众所周知，从事任何一项工作都要讲究方法，有了正确的方法作指导，可以增加我们工作的自觉性，克服盲目性，提高有效性。作为一名物理教师，我们学习要讲究方法，我们物理教学也要讲究方法，我们教师首先要搞清楚物理概念、规律建立的方法，才能让学生从其中体会和感悟到物理知识建立发展的过程，进而掌握物理学科的学习方法。那么，物理教学中如何开展科学方法的教育呢？正巧，名师工作室主持人、区物理教研员赵谊伶老师给我们学员发了一批专业书，其中就有中国海洋大学出版社出版的《物理科学方法教育》一书。暑假时间相对集中，于是很认真地阅读起来。

从内容上看，作者张宪魁教授在《物理科学方法教育》一书中系统阐述了物理学方法原理所包括的“解释原理、统一性原理、数学化原理、对称和守恒原理、对应和互补原理、可观测性原理”等五大原理。并提出了一个物理学方法论的结构体系，把物理科学方法分为常规研究方法和非常规研究方法两大类。同时，书中还适当贯穿介绍了现代的科学研究方法。在材料的选取上，体现了“以方法为纲，以方法带学史”，因此内容显得丰富翔实，也增加本书的趣味性与可读性。从结构上看，本书主要分为理论探讨与教学改革实验二大部分，其中，理论部分，主要阐述了开展物理科学方法教育的意义，物理科学方法教育的基本内涵和概念等；教学改革实验部分主要介绍了分析教材中科学方法教育的基本途径与方法，如何制定物理科学方法教育的科学目标，如何开展物理科学方法教育的教学改革实验等。整个阅读过程感慨颇多，现以“用科学方法架设知识与技能的桥梁”为题就《物理科学方法教育》一书的学习谈点自己肤浅地体会。

一、天堑变通途，用科学方法架设“知识”与“技能”的桥梁。

俗话说：“授人以鱼，只供一餐之需；授人以渔，则终身受益。”我们今天的教学，不仅要传授知识，还要传授研究问题、解决问题的方法。物理学是一门基础学科，物理学研究问题的方法，对于其它学科也是值得借鉴的。因此，在教学中，我们要结合教材内容，有意识地向学生介绍一些物理学研究问题的方法，用科学的思想方法架设起“知识”与“技能”中间的“桥梁”，让“知识”与“技能”天堑变通途。因为，没有科学思想方法，知识难以建构，技能也难以提高，倘若没有科学思想方法作为统帅，知识将成为一盘散沙，技能目标的达成将成为一句空话。

首先，在物理学科知识与技能目标的描述中要求“能有目的地观察物理现象，记录观察结果；能根据实验目的、步骤和要求，使用给定的实验器材，完成简单的实验，会写简单的实验报告；能完成简单的小制作”。我们仔细推敲上述指标描述，如观察物理现象（需要观察方法），完成简单的实验（需要实验器材的使用方法），会写简单的实验报告（需要数据分析方法和结论归纳的方法），能完成简单的小制作（需要项目设计、器材选择、工具使用、作品调试等诸多方法）。由此可见，知识传授与技能训练的过程中同样也有丰富的科学思想方法教育的内涵，学科育人不仅仅是课程目标，也是课程内容应有的题中之义。

二、润物细无声，切合学情将隐性教育与显性教育有机结合。

科学方法教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力。实施物理科学方法教育，既要保证能有效开展，又不能因此而增加学生的学习负担，所以科学方法教育必须与物理知识教学有机结合。知识是方法的载体，脱离了知识教学方法教育就成了空中楼阁。开展科学方法教育要符合学生的认知规律，应根据学生的年龄特征、知识水平和思维发展循序渐进地进行。还要注意激发学生的主动性和积极情感，产生良好的学习动机。当然，实施物理科学方法教育不能脱离教师的自觉性，教材中的方法教育因素大多是隐含的，如果教师不自觉地挖掘教材中的方法教育因素，没有对物理科学方法比较系统的理解，科学方法教育就很难顺利开展。

一般地说，科学方法教育有“隐性”和“显性”两种方式。隐性方式是“用反映科学认识基本过程的科学方法的一般程式去组织对科学知识的概念、规律、原理的教学过程，使学生的认识过程模拟科学探究过程。但教学过程中并不明确地去揭示所采用的科学方法一般程式的原理、各阶段具体方法的名称和有关知识。”显性方式是在“进行科学方法教育时，明确指出这种科学方法的名称，传授有关该方法的知识，揭示方法的形式，操作过程，说明原理。教师公开宣称进行科学方法的教育，学生处于有意识地接受科学方法知识的状态”。隐性方式重在使学生感受科学方法，受到科学方法的启蒙和熏陶，初步体会到科学研究的方法和策略。这种方式适合于学生对这种方法的感性认识不足时，或者这种方法对所研究的问题并不占主要地位时使用。显性方式重在解决问题中模仿应用科学方法，对科学方法进行操作训练，使学生有意识地掌握科学研究的方法和策略。这种方式适合于在学生对这种科学方法的感性认识较丰富的前提下，有目的有意识地培养学生的解决科学问题的能力时使用。物理科学方法教育作为一门隐性课程，隐性教育是非常重要的。尤其在初中教育阶段，科学方法教育通常不作显性处理。“对能力弱者提供一个策略比他们自生一个策略好”，“学科内容只有在经过系统学习，使学生掌握经过整理的系统知识时，才能培养起进行思维活动的能力”，所以教师在教学过程中，必须对典型的物理科学方法在恰当时机加以显化，才能更好地达到教育之目的。所以物理科学方法教育需要隐性教育与显性教育相结合，在不同的阶段对不同的内容各有侧重。科学方法的学习，在强调师生教学自觉性的同时，就象著名科学家杨振宁教授所说：“学习有两种办法。一个办法是按部就班的；一个办法是渗透性的。”“很多东西是在不知不觉中，经过一个长时间的接触，就自己也不知道什么时候已经懂了。”隐性教育是显性教育的基础，显性教育是隐性教育的飞跃，在物理科学方法教育中，二者的紧密结合是科学方法教育的基本模式。

三、绝知此事要躬行，梳理教材挖掘科学方法教育的价值。

对于一线物理教师而言，我们知道，物理知识与科学思想方法是一种水乳交融的关系，每一个概念与规律的得出，都自始至终贯穿着科学的思想方法。物理学科中概念与规律既是物理教学的核心，又是学生物理学习的起点。因此，只有不断将科学思想方法等育人要求结合到具体的物理概念、规律教学中，才能使学生在每一个物理概念、规律得出过程中真切体会科学思想方法的作用，物理知识才能真正被学生所掌握，学科教学才能更好凸显育人价值。

1、挖掘教材内容中所包含的方法要素：张宪魁教授指出“人们重视科学方法，正是由于它在物理教学中所具有的独特甚至是不可取代的重要作用。”因此，我们在教学实践中首先要对教材中提到的重要科学方法进行梳理：

上述表格中罗列的物理学科中的科学方法区别于从物理学和其它自然各学科中概括出来的最通用的观察方法、抽象思维方法、 形象思维方法等，更不是物理学的具体方法，诸如光谱分析方法、透镜成像作图法、受力分析法等，它们是与物理概念、规律一起作为教学内容进行教授的；是从物理科学中归纳出来的一般的方法，重点帮助教师研究物理方法的教学，在物理教学中应用物理方法，指导学生掌握物理方法。由于科学方法往往隐藏在物理知识背后，支配着物理知识的获取，因此，每一个物理概念、规律的得出，都离不开科学方法的参与。换句话说，科学方法是“因”，而物理知识则是“果”，有了科学方法这个“因”，才会有物理知识这个“果”，离开了科学方法，物理知识就变成了无本之木、无源之水。

2、挖掘科学方法运用中所包含的创新要素：例如，等效替代法的应用，曹冲称象中，用石头代替大象的体重；不规则固体体积测量的实验；在探究平面镜成像规律的实验中，用玻璃板替代了平面镜。例如转换法的应用，如比热容的实验中，用通电时间长短来表示液体吸收热量的多少；通过泡沫塑料凹陷的程度来知道压力的作用效果大小，用灯光的亮度来感知电流的大小、用电磁铁吸引大头针的个数来判断其磁性强弱。再如放大效果法的应用，把发声体的微小振动用泡沫塑料球的振动来进行放大，把物体热胀冷缩的微小变化用细管中液柱的高度变化来放大，把物体受力后的微小形变用平面镜反射光线的偏转角度来进行放大等等。

结语，伽利略提出自由落体运动规律，推翻了两千多年的错误观念。这一丰功伟绩更深远的意义在于研究该问题采用的科学方法，它开创了方法论的一场革命，提出了近代物理科学的思想方法和研究方法。著名物理学家玻恩说“我荣获1934年的诺贝尔奖金，与其说是因为我所发表的工作里包括了一个自然现象的发现，还不如说是因为那里面包括了一个关于自然现象的科学思想方法基础的发现”。物理科学的思想方法不仅对于物理科学本身的发展起着非常重要的作用，就学生来说，掌握一定的物理科学方法，对于物理知识的理解和创新应用都有很大的促进作用，因此，我们的教学实践中，要渗透科学方法教育，用科学的方法架设“知识”与“技能”的桥梁，为学生的终身发展铺就一条坦途。

                                         2011.8.20

附作者简介：

张宪魁，1941年出生，1962年毕业于山东师范学院物理系。现任山东省教育厅高等学校教学指导委员会委员，中国教育学会物理教学专业委员会常务副秘书长。从事中等及高等教育四十年，长期致力于物理教学及“物理教学论”和“物理科学方法论”的研究。1996年被国务院批准享受政府特殊津贴。