中的相关定律、定理、公式、原理都是以替代思维成立的基础为出发点的。例如质点与重心的概念，合力和分力的关系、等效电路、等效电容等的运用。又如：在验证动量守恒实验中，发生碰撞后的两个小球的速度不易直接测量，可用水平位移代替水平速度研究；可以用电流场来模拟电场等都用了等效思想。物理学中的方法很多，在实际运用中可以用到多种思维方法，教师要引导学生自己获取知识的同时，注意积累物理方法，有助于提出问题并设想解决问题的方向，激发学生探索的意向，引导学生进行探索使学生成为自觉积极的活动主体，发展学生的思维能力，从而实现了科学素养的培养。
5把科学思想、方法、态度、精神的教育贯穿于实验教学之中
物理学是一门实验性很强的学科，概念的建立和物理规律的发展往往离不开对自然现象的观察。观察和实验既是中学物理教学研究的基本方法，也是学生学好中学物理知识的一把金钥匙。"科学的本质是通过观察验证"。强调通过观察、实验来验证理论，既是科学教育自身的内容和要求，也是体验求实态度、求实精神的重要途径。
因此，在物理教学中要重视培养学生的观察实验的能力，教给学生观察实验的方法。因此，培养学生学会观察、勤于观察的习惯，对物理课的学习肯定会有较大的帮助，而且能使学生学会如何观察，提高观察能力。同时，在教学中教师要重视教给学生研究物理问题的实验思想、方法，如常用的间接测量的实验方法，"控制条件"的实验方法，测量微小量的"放大法"、"替代法"和"比较法"等，以培养他们科学的思想、方法、严谨的科学态度和求实精神。
参考文献
[1]中国教育部制定《普通高中物理课程标准（实验）》人民教育出版社.
以往的教学活动,一般是教师先分析图示“生长素浓度与所起作用的关系”,得出生长素生理作用的两重性;再通过阅读资料、分析例题等形式理解生长素在农业生产中的应用;最后通过实验,使学生直观感受生长素促进插条生根的作用。这样的教学方法虽然能够顺利地完成教学任务,但却缺少学生的自主参与,学生的学习兴趣较低,只是被动地在听在记在做而已,学习效率低,学习效果差。
当今世界,科学技术迅猛发展,国际竞争日趋激烈,国家的发展和强大越来越取决于劳动者的素质,而创造性强、行动能力突出将是对高端人才的重要要求。为适应时展的需要,《普通高中生物课程标准(实验)》的基本理念中特别倡导探究性学习,力图促进学生学习方式的变革,引导学生主动参与探究过程、勤于动手和动脑,逐步培养学生搜集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和处理问题的能力,以及交流与合作的能力等,重在培养具有创新精神和实践能力的人才。
鉴于此,笔者对这节课的教学设计思路如下:在突出生物学基本事实、核心概念的基础上,启发学生切身体会如何获得信息并进行信息转换,在实践中进行科学探究,并养成科学精神。
一、自主绘制真实数据曲线,学会获得信息,解读信息,进行信息转换
在以往教学实践中,学生是在教师指导下通过分析教材中的图示“生长素浓度与所起作用的关系”,了解生长素的生理作用和特性。这种形式的优点是教学过程简单、知识获取直接,但不能培养学生自主获取信息并思考的能力。因此,笔者尝试指导学生首先自主分析课前准备的一系列实验数据,再绘制相应的曲线,从一开始就让他们参与到教学活动中来。
课前笔者准备了两份数据表,第一份表是“不同浓度的生长素溶液对燕麦胚根的生长情况的影响”的实验数据(表1)。先请学生代表上台在黑板上绘制横坐标是生长素溶液的浓度,纵坐标是胚根的平均长度的曲线,并请其他学生在座位上画。有了具体的数据,讲台上和座位上的学生都画得非常认真。图像绘制完成后,教师又引导学生评价黑板上的几幅曲线。在评选出“优秀作品”后,学生分析“作品内涵”,即曲线反映了不同浓度的生长素溶液对燕麦胚根的影响,在一定浓度范围内,生长素溶液的浓度与胚根的平均长度呈现正相关,超过一定浓度后,生长素溶液的浓度与胚根的平均长度呈现负相关。
之后,学生们根据第二份数据表“不同浓度的生长素溶液对燕麦胚芽的生长情况的影响”的实验数据(表2)在之前绘制的曲线基础上绘出不同浓度的生长素溶液对胚芽的影响(图1)。绘制完成后,学生可以从曲线直观分析得出结论:不同浓度的生长素溶液对胚根和胚芽的影响呈现类似的变化趋势,但不完全相同。这样,具体的数据信息就先转化成了形象的图像信息,再转化为结论。
接着,笔者提供教材上的图示“不同浓度的生长素溶液对根、芽和茎的相对影响”(图2),学生将其与自己绘制的曲线进行比较,进一步分析图像中包含的信息。通过这种形式,学生更能体会到理论来源于现实的道理,并提高学习的兴趣。
从获得实验数据到自主绘制图表,再通过分析讨论得出结论,在此教学过程中,由于教师充分引导每个学生参与到活动中来,不但学生学习兴趣提高了,而且他们获取信息、解读信息、进行信息转换的能力得到了锻炼。在不知不觉中学生感受到了科学家获取信息、科学分析、得出结论的科学探索过程。
二、观察身边生物学现象,发展科学探究的能力
在校园里随处可见呈宝塔状的松树、修剪呈半球状的大叶黄杨,这些树形的塑造都利用了生长素的生理作用。在学生了解生长素生理作用两重性的概念基础上,笔者以这些身边客观存在的实例入手,引导学生探究生长素生理作用与生产生活实践密切相关的具体问题。
首先,笔者出示课前拍摄的校园里随处可见的松树及大叶黄杨的照片,引导学生观察,松树一般呈宝塔状而大叶黄杨呈半球状,学生说出松树的树形没有经过修剪而大叶黄杨是经过修剪的。接着,学生取出课前实地摘取的大叶黄杨的枝条,进行分析,发现:有的大叶黄杨枝条上的顶芽保留,侧枝基本没有发育;而有的枝条,剪去顶芽,侧芽发育成侧枝(图3)。
“为什么会有这样的区别?”带着问题,学生们继续探究。通过阅读教材内容,学生们知道了顶端优势,即顶芽优先生长而侧芽受到抑制的现象,如果摘除顶芽,侧芽部位的生长素浓度降低,侧芽所受的抑制作用就会减弱,逐渐发育为枝条。
通过科学的探究,学生们很快就体会到顶端优势体现了生长素的生理作用的两重性:既能促进生长,也能抑制生长,也理解了没有经过修剪的松树呈宝塔状而经过修剪的大叶黄杨呈现球状。这时,笔者启发学生说出顶端优势的应用实例,他们发散思维畅所欲言,说了很多例子:如在农业生产中,对果树进行修剪,对棉花、番茄等农作物进行摘心都是通过解除顶端优势达到增产的目的;而在林业生产中,通过维持顶端优势可以获得大量的材用树木。
身边的生物学现象随处可见,而仔细的观察、提出问题、带着问题进行科学性的探究,能帮助学生理解生物科学原理,有助于学生对知识的深入理解和迁移应用。
三、通过预实验,进而开展科学探究活动,初步养成科学方法、科学态度、科学精神
通过前面的学习,学生知道不同浓度的生长素溶液对根的影响不同,而探究促进插条生根的最适浓度在生产实践中十分重要。教材中设计的探究活动就是以此为中心展开的,这也是本节课的重点和难点。
为了能够提高课堂效率,体现探究活动的效果和意义,养成科学方法、态度和精神,笔者将这节课的探究活动分为两个环节:预实验和正式实验。
(1)预实验。提前两周组织了两组(每组4人)有兴趣的同学开展了探究活动的预实验。具体如下:
实验目的:探索萘乙酸促进迎春花插条生根的适宜浓度。
提出问题:萘乙酸促进迎春花插条生根的适宜浓度是多少?
材料器具:一年生生长旺盛的生理状况基本一致的迎春花枝条28根,枝剪,蒸馏水,0.1mol/L的NaOH溶液,烧杯,量筒,玻璃棒,萘乙酸等。
实验步骤:
①配制溶液:配制2、4、6、8、10、12ppm浓度的萘乙酸溶液;
②制作插条:一年生迎春花枝条、长约10~15cm、带芽(3个)、去成熟叶,下端剪成光滑斜面,分成7组,每组4支;
③处理插条:浸泡法,使用不同浓度的萘乙酸溶液浸泡枝条(下端),深约1.5cm,处理24h后取出,晾干4h;
④水培观察:将处理后的六组插条,再加一组对照组(不经处理),下端浸泡在清水中;
⑤观察记录:水培9d,每天固定时间观察生根数,填写数据表(表3)并绘制曲线;
⑥结果分析:生根数最多的为适宜浓度;
⑦表达和交流讨论。
进行预实验为正式实验摸索了条件,也可以检验此实验设计的科学性、可行性,避免设计不周,盲目开展实验而造成的浪费。通过开展此预实验,学生们查阅很多资料,了解到配制萘乙酸溶液可以加入NaOH助溶解,制作插条时要注意尽量避免差异,此实验处理插条采取浸泡法,所以处理时间要长,如果采用蘸沾法,处理插条的时间要短,通过水培观察生根数效果较好,每天在固定的时间进行观察等。
(2)正式实验。在开展正式实验之前,学生先汇报了预实验的过程及结果。结果表明:4 ppm浓度的萘乙酸为促进迎春花插条生根的适宜浓度。在此基础上,进行分组正式实验。学生们选择0.2 ppm作为浓度梯度,利用3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0、4.2、4.4、4.6、4.8、5.0 ppm浓度的萘乙酸浸泡枝条,再按照预实验的步骤进行观察记录和分析,两周后的课堂上组织小组内汇报实验情况,并在班级内进行交流讨论。
因为进行了预实验,避免了很多探索的过程,确保顺利开展正式实验,有一些组得出4.8 ppm的萘乙酸是促进迎春花插条生根的最适浓度(表4),但也有不少组得出其他不同的结论。学生也在交流时分析原因,如制作插条时有差异存在,配制的萘乙酸溶液的浓度存在问题等。
关键词：高中物理；课堂教学；科学方法
当前，我国高中物理课堂教学中的科学方法教育相对比较薄弱。受传统教育思想的影响，物理教师在课堂教学中只重视科学基本知识与基本技能的“双基”训练，对科学方法教育的重要性认识不够，对科学方法教育的基本内涵、主要内容、作用、实施策略不够明确。本文尝试对上述几点作些思考和实践。
一、科学方法教育融入高中物理教学的重要性
1.科学方法教育是高中课标的要求
《普通高中物理课程标准》中提出，物理课程的总目标之一：“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。”可见，科学方法教育是高中物理教学内容的一部分，是新课程标准对科学方法教育的必然要求。
2.科学方法教育是物理学科特点决定的
科学方法教育是物理知识发展的手段与产物，蕴涵于物理知识中。物理学科是一门以实验为基础的科学，通过物理实验获得感性材料、探索物理规律、认识物理世界，而科学方法是物理学习和研究的基本手段。
3.科学方法教育是培养学生科学素养的重要内容
物理科学方法教育是科学素质教育的重要组成部分。物理科学素养包含了物理科学方法、物理技能、物理科学品质、物理实验能力、物理思想等内容，但其中都融入了科学方法教育。因此，科学方法教育是培养学生科学态度和价值观及科学素养不可或缺的内容。
二、物理科学方法教育的基本内涵和主要内容
1.物理科学方法教育基本内涵
物理科学方法教育是指在物理教学中，有目的、有意识、有步骤地渗透和传授物理科学研究方法，使学生受到科学方法的熏陶和训练，逐步地掌握最基本、最主要的物理科学方法，以提高学生的科学素养活动。
2.高中物理科学方法教育的主要内容
（1）观察和实验方法
①观察的要求；②观察的作用：获得第一手材料和原始信息、假设预言的主要依据、科学发展的重要手段之一；③观察一般程序；④实验的目的；⑤实验的设计；⑥实验的方法：如比较法、等效法、放大法、模拟法等；⑦实验的归纳；等。
（2）科学思维方法
①分析和综合方法：定性分析、定量分析、因果分析、综合分析等；②比较和分类方法：异中求同、同中求异、分类等；③归纳和演绎方法：归纳推出一般性猜想或假说、演绎从一般到个别；等。
（3）理想与推理法
①理想实验；②理想模型；③在实验基础上的推理方法；④类比推理法；等。
（4）数学方法
①控制变量法；②比值法；③数学公式法；④图像法；等。
以上这些科学方法共同构成了高中物理学科科学方法教育的内容体系。
三、高中物理课堂教学中融入科学方法教育所起作用的思考
1.课堂教学中科学方法教育可获取物理知识
一些定律和概念是从科学方法中获取的。例如，在物理学中，牛顿第一定律是通过实验法得出的；探究牛顿第二定律时采用的科学方法是属于控制变量的方法；阿基米德定律是通过猜想验证法得出的；引入“合力”“分力”等概念，从科学方法来说，是属于等效替代的方法。
2.课堂教学中科学方法教育可建构物理知识
从物理知识形成的角度看，科学方法作为一种基本的研究方式和方法，它贯穿于整个知识领域中。
3.科学方法教育能提升学生解决问题的能力
科学方法是解决问题能力的“金钥匙”，是使物理知识和解决物理问题能力联系起来的桥梁。学生只有在掌握了多种科学方法的基础上，才能从不同角度去思考问题，对知识进行选择、组合、运用，并从多种方法中找到最佳方案解决问题，使学生的解决问题能力得到提升。
四、高中物理课堂教学中融入科学方法教育的实践
新课程改革以来，教师在高中物理教学中越来越重视科学方法的教育。教师通过物理概念的得出和物理规律的剖析进行科学方法教育，既能提高学生的理解能力，又能提高学生的科学素养。
1.在物理实验教学中融入科学方法教育
（1）实验设计的思路中体现科学方法
在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，即“控制变量法”。
“比较法”是物理实验中最普通、最基本的实验方法，也是实验设计中设计对照实验的基础。如测量物体长度、用天平称量质量、用电桥测电阻等。
用已知的标准量去代替未知的待测量，以保持状态和效果相同，从而推出待测量的方法叫“替代法”。在现象、变化、待测物理量十分微小的情况下，往往采用“微小放大法”。例如，在《测定金属电阻率》实验中所使用的螺旋测微器。
（2）在实验过程和数据处理中运用科学方法
在实验过程中，通过“观察法”了解和研究各种实验现象，发现其特点和规律。例如，在研究透镜成像规律中，蜡烛在焦点内和焦点外，像的性质有什么不同。又如，在研究自感现象演示中，切断和接通电键时，次灯泡亮度有什么变化等。
通过实验数据，运用“图像法”分析物理量之间的规律。数据处理还有一种重要的方法“表格法”。比如，测金属的电阻率实验，用伏安法测导线的电阻，长度用米尺测量，用螺旋测微器测导线的直径后换算成截面积，改变长度和截面积再测上述几个参数。把数据列表，按表格中的每组数据求电阻率。
对于实验误差或无法精确测量的物理量，可采用“近似值法”。实验测量不可能实现绝对精确，要根据实际情况对实验数据取相对合理的近似值，使用“平均值法”“模型理想化”“小角度近似法”等。
2.在物理概念教学中融入科学方法教育
在物理概念教学中，常用理想模型法、观察法、实验法、类比方法、比值法等科学方法来理解和识记。
3.在探究物理规律的过程中融入科学方法教育
在探究物理规律的过程中，要经历科学猜想、观察与实验、归纳和演绎方法、数学推理等科学方法的教育。
4.在习题训练和知识复习中融入科学方法教育
科学方法主要有分析和综合方法、比较和分类方法等。例如，在习题教学中进行科学方法教育，主要是进行思维方法的训练，提高思维能力和分析解决问题的能力。
5.通过物理学史的学习进行科学方法教育
物理学史充分展现了科学发现的历程，为科学方法教育提供了生动而丰富的材料。在教学中，我们应根据教材中提供的史料并做适当的补充穿插于课堂教学中，把概念、规律的产生过程以及物理学家们对其探索的各种艰辛曲折展现给学生，从而使学生受到科学方法的教育和熏陶。
将科学方法教育溶于物理学史教学中，重温和模拟科学认识过程，能让学生遵循前人科学发现和发明的思路来学习，学会科学研究的方法，以培养学生科学的思想、方法，严谨的科学态度和求实精神。
参考文献：
关键词：高中物理；教材；科学方法教育
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2014）03-0089-03
基金项目：本文系陕西师范大学“4+2+1”教师教育项目“高中物理科学方法教育研究”的研究成果。
一、问题的提出
科学方法教育在物理教育研究中始终是一个重要的课题，无论从当前课程改革的实践还是从提升民族整体素质的角度考虑，做好物理科学方法的教学工作，都具有鲜明而深远的时代意义。在高中物理课程改革中，科学方法教育已经被提高到与知识教育同等重要的地位。《普通普通高中物理课程标准（实验）》中指出，高中物理课程的性质之一是让学生“体验科学探究过程，了解科学研究方法”。在“课程具体目标”中要求学生“尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。通过物理概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法。”这意味着在物理教学中必须重视科学方法教育。“与科学知识相比，科学方法具有更大的稳定性和更普遍的适用性。从这个意义上讲，学生掌握科学方法比掌握科学知识更重要。”
科学方法教育有隐性和显性两种方式，其中隐性教育方式是指在教学中不点明科学方法的名称，不对科学方法进行解释，而是隐蔽地发挥科学方法的指导作用，使学生潜移默化地受到科学方法的熏陶。显性教育方式指在进行科学方法教育时，明确指出科学方法的名称，说明科学方法的原理，揭示科学方法的本质与科学方法的操作过程。教师有意识地公开宣称进行科学方法教育，学生处于有意识地接受科学方法的状态。科学方法本来就比物理知识抽象更难于理解，因此，采取隐性方式进行科学方法教育，只会增加学生学习的难度。国际科学教育研究者认为，“从隐含的印象中得出的认识将是混乱不清的和一堆零散的概念，无论采用何种形式，都必须明确地加以讲述。”这充分说明了科学方法教育显化的重要性。
我们知道科学方法教育离不开知识教学，两者必须有很好的融合，否则科学方法教育将成为无源之水，无本之木。而知识教学又依赖于教材，所以实施科学方法教育必须先从教材入手。教材作为教师教学与学生学习的第一手资料，其对科学方法的处理方式直接影响着科学方法的教学效果。教材中适当显化科学方法能够加强科学方法教育的实施，同时可以指导教师很好地把握科学方法的教学，进而保证科学方法的教学效果。本文主要以人教版教材为例分析其对科学方法教育的显化现状，进而提出在教材中进行科学方法教育的显化策略。
二、人教版教材中科学方法教育的显化现状
与传统教材相比，人教版新课程高中物理教材对科学方法的显化意识有所加强，在介绍相关物理知识的同时通过旁批和正文直接介绍的形式显化了相应的科学方法。
1.旁批处介绍科学方法。教材中分别对理想模型法、控制变量法和比值定义法在文中适当的位置以旁批的方式进行了显化，有助于为学生提示并解释随时出现在正文中的科学方法，起到画龙点睛的作用，这样容易使学生在学习领会科学方法的同时，增强对科学方法的重视。下面以理想模型法为例予以说明：例如，物理1在“质点 参考系和坐标系”一节中，在给质点下定义的同时，用旁批的形式介绍了理想模型法。“在物理学中，突出问题的主要方面，忽略次要因素，建立理想化的‘物理模型’，并将其作为研究对象是经常采用的一种科学研究方法。质点就是这种物理模型之一”。这样，在教材中直接给出科学方法的具体名称，让学生初步体会科学方法的内涵，对于科学方法的训练是非常有效的。
对于典型的物理科学方法在文中适当的位置以旁批的方式加以显化，很容易引起学生对相关科学方法的注意，并明确其含义。然而，如若在恰当的时机加以显化，则更能有效地进行科学方法教育。
2.正文中直接介绍科学方法。教材在正文中对科学方法教育进行了显化处理，比较容易引起学生的重视。例如，物理3-1在“库仑定律”这节中再次对理想模型法进行了显化，教材先是对库仑定律进行了描述，其中涉及点电荷的概念，接着进行展开“什么是点电荷？任何带电体都有形状和大小，其上的电荷也不会集中在一点上。当带电体间的距离比它自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。”接下来将点电荷与质点进行类比“点电荷类似于力学中的质点，也是一种理想化的物理模型。”此处对理想模型法进行了显化，对类比法采取了隐性处理。
教材尽管已经重视了科学方法的教育，但是纵观人教版新课程高中物理教材，其中科学方法教育显化的力度依然是不够的，全套教材仅显化了理想模型法、比值定义法和控制变量法等几种常用的科学方法，这给教师在教学实践中挖掘和显化科学方法预留了空间，同样也增加了难度。基于此，本文提出了四种显化科学方法教育的策略，力求通过不同方式显化科学方法，使学生掌握科学方法的实质，并逐步形成应用科学方法解决实际问题的能力。
三、教材中科学方法教育的显化策略
1.以科学方法为主线组织教材。传统教材往往以知识为主线展开，从而忽视了科学方法这一线索。虽然也能使学生从中学到一些科学方法，但学生对科学方法的理解往往是表面的、肤浅的，并且是零星的、不连续的，往往收效甚微。人教版教材虽然加大了科学方法的显化程度，但仍有不足之处，其总体显化程度还略显不够。所以应该以科学知识和科学方法两条线索去组织教材，使知识线和方法线在教材中同时展开、并行前进。在以物理知识体系作为课程内容展开主线的同时设计一个物理科学方法体系。以知识的发生发展过程和伴随知识发展过程中所蕴涵的科学方法为基础，按知识的发展过程及其间所运用的科学方法整理出线索进而组织教材。
例如，物理1中“牛顿第二定律”这一节可以这样组织：先根据日常生活的经验进行猜想：物体所获得的加速度与它所受到的力和物体质量的关系（假设法）；如何研究问题：实验验证加速度与质量和力的定量关系（实验法）；如何实验：设计实验探究框架（控制变量法）；如何选择实验数据（误差分析法）；如何分析实验数据：借助图像直观地展示实验结论，控制实验误差（图像法）；如何得出定律的表达式（综合归纳法）。科学方法贯穿整个教学过程，这样来进行“牛顿第二定律”的教材编排，把科学方法体现在知识的认知过程中，按照学生的认知模式进行编排，使学生清楚地了解知识与方法的发展历程，进而指导学生经历这一过程，从而使学生真正领略到科学方法和科学知识的内涵与本质，使其能力得到提高。
2.开设专题介绍科学方法。美国Physics：Principles and Problems物理教材第一章是物理工具箱，直接系统地介绍了学习物理和研究物理所必须具备的科学方法。在“科学方法”模块，教材是通过将学生学习物理的过程与科学家研究物理的过程进行对比而展开的，让学生了解观察、实验、建立模型、提出理论解释、得出实验结果或预测新事物，这些都是科学方法的基本要素，教材还系统地介绍了模型、理论、规律之间的关系。美国教材用一章的篇幅，以显化的方式系统地介绍全书中所要用到的物理科学方法，并且通过融入科学家研究物理的过程增加了科学方法的趣味性，这种显化科学方法教育的策略值得我们借鉴。
我国物理教材中多数将科学方法隐含在物理概念与规律的教学中，很少在教材中以较大篇幅直接介绍物理科学方法。教材对科学方法采取隐性教育的方式存在着某些弊端，一些专家学者已经开始倡导显化科学方法教育。然而，美国物理教材中科学方法的显化方式为我国教材显化科学方法教育提供了很好的思路。我国教材同样可以单独开设一章将一些比较重要的科学方法以显化的方式呈现在教材中，在学完一册教材的知识之后在教材最后一章设置“科学方法”专题，对本册出现次数较多的重要科学方法做系统性总结，使蕴含于知识中的方法论因素明朗化、系统化。
3.利用物理学史显化科学方法教育。新课标教材中一个显著的特点是融入了较多与物理学史相关的内容。在教材中融入物理学史内容，并在展现物理学的发展历程中突出科学方法教育，可以使学生领略到科学家的人格魅力及思维方法，有助于激发学生学习的主动性，启发学生掌握科学研究的方法。通过在教材中融入物理学史，学生可以更全面、更系统地体会科学方法。
例如，在“原子结构”一章，可以先总结性地描述“原子”这个概念的建立过程，使学生在对原子的结构有比较完整的认识的同时，领会到“假说法”和“模型法”是物理学研究中的一般方法。在教材中可以向学生提供相关史料，这样不但使学生深入了原子结构知识的学习，而且深化并显化了科学方法的教育。在教材中融入相关的物理学史，重点在于剖析一些重要概念、规律、假说、模型的形成和发展过程。在融入物理学史的过程中可以充分展现科学发展的历程，为科学方法教育提供生动而丰富的素材，进而使学生更全面、更系统地体会科学方法，这无疑是一种有效进行科学方法教育的方式。
4.设置运用科学方法解决实际问题的例题。发展学生分析和解决实际问题的能力是科学方法教育的目的所在，只有掌握了物理学的研究方法，学生的能力才会按一定规律不断增长。对于物理学来说，思想和方法是其灵魂，为了掌握一些典型的科学方法，教材中需要设置运用科学方法解决实际问题的例题，题目力求在解决实际问题中运用科学方法。例如，大雾天气，司机突然发现汽车已开到一个丁字路口，前面是一条小河，为了避免危险，司机是应当采取紧急刹车措施还是紧急转弯措施？解这道题需要把实际问题转化为匀变速直线运动和匀速圆周运动这两种理想化模型，汽车紧急刹车所滑过的距离为匀减速运动的位移，紧急转弯滑过的水平位移则是匀速圆周运动的半径。
对于这类问题，首先需要明白是针对什么物理现象和事实提出，然后要将其转化为物理模型，最后解决问题。在这个过程中就要用到理想模型法、等效法、近似法等具体科学方法，重要的是将一定的物理现象或物理情景转化为物理模型。其中又会用到分析、综合、概括、抽象等科学思维方法。然而教材中有必要在解析中将所用到的科学方法明确地指出来，从而使学生体会到在解决实际问题时如何选择合适的科学方法，使其明朗化。教师也可依据教材从方法论的角度对学生的研究过程进行指导，鼓励学生采用不同方法，提出不同见解，创造性地解决问题，在变化了的条件下也能独立解决面临的新问题，达到科学方法教育的最终目的，这也体现叶圣陶先生所倡导的“教是为了不教”的理念。
在高中物理课程改革中，科学方法教育被提高到与知识教育相提并论的高度。通过在教材中显化科学方法教育，可以将科学方法更明朗、更系统地展现在学生与教师面前，使学生不仅有宏观的认识，而且有微观的体会，还可以指导教师更好地把握科学方法的教学。在进行科学方法显性教育时，要把握科学方法的本质，体会科学方法教育的逻辑力量。科学方法教育虽然不教给学生具体的学习内容，但可以使学生形成一种科学的求实精神和解决实际问题的能力。然而，教材中科学方法教育的显化还有待进一步研究和探索。
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高中新教材中展示了大量的生物科学史的内容，对于学生科学素养的培养是一个非常重要而且可行的途径．其作用主要体现在以下几个方面:第一，激发学生对科学的好奇心，帮助学生深刻理解生物学知识．生物学史的内容展示了科学家所处的时代背景，科学家对生命现象的研究过程，各种观点的碰撞和论争过程，同时也蕴含了许多生物科学的基本概念、基本原理、基本规律等生物科学知识．教学中合理地进行生物学史的教学，不但可以增加生物教学的趣味性，激发学生学习高中生物的兴趣，还有助于学生对生物学知识更好的理解和掌握．第二，体验科学探究的历程，培养学生的科学精神．恩格斯在谈到科学家的科学精神时，曾指出:“怀疑———批判”的头脑是科学家的一个“主要仪器”．在教学中合理地开展生物学史的教学，通过重演和再现知识的发生过程，不仅能使学生了解科学结论的由来，还能使学生体验科学家思维发生发展的轨迹，体验科学知识及其理论体系的演变和完善过程，从而使他们学会用发展的、批判的眼光审视现有的科学知识．第三，有助于训练学生的思维能力，进行科学方法的教育．生物科学史不仅揭示了生物知识的探究历程，更重要的是揭示了科学家在这一过程中的思维的火花、求知的态度、探究的方法，通过让学生体会当时的场景进行探究实验设计和模拟实验，对学生渗透科学方法教育．
二、利用生物科学史渗透科学方法教育的基本途径
科学方法往往寓于具体科学知识的认识过程中，只有把认识过程合理地展现出来，学生才能领会科学方法是如何提出的，从什么角度，用什么方法解决问题，从而掌握科学方法．而在当前中学生物课堂教学过程中，很多教师只是把生物史作为一种知识，附加在生物知识教学内容上，而忽略了生物史的科学探究过程，疏于从思想与方法的历史角度去对学生进行科学方法的教育．因此，在应用生物学史开展科学方法教育的课堂教学组织过程中，我们应从课堂教学的各个环节入手，把握好“科学史”与“科学方法”这两条主要线索，组织“探究性学习”，让学生在“体验生物科学史”的过程中，实现对“科学方法”的教育．下面结合植物生长素的发现教学过程谈谈渗透科学方法教育的基本途径．
1．利用生物科学史创设情境，激发学生科学探究的兴趣
“兴趣是最好的老师”．上课伊始阶段，教师将生物科学史上引发科学家对某一问题研究的生物学现象作为问题情境呈现给学生，一方面能可以激发他们的学习兴趣，创设学习情境，更重要的是让学生切身感受什么是科学发现，怎样提出问题，并在他们脑海中留下深刻印象．教师可以采用幻灯片、讲故事、文字展示或角色扮演等形式，再现生物学现象，然后启发鼓励学生提出问题．在学习“植物生长素的发现”时，教师先展示同学们熟悉的日常生活中植物向光性的图片，再播放达尔文观察植物向光性的动画引发学生思考，提出问题“植物向光性的原因是什么?”“单侧光和尖端在植物的向光性现象中都起了什么样的作用呢?”问题情境的创设使学生很自然地迈出了科学探究的第一步．
2．沿着科学史的发展轨迹，体会科学研究的方法———假说、演绎推理法
在生物科学史中，一般都展示科学家在研究过程中出现的问题和解决的方法，生物学史的学习过程就等于学生沿着科学家的发现思路作了一次思维的探究．针对上面所提的问题，教师引导学生对达尔文的几组实验进行比较分析提出自己关于向光性原因的假设或猜想，并请他们用自己的方式进行表达．然后教师再引入科学史中达尔文的假说，让学生结合当时的达尔文所处的历史背景讨论思考为什么达尔文会有这种假设，再思考自己所做的假设是否合理，这样可以使学生在心理上和情感上更接近科学研究，并能体会达尔文得出结论所采用的具体科学方法———假说法．假说的结论是否正确呢?我们如何来验证?自然地引出詹森和拜尔的实验，从不同角度验证达尔文的假说．然后师生一起分析詹森、拜尔的实验思路、结论:尖端产生的刺激可以透过琼脂片传到下部，弯曲的原因是尖端产生的刺激在下部分布不均匀．提出假说:尖端产生的刺激可能是一种化学物质．该假说是否正确呢?科学家继续探索的步伐前进到了温特的实验:让接触过尖端的琼脂块放在切掉尖端的胚芽鞘上结果胚芽鞘生长或弯曲生长了，从而验证了假说的正确性．生长素的发现，是众多科学家利用多种科学方法共同合作的结晶，通过该过程的学习既让学生理解了实验设计原则与方法，又在这一过程中，体验了科学家的探索精神，在现有手段的基础上对于事物本质不断探索的精神，使学生体会科学家在做出猜想和假设时所用的具体科学方法，从而实现渗透具体科学方法教育的目的．
3．模拟科学史中的实验探究过程，学会科学研究的方法———实验法
生物学是一门以实验为基础的科学，生物学史中科学家的实验都包含着一定科学方法，在科学史的教学中，通过让学生模拟生物学史中典型实验并对设计原理、思路、试验方法和结论进行分析，让学生学会科学家的科学研究方法，渗透科学方法教育．在生长素的发现这一生物学史的教学中，除了需要学生学会达尔文的实验设计方法和做出实验设计分析外，温特的实验也是一个培养学生进行实验科学研究的典例，因此在温特探究实验的教学中，可以结合前面科学家的假说(尖端产生的刺激可能是一种化学物质)，先让学生自己设计，然后相互讨论分析所设计实验的可行性，再和温特的实验设计做比较，分析实验的原理、对照的意义、实验设计的注意点，然后根据实验现象得出结论．通过这一实验设计的训练、操作和详尽分析不但加深了学生对这一知识的再认识，也使他们较好地掌握了实验这一科学研究方法．另外，我们还可以通过让学生设计验证植物激素极性运输的实验帮助他们对对照实验这一科学方法进行了较好的巩固．
三、结语
[关键词]物理教学科学方法教育
物理教学中的科学方法教育是指在物理教学过程中，教师有目的有组织有意识地渗透和传授物理学研究方法，使学生在逐步掌握科学方法的同时增强科学素养的活动。在当前大力推进基础教育课程改革的新形式下，物理教学中科学方法教育的重要作用日益突出。然而，“为什么要在物理教学中进行科学方法教育和物理教学中科学方法教育应如何教”的问题，并没有得到很好的解决，本文将对此进行讨论。
一、物理教学中进行科学方法教育的意义
物理学在长期发展过程中，不仅形成了严密的科学知识体系，同时也建立了一套科学方法体系，这些方法不仅对物理学本身的发展起着重要作用，对其他学科，甚至对哲学都产生深远的影响。在物理教学中实施科学方法教育意义深远。
1.1 科学方法是物理教学的基本内容之一。科学方法是物理教学的基本内容之一，这是因为科学方法在学生学习物理中的作用主要有三方面：（1）科学方法是学生学习物理知识的重要手段，学生掌握了科学方法，就能透彻地理解物理知识。（2）科学方法作为一种思维方式和行为方式，蕴含着极大的智力价值，学生一旦将科学方法内化为自己的思维方式和行为方式，就能获得智力的发展。（3）科学方法有助于培养学生的创造性才能。
1.2 科学方法比科学知识更有价值。知识是宝贵的，但知识只有通过具体的方法加以应用才能体现出知识的价值，所以那些获得到知识的方法就显得比知识本身更重要。只有将方法掌握了，将来才可能利用这些方法去创新。我们的学生将来不一定都要成为物理学家，他们在学校获得的知识也不一定在实际工作中都能直接应用，并且随着时间的推移，在学校获得的“完整的知识体系”也会变得支离破碎。为此，从长远观点看，掌握获得知识的方法比知识更重要。
1.3 科学方法教育能培养学生科学的世界观。物理学知识本身的以及物理学知识获得的过程充满了丰富的方法论和辩证法唯物主义思想。物理科学方法必然与世界观密切相关。物理科学方法教育有助于学生更好地学习，理解和应用唯物论和辩证法，促进科学世界观的建立[1]。
二、物理教学中进行科学方法教育的现状
当前新一轮高中新课改正在如火如荼地进行，根据《课程标准》中“课程目标”的总体要求，确定了三维教学目标，其中的“过程与方法”强调“需要让学生经历科学探究的过程，动手实践，学习科学方法，体会科学思想，形成自主学习的能力”，这促使科学方法教育有了一些发展，但仍存在一定的问题。
第一，多数教师只注重科学知识的传授，不关心（甚至自已都不知道）概念、规律的形成过程和所用的科学方法，科学方法教育的理论还不十分明确，以致没有自觉地把科学方法作为中学物理教学的重要内容。
第二，科学方法的教育功能没有得到充分的研究，科学方法的能力价值没有在中学物理教学中得到很好的体现，中学物理教材没有充分体现出研究物理规律时运用的科学方法，没有对物理概念规律的形成进行提示性的剖析，对某些前人曾有的谬误也只字不提。
第三，在教学层面上，科学方法教育的可操作性还较差，如在学校实验课堂中，所做的实验就是去证实那些业已摆到面前的、且早知如此的实验。
第四，在教学评价上，科学方法的评价无法在平时的考试和高考试题中体现出来。
这些情况表明，在物理教学中加强科学方法教育的研究依然非常必要。所以我们有必要寻找如何在课堂教学中进行科学方法教育的对策，以求在教学中提高教学质量，培养学生学习物理的兴趣，增进科学素质，树立正确的科学态度。
三、物理教学中进行科学方法教育的对策
3.1教师自身要提高认识，加强学习。教师要不断地进行学习，提高自己的专业素养。社会处于不断的发展之中，当今科学技术的发展更是突飞猛进，教师只有不断的学习，才能跟得上科学前进的脚步。物理教师一定要在有限的时间内挤出时间进修培训、自学、或进行课题研究，更新自身知识和方法的学习，拓宽知识面，提高科学知识的融会贯通能力，同时最重要的一点是要把科学思想和科学方法贯彻到实际教学活动中去。
3.2积极挖掘教材中进行科学方法教育的素材。科学方法教育的具体内容，往往是以隐型的方式出现在教材中的，它是隐藏在知识背后的，这就要求教师在备课过程中要积极地进行挖掘教材中的科学方法论的素材。物理学在发生、发展的过程中孕藏着丰富的科学方法，从伽利略的斜槽落球的理想实验到牛顿的“天地间力学规律”的统一；从力的合成到串并联电路总电阻的等效思想；从奥斯特的“电生磁”到法拉第对电磁感应现象猜想与探究；从原子结构的发现到量子力学的建立等等，无不包含着极其深刻的物理学方法。
只要教师在进行知识教学的准备过程中，注意挖掘物理学发展过程中，科学家是如何进行研究和发现的，是如何从困境中通过其思苦想实现“柳暗花明又一村”的历史过程，学生就能在学习知识的同时，体会到物理学的研究方法。
3.3按照科学方法的逻辑来设计教学的程序。我们目前的教学，往往是从传授知识的角度来设计教学的程序，虽然也能使学生从中学到一些科学方法，但学生对科学方法的理解往往是表面的、肤浅的并且是零星的、不连续的。由于科学方法并不直接由学科的知识内容来表达，它往往隐藏在知识的背后，而且有它自己独特的表达方式，所以科学方法既不易学习，又不易掌握。如果按照科学方法所展示的路子去组织教材，安排教学进程，即把方法教育作为教学活动的核心，则情况就大不一样。
例如，可以这样设计高中“牛顿第二定律”的教学：如何研究问题（实验法）如何实验（控制变量法）如何分析实验数据（图象法）如何得出定律的表达式（经验公式法）。这样来进行教学，把科学方法体现在知识的认知过程中，按照学生的认知模式进行教学，使学生清楚地了解到教学的过程，进而引导学生去经历这一过程，从而使学生真正领略到科学方法和物理知识的内涵，并得到能力的提高。
3.4 尝试原始问题教学，进行科学方法教育。在物理教学中进行科学方法教育，必须结合实际问题进行。教师可以尝试寻找一种使学生与物理现象相接触的恰当教育方式，进行科学方法教育的创新，使学生“对科学方法的了解是切中要害”的。实际上,这就是原始物理问题教学。
有这样一个报道，一架美国战斗机在威克夫区上空与一只秃鹰相撞，飞机坠毁。试估算秃鹰对飞机的冲撞力。设秃鹰身长20cm，美国战斗机以500m/s的速度飞行，假设碰撞后，秃鹰尸体与飞机具有相同的速度，而原来秃鹰相对地面的飞行速度甚小，可忽略不计。这就是一个原始物理问题，为了得出结论，首先需要运用模型化的方法忽略了一些次要的因素和物理量，然后建立飞机与秃鹰发生完全非弹性碰撞的过程模型。
通过一定数量的原始物理问题教学，当学生在解决实际物理问题时，各种各样解决问题的策略就能够迅速地检索对照做过的题型，才有可能在处理前一个步骤时就能在大脑中预感下一个步骤（如下图所示）。即使学生在进行创造性活动时，也能凭直觉而非经验去探索到正确的解决途径。正是在这个意义上，原始物理问题教学不仅能使学生学到物理知识，而且也能很好地进行科学方法教育。
3.5组织一些专题讲座，介绍物理大师们的科学方法论。教师在上完每一单元或每一章的复习课上就有必要对本单元或本章进行方法总结，科学方法及时显性化；对物理学上的重要人物的科学方法论也一定要花一些时间做一些专题讲座，让学生充分体会方法的威力。牛顿、爱因斯坦等这些物理大师们的方法论是高中物理教师必须要传授给学生的，也是培养学生学习物理兴趣的措施之一。
3.6 常规考试中要加大科学方法的考查力度。教学过程中形成性的纸笔测验一定要编制科学方法方法的考查内容，可以从研究性学习、探究学习、社会实践活动中选题编拟出新颖题目，既考查科学方法的掌握情况，也积极引导学生自觉地运用科学方法指导学习。例如，2006年上海物理试题的第7题，第20题（辨析题），2006年全国卷的第23题等。这些题目的解决不仅需要拥有物理知识，而且需要运用科学方法。
总之，为了使学生掌握科学方法，教师在物理教学中可以通过多种途径如知识教学、物理实验、剖析物理学史案例、解决实际问题、专题讲座、课题研究等渗透科学方法教育，引导学生沿着科学的思路与方法去探求，从而在不知不觉之中掌握其中所运用的科学方法。
参考文献
[1]包静,林榕,宋阳.新课程背景下物理学的科学方法教育
?P键词：初中物理；科学方法；运用对策
中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2017）05-0176-01
物理是一门自然科学，是提升学生科学研究能力和探索能力的重要学科。随着初中物理新课标的不断推进和实施，初中物理教学面对从应试教育向素质教育转变的重要阶段，新课标也要求初中物理的教学过程要从传统的单纯的学科教育转向渗透科学的物理教学。不仅要求学生要掌握专业的物理基础知识，同时还要让学生具备有一定科学价值的物理知识素养。很多学校在初中物理教学过程逐渐采用了探究教学方法，这种教学方法让学生从过去的被动学习转型成为现在的主动学习，在学习物理知识的同时不断地提高自己的探究能力和实践能力。初中物理探究教学法要逐渐渗透科学方法的教育，因为在传统的教学过程中，只是一味地注重传授知识，而忽略了在其中渗透科学方法的教育，注重物理教学的答案而忽视了过程。应试教育的评价标准就是看学生是否得出了正确的答案。而实际上，在初中物理的探究教学中要不断地渗透科学方法的教育，让学生在明白物理概念和知识的同时，对其科学方法有一定的了解，这对于物理教学和全面培养学生都是非常必要的。
1.初中物理探究教学中渗透科学方法的过程
初中物理的相关教材是根据新课标的要求和标准编写的，而贯穿初中物理学科的是相关的物理知识体系和框架，教材主要就是把相关的知识点和逻辑内容加以联系，而针对物理知识内部的科学知识和方法表达的相对来说比较隐蔽。虽然教材表达的不多，但是相关的科学方法仍然是贯穿物理知识的重点内容，但是考虑到初中阶段学生的接受能力，关于物理科学方法的相关内容在平时的教学过程中教师并没有做明确的要求，只是让学生在学习过程中逐渐地掌握和领悟。
2.初中物理探究教学法中渗透科学方法的策略
2.1 利用物理基础知识渗透科学方法。初中物理的探究教学就是通过学生自主探究完成教学过程，也是新课标所提倡的新型教学模式，通过探究教学可以充分调动学生的积极性和主动性，改变传统教师一味地填鸭式教学。因为是探究教学，所以教学的重点是探究为主，探究是让学生自己发现问题、提出问题，最终解决问题，所以在探究教学环节中要想对涉及到相关的科学方法进行渗透就要利用物理基础知识学习的过程。科学方法是研究物理问题的重要依据，也是让学生理解物理知识的重要途径，通过一定的科学方法让学生对抽象的物理概念和知识进行正确的理解。
2.2 利用建立物理实验来渗透科学方法。在很多物理知识的教学过程中，教师为了让学生直观清晰地理解物理知识，往往会利用相关的物理模型和物理实验来进行辅助教学。尤其是在进行探究教学的时候，物理实验也是很重要的工具，学生通过自己观察物理实验过程来理解相关的物理知识，在探究教学法中，师生之间还可以就物理实验的过程和结果展开相关的讨论和沟通。所以教师也可以通过物理实验来渗透相关的科学方法。例：在初中物理课本中，关于探究真空是否可以传声进行相关的思考。首先可以把一个电铃放在完全密封的塑料罩内，然后接通电路，这个时候可以清楚地听到铃声。然后用抽气机把塑料罩内的空气逐渐抽走，那么听到的铃声就会越来越弱。这个现象就可以说明，当空气越稀薄，声音的传播能力就越弱。但是实验是无法完全达到真空状态的，实验所模拟的状态是比较理想的情况，即便如此，也可以通过铃声的变化来说明真空是不能传播声音的。
2.3 利用物理现象来渗透科学方法。物理作为一门实践性和操作性都很强的学科，需要学生用灵活多变的学习方法去学习物理知识。在初中物理的探究教学过程中，物理现象往往是最有说服力的，通过具体的物理现象不仅可以发现物理世界的奇妙，也可以验证学生的猜想。所以完全可以利用物理现象来渗透相关的科学方法。在具体的教学中，教师可以通过平面镜成像的现象，来引导学生分析光的反射和折射，同时渗透关于光传播的相关科学方法。就是通过具体的物理现象，让学生明白其中蕴含的科学原理和科学方法。
初中物理教学中的科学方法是很多的，通过一些相关的科学方法有助于学生对物理知识的深入理解。所以在平时的探究教学法中要不断地给学生渗透相关的物理科学方法，让学生在具体的学习过程中体会这些科学方法，逐渐提高他们自主探究的学习能力。同时掌握一定的物理科学方法也能为他们后续学习物理知识打下坚实的基础。
《全日制义务教育物理课程标准》明确指出：“物理科学是一门实验科学，在义务教育阶段应让学生通过观察、操作、体验等方式，经历科学探究的过程，逐步学习物理规律，构建物理概念，学习科学方法，逐步树立科学的世界观.”
在初中物理教学中有意识地以科学方法教育为线索组织教学过程，让学生在科学方法的引导下主动的去获取知识，能够既让学生对知识的获得过程有切身的体验，从而加深对知识的理解，同时又能受到科学方法的熏陶，逐步掌握这些方法.这不仅对学生学习物理学科，而且对于学习其它学科和以后的工作、学习都会产生良好的影响.
2 初中物理教学中涉及的科学方法
2.1 类比法
就是根据两个或两类对象有某些共有的，相同或相似的属性，推出一个对象可能具有另一个或另一类对象已经具有的属性.它是借助于事物之间的相似性，通过比较将一种已经掌握的特殊对象的知识推移到另一种新的特殊对象中去的研究方法.如初中物理中将电压与水压类比；将功率的概念与速度的概念类比等等.
2.2 观察和实验的方法
观察和实验是发现物理现象和规律的重要手段.所谓观察是指人们对物理现象在自然发生的条件下进行考察的一种方法；而实验则是人们根据研究的目的，利用科学仪器、设备，设法控制或模拟物理现象或物理过程，忽略次要因素，突出主要因素，在最有利的条件下研究自然规律的方法.由于物理学是一门以实验为基础的自然科学，因此，观察和实验一直贯穿在学生学习物理过程的始终.
2.3 数学方法
数学是定量化的工具，是表达物理规律的最简洁的语言.初中物理教学中对数学方法的运用主要体现在：一是用两个或多个物理量之比来表示一个新的物理量，即用比值法定义物理量.如速度v= s/t、密度ρ=m/V、功率P=W/t等等.二是常用图线、图象描述物理概念、物理过程和物理规律，其优点是形象、直观，动态过程清楚.如力的图示、晶体的熔化图象等等.
另外，在初中物理教学中还经常涉及到分析与综合的方法、 归纳与演绎的方法、科学想象的方法、等效替代的方法、转换的方法等等.
3 初中物理教学中进行科学方法教育的原则
3.1 渗透性原则
在初中物理教学中进行科学方法教育，应渗透在物理教学的各个环节之中，而不能脱离教材去简单说教.因此教师备课时，要注意充分挖掘教材，精心设计教学过程，把科学方法教育渗透在物理知识教学和能力培养之中，让学生在收获知识的同时，也能受到相应的科学方法教育.
3.2 循序渐进的原则
初中物理教学中的科学方法教育，要根据教材的需要，结合学生的年龄、心理特征，循序渐进的进行.初中生刚开始学习物理，应着重进行观察、实验方法的教育，而对于分析、比较，归纳、概括等思维方法的训练，则应在教师的指导下逐步进行.
3.3 形式多样的原则
在初中物理教学中进行科学方法教育，应结合教学内容，采取多种形式，灵活多样的进行.既可以贯穿在知识教学中，也可以穿插在习题讲解中；既可以在知识教学中，画龙点睛的说明，又可以隐含在教学中，通过教师的示范作用，对学生起到潜移默化的熏陶作用.
4 初中物理教学中进行科学方法教育的途径
4.1 在物理知识教学中进行科学方法教育
物理知识教学是教学过程的中心环节之一.在知识教学中要充分利用观察、实验，或在回顾生活经验的基础上，引导学生对已掌握的事实通过分析、归纳、概括出基本概念和基本规律，从而获取物理知识.在这一过程中，不仅要重视得出科学的结论，更要注意让学生感受到物理学家的物理思想和研究方法.
如在欧姆定律的教学中，通过回顾以前学过的电流、电压、电阻的概念，让学生猜想它们之间的关系，然后设计并进行实验，观察记录实验数据，接着引导学生分析表格中的数据或根据实验数据描绘的图象，归纳出在电阻一定时，电流和电压的关系；以及在电压一定时，电流和电阻的关系.从而概括出欧姆定律，并给出数学表达式I=U/R.显然本实验采用了多种科学研究方法.象这样进行知识教学，就能够在传授知识的同时，使学生感受到科学方法在建立概念、发现规律中的作用，进而激发学生自觉的学习和运用科学方法解决实际问题的积极性.
4.2 在实验教学中进行科学方法教育
物理实验是初中物理教学的重要组成部分.在实验教学中，教师应利用演示实验中的言传身教从方法上给予启发、引导和示范；在分组实验中可以让学生通过观察实验、处理数据、分析归纳等亲自体会科学方法；而在课外实验中则要让学生运用科学方法分析解决实际问题、进行积极的自主探究.
如在探究决定导体电阻大小的因素时，作为分组实验可先引导学生猜想电阻的大小可能和导体的材料、长度、横截面积等因素有关.再引导学生分析出，要探究电阻的大小与长度是否有关，就应该控制导体材料、横截面积都相同，进而选取器材进行实验，然后再分析得出结论.类似地可探究电阻的大小与导体材料、横截面积的关系，从而归纳出决定导体电阻大小的因素.这样就让学生在探究过程中亲自体会到了进行研究和学习的基本科学方法.
4.3 在习题教学中进行科学方法教育
在习题教学中进行科学方法教育，主要是训练学生的科学思维方法，提高思维能力和分析解决问题的能力.因此，教师要站在科学方法论的高度，认真研究新题型，并进行分析归类，加强例题教学的示范性，从而充分利用习题，对学生进行思维训练.通过让学生在解决实际问题中运用科学方法，能够更直接地感受到学习科学方法的意义.
4.4 在物理学史的教学中，进行科学方法教育
关键词： 高中物理 科学素质 科学方法 科学观念 科学精神
当今世界，一个国家全体公民的素质，尤其是公民的科学素质，已经成为影响这个国家综合国力的重要因素。从科学教育的改革趋势看，世界各国都在相应调整基础科学教育的培养目标，即着眼于培养新一代国民具有适应21世纪社会经济发展所必须的科学素质。科学素质的要求是全方位的，除具有一定的科学知识外，还特别强调科学方法、科学思维、科学态度、科学精神，以及自然科学与人文科学的相互渗透和整合等。高中物理教学是培养中学生科学素质的重要途径，本文就如何在高中物理教学中实施科学素质培养谈几点看法。
一、加强科学方法的教育
所谓方法，是人们在认识世界和改造世界的一切活动中所运用的各种途径、方式和手段的总称，而科学方法则是指在研究与解决科学问题过程中所运用的策略、程序、办法。在高中物理教材中，渗透了很多科学方法，其中既有一般的逻辑范畴的归纳方法、推理方法、类比方法、分析方法和综合方法，又有较为特殊的科学范畴的实验方法、理想化方法、等效方法等。教师在教学过程中，应该特别注意加强科学方法的教育，使学生能够体验科学方法在研究中的重要作用与价值。
1.实验方法
实验方法是提出研究课题、构思科学假说、建立科学理论的重要途径和基本手段。例如，光电效应正是在实现电磁振荡的实验中发现的新课题。由于高考的影响，在物理实验教学中，教师较为注重的是对实验原理的理解、实验仪器的使用、实验误差的分析等内容，往往忽视了对实验方法在物理研究中的地位和作用的体验，从而使实验方法的重要价值流失。因此，教师对实验的目的和作用应该有足够的重视，要让学生知道，每一个演示实验和分组实验究竟要解决什么问题？这些问题的解决能否通过其它办法完成？在教学中，只要条件允许，就要多给学生多做试验的机会，尤其是那些启发性、探索性的实验。有些按高中学生的理论知识进行分析判断较难得出正确结论的问题，一定要用实验方法来解决，而不能单纯进行理论分析。例如，在高一《光学》一课中，光从折射过渡到全反射的现象，这是学生凭直观想象所不能得到的结果，所以，在教学过程中可以先对现象进行理论的讨论，揭示矛盾，然后进行实验，使学生在观察到全反射现象时，能较好地体会到实验的作用。
2.理想化方法
即运用理想模型在思维中排除次要因素的干扰，从而在理想状态下进行计算和推论的方法。理想化方法包括理想化模型、理想化过程和理想化实验。在高中物理教材中，理想化方法是经常出现的一种方法，如伽利略的斜面实验就是用理想化方法研究自由落体运动的经典，理想气体状态方程的建立又是对气体运用理想化方法的结果。在教学中，要让学生了解，为什么要作理想化处理，由此带来的结果是什么，以使学生能体会到理想化方法的作用。
3.等效方法
等效方法是在保证某些特定方面效果相同的前提下，用理想的、熟悉的、简单的事物代替实际的、陌生的、复杂的事物进行研究的方法。在中学物理中，每一个概念的归纳，每一条规律的得出，无不涉及等效方法。如物体重心概念的提出，就是一种等效，“合力”、“分力”也是一种等效。教师要让学生充分体会到等效方法的重要价值和作用。
二、培养学生的科学观念
科学观念是由于科学知识的长期结累及科学方法的多次卓有成效的运用后，使人们深信某些知识与方法具有更为深刻与普遍的意义，从而在信念、世界观、价值论等方面引起较为深刻的变化，并形成稳定的取向，它使一些基本科学规律、科学原理被提升到判断事非标准的地位，形成为一种科学的理性。科学观念有较强的迁移性，它会自觉或不自觉地体现在人们对世界、事物的判断中。所以在高中物理教学中，教师要充分重视培养学生的科学观念。根据高中学生的知识、能力结构的特点及高中物理教材的内容，笔者认为，应着重培养学生的唯物的观念、因果的观念与守恒的观念。
1.唯物观念的培养
一切理性的认识都源于客观事实，一切理论都必须受客观事实的检验，这是唯物观念的最重要的内涵。唯物观念表现在物理学中，可称之为事实观念。物理学是一门建立在实验基础上的学科，它以物理事实为研究的出发点与归宿，一切物理理论都要有事实基础，一切物理理论都必须经受物理事实的检验。在物理教学过程中，让学生运用所学的知识去分析、研究生活与自然中的一些现象，撰写物理小论文，是一种十分有益于培养学生唯物观念的好办法。
2.因果观念的培养
任何变化都有一定的原因，一定的原因必定对应着一定的结果。各种物理现象相互制约、相互联系的表现形式就是因果关系。在教学过程中，教师应重视对各种现象原因的分析，如力学现象首先是起因于物体的受力，因此对物体受力情况的分析，是解决力学问题的关键。光学现象起因于各种光具对光的传播所起的控制作用，因此进行光路分析是解决光学问题的基础。
3.守恒观念的培养
在高中物理中，有机械能守恒、能量守恒、动量守恒、电荷守恒、质能守恒等。在教学过程中，要突出这些守恒定律的意义，要经常用守恒的观念去分析一些物理现象，它能给人们确定一个大的方向，而不拘泥于公式的规定。
三、陶冶学生的科学精神
在整个科学素质中，科学精神有着十分重要的地位。它反映了一个人对科学、对真理的基本态度与行为取向。科学需要人的诚实、客观性、对新事物的热情、意志、毅力、敢于怀疑、敢于自我否定、强烈的创新意识等品质，正是这种品质构成了科学精神。在教学过程中，教师要充分发掘物理学史中的丰富资料，在授课中有机地穿插物理学家的科学精神的生动事例，在情感上吸引学生，使他们对科学产生一种热爱，了解科学家是怎样工作的，科学家为什么而工作，科学对人类进步所做出的贡献，从而在潜移默化之中收到科学精神培养的成果。几乎每一位有成就的物理学家都有许多可歌可泣的事迹，都焕发出感人的人格魅力。比如，伽利略的顽强执着，布鲁诺的为真理献身，哥白尼的不屈不挠，爱迪生的不畏艰辛，牛顿的专心致志，居里夫人的爱国精神，爱因斯坦的人类良知，邓稼先的无私奉献，钱学森的爱国壮举等，都是很好的素材。
在物理教学中结合有关内容介绍物理学家的事迹，不仅能激发学生的审美情感，还能巧妙地将学生对物理学家崇敬、热爱的积极情感迁移到有关的教学内容上，激发他们的学习积极性。
参考文献：
［1］李永福.浅谈科学素质的培养［J］.山东教育，1997，（17）.
