新时代科学方法教育的职责使命与实施路径

摘要：国家课程标准和相关文件显然提出了发展学生科学思维的要求。科学方法教育在促进学生的思维能力方面起着重要作用，也是实施物理核心素养的重要手段。自1980年代以来，我们国家就非常科学的方法教育进行了深入和系统的研究，并取得了成果。本文将新的课程改革作为背景，探讨了通过科学方法教育促进学生识字发展的新方法，并证明了科学方法教育的继承和创新。

关键词：识字，继承和创新的​​科学方法的发展

1。已经研究成就

1。阐明科学方法与知识之间的关系

对“方法”的概念有不同的理解和定义。用外行的话来说，所谓的方法是实践或理论中解决特定问题的各种方法或方法的总和。方法源于人类的实践活动，客观地存在的事物和过程本身无话可说。

物理科学方法是用于研究身体现象，描述物理现象，实施身体实验，总结物理定律和测试身体定律的各种方法和方法。张海先生在他的物理学方法论中指出：“科学认知工具是科学工作者从该主题中获得科学认知结果的手段。认知工具可以分为两种类型：材料表单科学工具的认知工具和意识形态形式的认知。 Xing Hongjun教授将现代物理学的历史结合在一起，阐明科学方法在人们建立身体概念和物理定律中所扮演的重要作用，并阐明了生活事实，物理定律，科学方法，数学等之间的内部关系如图1所示。它奠定了对目标世界，改变认知方法和掌握科学方法的基础。

图1。以科学方法为中心的物理知识结构

张海教授在1990年代提倡的“物理科学方法教育”，其含义是“促进科学思想，掌握科学方法和建立科学态度”，这与三维目标中的“过程和方法”非常一致由2011年的物理课程标准提出。 。主张在教学过程中，展示科学方法教育是有效发展学生能力的重要方法。这已经在中学进行了多年，并已通过实践成功得到验证。

2。建立系统的科学方法系统

不同的学者对科学方法的分类有不同的看法。张教教授认为，科学方法包括常规方法：感知思维方法 - 观察和实验，理性思维方法 - 逻辑思维方法，例如归纳和推论，分析和综合；非常规方法：直觉，灵感，想象力，猜测和顿悟；此外，物理学家的错误和身体悖论在物理发展中也具有方法论上的作用和重要性。由此，得出了一个相对完整和创新的物理和科学方法结构系统。首都师范大学教授认为，物理研究方法包括两个方面：一个是科学方法，另一种是思维方法。科学方法与物理学科本身紧密相关，结合了数学物理学和相应的操作过程。与科学方法相比，思维方法与物理学科本身之间的联系并不紧密。他只解释了在思维层面解决问题的基本思想。 Wu Jiashu是省省Yiwu中学的特殊老师，将科学方法分为物理方法，思维方法和数学方法，并根据表1的知识，方法和能力之间的关系描述了非常参考值。

表1：知识，方法和能力之间的关系

3。提出了科学方法判断的原则

2012年，张木岛教授提出了“物理科学方法的存在的基本形式和判断原则”，为教师提供了用于整理，分析和进行科学方法教育的参考点，并得到了专家和物理学者的认可。 “在物理知识点的建立，扩展和扩展中，必须在知识点和知识点之间的联系上有物理科学方法因素。”物理学方面的一些知识点，例如当前，抗性，电压等以及欧姆定律等概念，并且反映了物理现象或过程的基本特性或定律。他们自己没有办法说。但是，当介绍这些概念并定义它们，或者探索和总结它们时，人们必须使用某些工具（例如实验工具），某些手段（包括人类思维等）才能通过某些操作观察和发现，这就是反映在该方法中。当通过实验总结规则时，实验是方法。某些方法应用于扩展或扩展知识点。该主张的建立奠定了物理教育者的基础，以分析任何教科书或教学材料中的方法论因素，并进一步进行物理科学方法教育。

4。进行持久的理论和实践研究

科学方法教育领域的先驱张海教授不仅编辑了诸如“物理科学方法教育”之类的专着。 2011年，在张木岛教授的领导下，全国240多位大学教师，研究生，中学教师，教学和研究人员，大学生参加了视频材料的汇编，例如“物理科学方法教育教程“，试图用科学内容，历史背景，文学和艺术形式以及信息技术提出科学方法，以实现解释“物理科学方法教育”的目的。它在全国引起了强烈的反应。张海先生组织了11届全国学术年度会议，用于物理科学方法教育。自2010年以来，它已成为全国物理学学术年度会议的品牌活动。这是中国教育学会物理教学专业委员会支持的唯一国家专业学术活动，该活动对该国产生了重大影响。它提倡的“平行知识和法律”教学模型有来自全国24个省和城市的879位教师积极签约参加参加的教育，有37所学校积极应用于科学方法教育研究基础学校，数百所学校进行了实践，这已经进行了实践在全国范围内影响了大量物理学。著名老师。

2。当前有问题

1。科学方法教育是分散的，缺乏整合

经过数十年的课程改革，科学方法教育产生了一定的影响。在最后一轮的课程改革中，“过程和方法”被视为三维目标中的重要维度kaiyun全站网页版登录，这引起了教师的注意。但是，在实际的物理课堂教学中，大多数教师只注意实施知识。科学方法教育只是零散的发展，没有完整的系统，这不利于形成物理思想的形成。例如，当学习声音时，我们使用转换方法来证明使声音振动的调谐叉，这种现象是明显且易于理解的。但是，如果这只是一种零散的教学转换方法，那么学生就不容易形成转换想法，这需要在随后的学习中采用系统和有意识的渗透转换方法。只有在教师心中形成的科学方法系统才能以有针对性且灵活的方式进行科学方法教育。

2。科学方法和知识是分开的，没有深入整合

目前，国家教育部门非常重视科学方法教育开yun体育app官网网页登录入口，并发布了相关政策和文件，尤其是在2017年版的新课程标准和高中物理学的新教科书中，科学方法教育得到了进一步的重点。在教学中，尽管大多数教师对两条知识和方法都有意识，但两者的整合并不是深入的，并且对知识教学的重要性过多。方法的教育通常是“短路”的，并以讲道的方式进行教学。标记某种方法。在这种科学方法教育中，学生只记住该方法的名称，但并未在解决问题的过程中反映出来。学生无法理解科学方法的智慧。

3。无法使用方法解决问题，并且没有足够的迁移

科学方法的应用通常反映在建立新的物理概念或法律上，该概念或法律与课堂学习密切相关，但与生活没有密切相关，并且缺乏使用科学方法来解决实际问题的认识和能力。注意知识的应用和忽略科学方法的转移和应用可能会导致学生遇到生活问题，但觉得他们不知道从哪里开始和茫然。解决问题的过程是一个全面应用知识和科学方法的过程，知识和方法没有分开。例如，我们在课堂上使用的转换方法与生活密切相关，例如心电图，血压计和各种传感器。尽管它们的应用程序字段不同，但基本原理是转换的思想。加强科学方法的应用不仅可以扩大主题的观点，还可以形成一种好的思维方式。

实施策略

科学方法教育的关键是让学生经历一个真正解决问题的过程，解决问题的过程如图2所示。只有在解决问题后，学生才能审查或反思解决问题的方法，因此，学生可以对这些方法有深入的了解。就像古代我国家军事战略中的36个策略一样，仅仅背诵和记住三十六个策略的名称是毫无意义的。只有深入了解每种策略背后的故事，您才能理解和理解36个策略。 Sun Bin的策略给他的智慧留下了深刻的印象。

科学方法教育还要求学生体验不同的“学习故事”，以了解方法的聪明并影响人们的思维方式。科学方法的学习和内在化通常伴随着解决问题的过程，并且从生活中的情况中发现了问题。在教师建立的思维和认知步骤的指导下，在教师与学生之间的互动下，学生独立解决问题并构建知识。 ，并最终获得思维能力，形成良好的科学态度和价值观，并促进扫盲的发展。

在实际的课堂教学中，不同的教学内容将涉及不同的科学方法。结合物理学科的特征，我们旨在发展学生的思维能力，从学科知识到主题方法，从学科方法到思维方法逻辑，基于2017年物理课程标准和中国大学入学考试的要求评估系统着重于培养分析，合成，推理，论证和实验观察等方法。

1。将知识作为载体，通过课堂教学的渗透科学方法

有些人使用一棵大树来描述知识与方法之间的关系，关于叶子作为知识，树干作为方法，以及根源为科学态度和科学精神。您眼中的第一件事是叶子，带有郁郁葱葱的树枝和叶子，就像主题知识一样。他们是明确的，最容易被学生接受。叶子的生长得到了树枝和树干的支持，以及养分的递送。方法对知识的重要性不言而喻。但是，整个大树只能通过根源吸收养分来生长成高耸的树木。没有正确的科学精神和严格的态度，科学教育将失去其基础。

当前的大多数教科书写作和课堂教学都以知识为主线进行，这更符合学生的认知定律。教师应根据知识线进行教学，并明确地进行教学，并执行方法线作为隐藏线。这也是Zhang Xiankui教授提出的“了解与法律”的模型。关于科学方法教育的明确和无形采用的问题有不同的看法。我认为，隐性教育是明确的教育的基础，明确的教育是内隐教育的飞跃。两者需要密切合作，并根据实际条件以适当的形式进行科学方法教育，以实现其最大效果。

2。基于实验，从搜索证据中的主科学方法

物理学是基于实验的自然科学。实验的目的是获取数据，在自然界中找到现象（概念）以及现象之间的关系（定律）。无论是演示实验，验证实验还是查询实验，它都将涉及实验观察方法，实验数据分析以及实验结论的诱导和汇总。因此，基于实验的教育是科学方法教育的重要渠道。在教学中，教师不仅应该专注于物理知识，而且还应具有思维方法和目标。在不同的实验教学中，确定了不同的科学方法教育目标。然后，学生在实验中获得证据，发展思维能力并通过探索证据理解。科学方法的创造力。例如，在学习Lenz定律时，由于该实验中的许多变量，学生很难理解，因此我们使用科学方法来打破教学困难。如表2所示，让学生使用观察，比较和分析方法来总结Lentz的定律，并设计问题，以引导学生的思维kaiyun官方网站登录入口，建立思维和认知水平，并突破教学困难。

表2：影响诱发电流解释的因素

问题：

1和3比较：φ原始内容被放大，并且B sense用φ原件逆转；

2和4比较：φ减少了，B感应与φ是相同的

I-Sensory方向与φ原始方向以及φ原始的增加或减少有关，很难判断I-Sensory方向。学生很难理解诱导磁场与原始磁场的磁通量变化之间的障碍与障碍之间的关系。有必要逐渐提取“增加，逆转，减少和相同”。进一步使用更精致的单词来描述B感应与原始磁通量的变化之间的关系？为了指导学生提及“阻塞”，我们需要查看诱导电流磁场和原始磁场φ方向的变化，然后确定关系。

3.以历史为线索，并了解整个知识的方法

学生学习物理学的过程类似于发现知识的物理学家的过程。根据“教育重复法则”，即，在学习物理学的过程中，重复了人类对物理学的过程。在教学中，应根据历史顺序编辑科学家的原始过程，以便学生可以重复知识的发生过程。应该强调的是，重演不能简单地等同于发现知识的科学家的重复过程。我们只需要让学生通过关键步骤，尤其是前几代人遇到的问题以及用于解决这些问题的方法，并吸收前几代人的智慧。 。

因此，物理学的历史包含丰富的教育智慧，一些经典的实验包含了前辈的智慧。我们不仅必须阐明物理学史上的知识环境，而且还必须探索其中的意识形态方法，并且只有通过从历史学习中，我们才能明智。例如，在学习Torili实验时，我们不能清楚地解释实验设备，以便学生可以记住大气压力的价值。我们还必须让学生体验用汞液体列的压力代替大气压力的过程，以便学生可以理解这种转换方法的物理学艺术的创造力，根据物理学的历史和设计进行了教学学习活动不仅可以实施基于学科的教育，而且可以有效地进行科学态度和科学精神的教育。

4.使用实践作为应用方法来解决实际问题的渠道

新的课程标准强调从生命转向物理以及从物理学到世界。我们强调知识与生活之间的联系，并反映了应用我们学到的知识的概念。但是，上述实践仅强调知识的应用，并且没有考虑到方法的应用。北京大学的老师Zhao Kaihua先生曾经说过：“在物理科学方法中使用了什么领域，这足以说明科学方法转移和应用的重要性。例如，在Covid-19大流行，科学方法用于有效预防和控制流行病，预防和控制措施值得学习。

①如何确定一个人是否感染了新的冠状病毒？

常规识别：看看他们是否患有咳嗽和发烧？专业鉴定方法是进行核酸，CT，血清和其他检查。在这里，比较方法用于发现相同的差异，并可以确定您是否感染了新的冠状病毒。

②让我们谈谈哪些措施可以控制流行病的传播？

首先，可以管理感染来源，例如隔离和治愈患者；其次，可以切断传输路线，例如戴口罩，经常洗手，不聚集。其次，保护容易感染的人：例如疫苗接种，改善免疫力等。上述措施采用了控制变量，进行因子分析，全面管理并实现精确的预防和控制结果的想法。

③当有很多感染时，将采取哪些措施？

当有许多零星的病例时，社区或社区成员的核酸测试方法将用于进行COVID-19调查。当地区有更多感染时，整个地区（城市）的核酸测试将用于进行研究。这种调查方法采用了整体意识形态和方法概念。使用科学方法来解决实际问题的想法值得从中学习。

从中，我们可以看到，科学方法的转移可以扩大学科的视野，并可以有效地解决生活中的实际问题。

5.以审查为起点，对合并和改进的科学方法进行分类

在运动审查期间，及时进行科学方法教育不仅可以巩固主题知识，还可以促进学生使用科学方法来解决实际问题并促进思维能力的提高。在练习的综述中，可以进行科学方法教育，并可以采用明确的治疗方法。首先，阐明解决问题的想法，或用于引导学生找到解决问题的想法的方法，这将使学生更容易理解科学方法的创造力。当更多使用某种方法时，它将改变人们的思维方法并形成身体思想。例如，我们经常使用转换方法来设计实验。当我们使用更多时，学生将形成转换想法。

例子。中国 - 欧洲快车在欧亚大陆开辟了一条“生命之路”，并为国际与流行病的斗争贡献了力量。运输流行病预防材料的火车由40辆相等质量的汽车组成。当火车沿着车辆前部的直线均匀加速时，第二部分对第三部分的牵引力为F。如果每辆车的摩擦和空气电阻相等，则第三个的牵引力是第二辆车的第二辆是（）

A. F B.19F/20 C. F/19 DF/20

这个问题的答案是建立基于实际问题的物理模型。在应用牛顿的第二定律来分析和解决它时，使用总体和隔离方法来分析研究砖的应力。

结论

在新时代，科学方法教育的责任和使命是发展学生的核心素养，并在新时代培养创新的才能。在核心素养的新课程改革中，要发展人们的思维能力，必须进行科学方法教育，以使学生只能通过亲自体验知识形成的过程，感受到知识的前提或理由，并重现知识的前提或理由。我们可以揭示知识的本质，真正促进思维能力和思维质量的发展，并有效地实施核心素养。

参考：

1。物理科学方法的教育。中国海洋大学出版社[M] 2015.6（24-25）

2。Xing Hongjun，Chen Qingmei。从知识中心到方法中心：科学教育理论的重要转变。资本师范大学杂志（自然科学版）[J] .2011.12（20-26）

3。确定物理科学方法因素的原则。物理老师[J] 2012.11（1-3）

4。哲学领导思想，有助于打破困难 - lengz法律教学中的哲学教育。中学物理教学的参考[J] 2017.6（42-44）