高中生物的科学方法篇1
摘要：高中新课标强调提高学生的科学素养，科学方法正是科学素养的核心内容。文章分析、整理了高中教材中展现的科学方法，研究了课标的指导意义及要求，辨析了相关的科学方法，以期对课堂教学有所帮助。
关键词：高中生物教材；科学方法
中图分类号：G633.91文献标识码：a文章编号：1671-0568（2014）18-0089-02
人教版高中生物教材必修一《分子与细胞》“生物膜的流动镶嵌模型”一节中，讲述第一部分的知识点“对生物膜结构的探索历程”，以科学史的方式讲述生物膜的发现过程——欧文顿经过实验发现溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜得出结论：膜是由脂质组成的。这里展示了欧文顿用观察法和实验法得出可供分析的实验结果，然后运用分析归纳法得出结论。关于细微的看不见的不容易想象的磷脂分子，课本给出了磷脂分子的结构示意图，这是物理模型法。罗伯特森用实验法发现了细胞膜“暗—亮—暗”的结构，课本也给出了图片形式的物理模型，直接展示了罗伯特森所拍到的电镜照片，可以清楚地看见细胞膜“暗—亮—暗”的三层结构。在细胞膜流动镶嵌模型这一知识点上，课本首先描述了荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验，利用实验法并用图片明确记忆，向学生展示了发现的过程，在给出结论的时候，同时运用了物理模型和概念模型，既有用文字具体描述的流动镶嵌模型如何存在的概念模型，也有用图片直接展示出来的物理模型。
上述实验法、归纳法、物理模型和概念模型等都是科学研究中所运用到的科学方法。在一课时的教材中就蕴含如此多的科学方法，但是，在生物课堂上对于科学方法的教育和培养却很是缺乏。究其原因，一方面是教师对科学方法概念的理解不到位、范围不清楚所致；另一方面是课堂上科学方法教育教学策略的欠缺。本文将系统阐述一下科学方法的概念及分类。
一、科学方法的概念及层次
在科学研究过程中，为解决科学问题技术难点所使用的方法称为科研方法。科研方法分为三个层次：第一层次是适用于各门学科特点的特殊方法，如生物化学中的原子示踪法、粒子物理中的核—核碰撞实验方法等；第二层次是各门学科研究的一般方法，是特殊方法的归纳和总结，对各门学科研究具有比较普遍的指导意义，如观察法、实验法等；第三层次是最具有普遍意义的哲学方法，是一种世界观又是一种方法论，最本质上是思维方法，是研究各类科研方法的理论基础和指导思想。
我们在此处说的科学方法是指第二层次的一般方法。一般方法是特殊方法的归纳和综合，以哲学方法为指导，对各门学科都具有较普遍的指导意义。“提高生物学素养”是新课程的基本理念，科学方法则是科学素养中最核心的内容，在初高中阶段的各学科基础知识的教学中，让学生接触并了解乃至亲身应用这些科学方法，对培养学生缜密的科学思维、提高科学素养具有重大的作用及意义。
科学研究只有建立在大量事实材料的基础上，通过逻辑思维方法对这些材料进行加工整理才能不断地发展与进步。所以，科学方法根据科学研究中的步骤可分为获得数据或事实材料的方法和分析处理材料的方法两大类。
二、获得数据或事实材料的方法
获得数据或事实材料的方法主要有观察法、实验法和调查法。观察法是指人们在自然条件下通过感官或者一定的仪器，有目的、有计划地观察研究对象并及时记录下来以获得相关科研材料的方法，实验法是观察法的补充和发展。当通过观察提出未知的问题时，可以通过实验来提取出我们所期望的、可以解答问题的答案。实验法人为干预自然中的各个因素更有利于揭示自然事物的本质。在大多数情况下，观察法和实验法相辅相成、共同作用。如孟德尔的豌豆杂交实验，孟德尔在做实验的时候，必须先观察豌豆的相对性状，才可以设计出杂交的方案，杂交过程是实验法，在收获种子的时候也要观察好豌豆种子的形状及数量。调查法是指为了达到某一目的，制定一个计划全面或者比较全面地收集研究对象某一特定方面的材料，以供我们分析、综合得到结论的科研方法。调查法比较适合从群落或者系统层次上发现问题，是生态学研究的重要方法。在科学家研究曼彻斯特地区桦尺蠖体色基因频率的变化中，应用了观察法和调查法。要先观察出桦尺蠖体色的相对性状，然后运用调查法，统计一定数量的桦尺蠖中深色与浅色的数量，对比工业革命之前与之后桦尺蠖体色的数量比，可以明显看出种群的基因发生率变化。
三、分析处理材料的方法
分析处理材料主要有逻辑思维（包括归纳与演绎、分析与综合、类比）、非逻辑思维（包含形象思维和直觉与灵感）、模型方法和系统方法等。
1.逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理反映事实的过程。归纳和演绎是一对思维方向相反的推理形式和思维方法，归纳是从特殊事实中概括出一般原理或规律，演绎是从普遍性结论或一般性事理推导出个别性结论，二者互为补充、相辅相成。孟德尔在豌豆杂交试验中，通过实验数据归纳出性状是由基因控制的，所有具有相对性状的生物都符合基因分离定律这一普遍性的规律，这是运用归纳法由个别结果推测普遍规律。为了验证这一假说的正确性，孟德尔预测了豌豆测交的结果，通过第二年测交实验验证了预测的正确，测交实验是孟德尔运用了演绎法通过一般规律推测个别结论。分析与综合也是互为表里的一对思维方法，分析是将研究对象整体分解为一个个部分来研究，综合是将研究对象的各个部分整合起来从整体上去认识和把握。如上面曼彻斯特桦尺蠖种族基因频率与环境污染间的关系，就有运用这两种方法。最初科学家只是统计调查出深色桦尺蠖所站的比例越来越大，并不清楚这种变化的原因，这是和大环境割裂开来只分析生物的原因。与环境综合起来对比，就很容易发现桦尺蠖体色的变化和曼彻斯特地区的污染息息相关。类比是指由两个对象的某些相同或相似的方面来推断它们在其它性质上也有可能相同或相似，是从特殊到特殊，从一般到一般的推理。萨顿的关于基因位于染色体上的推理就是典型的类比推理。
2.非逻辑思维包括形象思维和直觉与灵感。形象思维指人们在认识事物过程中对事物表象进行取舍时形成的，只用直观形象的表象解决问题的思维方法。形象思维包括表象的再现、想象和联想。而直觉和灵感是当问题无法解决，是大脑不加思考而产生的想法，不具有逻辑性和必然性，对错与否也要经过证明，但是却是创新能力形成的重要因素。
3.模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是逻辑方法的一种特有形式。模型舍去了原型的一些次要细节、非本质的联系，以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系，是连接理论和应用的桥梁。模型主要分为数学模型、物理模型和概念模型。数学模型是指用数学的方法来描述两件事物之间的联系；物理模型是指以实物或者图片等形式直观地表达认识对象的特征；概念模型是指以文字对真实世界中的问题或者理论的描述。在教材展示的孟德尔豌豆杂交实验中，这三种模型都有用到。教材中用概念图的形式清楚地展示了杂交的过程以及母本和子代的形状，这是图片形式的物理模型，有助于形象记忆。而子代的性状以及数量比例都可以运用数学中的概率计算得出，这是一种数学模型，用一种数学式表达集中因素之间的关系。最后孟德尔得出的文字描述的遗传第一定律与第二定律，这是一种概念模型。
4.系统方法是指在明确系统边界后，在分析组成系统各要素、层次结构的基础上分析系统内各组分间关系的方法。系统方法适用于生态学方面，桦尺蠖的研究也在一定程度上应用了系统方法。以曼彻斯特地区的大环境为系统，系统中对桦尺蠖体色有影响的关键因素有树干、树干上的地衣，捕食桦尺蠖的鸟儿以及环境污染。工业革命之前，曼彻斯特森林茂密没有污染，所以树干上长满浅色的地衣，桦尺蠖趴在树干上，深色的容易被鸟儿看见吃掉，所以浅色个体占大多数。工业革命之后，污染严重，地衣死亡，煤灰将树干染成黑色，深色的桦尺蠖容易躲过鸟儿的眼睛而存活下来，所以深色个体占绝对优势。这是以系统整体分析各个要素、层次的系统方法。
在教材中通过教学将科学方法渗透给学生，是培养学生严谨科学思维、提高科学素养的绝佳素材。
参考文献：
[1]张伟刚.科学研究方法导论[m].北京:科学出版社,2009.
[2]李建珊.科学方法概览[m].北京:科学出版社,2002.
高中生物的科学方法篇2
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:4ppm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0.2ppm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、5.0ppm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4.8ppm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。
高中生物的科学方法篇3
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.
高中生物的科学方法篇4
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：principlesandproblems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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高中生物的科学方法篇5
1提高学生素质的需要
素质教育的宗旨使学生能力要得到全面的、和谐的、充分的发展．课堂作为素质教育的主阵地显得更重要，而物理学科中的科学方法教育中含有丰富的素质教育的内容，课堂上充分挖掘科学方法内涵进行教学，可促进学生素质的提高．
帮助学生逐步树立起科学的世界观的有效途径物理学方法是检验哲学原理，为哲学提供科学证明的一种手段．因为哲学本身是对包括物理学在内的自然科学的高度概括，是在物理学等自然科学的基础上发展起来的．因此，物理学方法也就必然能为哲学提供科学基础，并成为检验哲学的一种工具．例如，物理学家运用归纳总结了能量守恒定律，揭示了物质与运动的不可分割性，揭示了物质世界的统一性，从而为辩证唯物主义的自然观提供了有力的证明．
2实施科学方法教育的途径
在物理教学中，实施物理科学方法教育，不但减轻学生的学习负担，而且帮助学生更有效地理解物理概念，掌握物理规律，还会大大增加学生的整体物理素质．所以，中学物理教学对学生进行科学方法教育是可行的．以下就简单介绍物理教学中贯穿科学方法教学的策略．
2．1在物理概念和规律教学中进行科学方法教育
在物理概念教学中，进行科学方法的教育，不能脱离物理概念和物理规律，而要寓方法教育于知识教学中，也不能只顾传授知识，而应把方法视为和知识同等重要的东西，视为知识的内核与脉络．在物理规律教学中，要使学生对发现或建立某一规律所采用的方法、途径和具体的依据有较清晰的认识，明确某一规律的物理意义，适用范围和条件，必须通过练习、运用，才能使其掌握分析问题、解决问题的思路和方法．
2．2物理实验教学中进行科学方法教育
物理学是一门实验科学，实验是科学认识的基本方法．实验起始于问题，以确定实验的方向和目标；接着选择实验方法，精选实验工具，按设计程序进行操作与观察；然后对实验所得的资料和数据进行分析处理，并进行理论上的解释和概括，使实验上升到理论的高度．而这整个过程都是有序的、合规律的，是一种科学认识过程，蕴含着丰富的科学方法内容．实验是培养学生科学方法和科学态度的有效途径．
2．3物理习题教学中进行科学方法教育
物理习题教学是整个中学物理教学的重要组成部分，通过习题教学能够对学生进行科学方法的教育．物理解题常用的方法有类比法、等效法、整体法、隔离法、图像法、逆向思维法等．在习题教学中对学生进行科学方法教育，主要是对学生进行正向思维和逆向思维、整体思维和局部思维、会聚思维和发散思维的训练，提高思维能力和分析具体问题的能力，实现知识向能力的转化．学生是认识的主体，知识的掌握和能力的培养必须通过学生积极的努力才能做到，科学方法的掌握也必须通过学生自己的尝试和体验才能达到，学生必须在解决实际问题的应用中才能逐步掌握物理科学方法。
3结语
高中生物的科学方法篇6
关键词：高中；物理教材；科学方法；显化
所谓科学方法，是指人们在认识世界和改造世界的过程中使用的、符合科学一般原则的途径或者手段。我国现行物理教材分五个版本，分别是人教版、粤教版、沪科教版、教科版以及鲁科版。不管是哪个版本的教材，均在原始教材的基础上提炼出科学方法，并加以运用和研究，进而推动本教材的合理应用与进一步发展。
一、高中物理教材中科学方法的显化现状分析
参照普通高中物理课程标准的总目标，它要求学生在解决物理问题时能运用科学探究的方法，并能在学习物理知识的过程中自然地对物理学的研究方法加以了解。与传统教学的总目标相比，在物理学的研究过程中提出科学方法的应用是一个巨大的改变，也是一个巨大的进步。在新的课程标准中，科学方法被视为物理教学内容的一部分加以应用，说明现代教学对科学方法的重视，也说明高中物理教材中科学方法的显化之门正逐渐被打开。但基于科学探索之路的循序渐进性，这一显化之路还需要研究人员长期的探讨与摸索。
综合各种版本的物理教材，高中物理中常用的科学方法有以下几种：理想模型法、控制变量法、比值定义法、隔离法、对称法、估算法、合成与分解法、等效变换法、类比法以及实验法。根据有关专家和学者的统计和分析，不同版本的物理教材在科学方法上的运用有所不同。在这十种常用的科学方法中，人教版侧重于对理想模型法、控制变量法以及比值定义法加以显化，而对于其他方法的运用较少或根本没有涉及。所以，纵观我国高中物理教材中科学方法的显化现状，其显化的力度还很不够，显化的程度还有待提高。
二、教材中如何呈现科学方法
科学方法是人们认识世界和改造世界的方法和途径，是抽象的，是需要人们运用科学的头脑去加以理解的。科学方法在教材中一般以两种方式存在，即显性方式和隐性方式。早在20年前，国内有学者对科学方法给予了高度的肯定，并且对于科学方法的显化分析也作了探讨，指出科学方法的显化运用将有助于教育目的的实现。
1.显性方式。所谓显性方式是指，运用科学方法的公开性、明确性，是指对科学方法的名称、形式、操作过程以及相关原理进行直接阐述，从而使学生易于接受，并逐步转化为自己的东西。将科学方法以显性方式呈现，将有助于学生更好地理解与吸收新知识，尤其是对于知识基础较差者，科学方法以一种直观的形式存在，易于他们在模仿中吸收，并学会运用。显化方式的应用必须以学生充分的感性认识为前提，在这种认识的前提下，科学方法在学生头脑中逐步形成与发展，学生原有的知识水平与科学方法水平对新的学习形成了一种适应，相互融合，新知识产生。在高中阶段的物理学习过程中，必须以初中的学习为基础，逐步培养学生认识与接受科学方法的能力。对于高中生来说，尤其是对于那些学习能力较差的学生来说，将科学方法直接提供要比他们的逐步摸索要来得直接，有利于他们花更多的时间理解和体会，从而与原有知识融会贯通。
2.隐性方式。所谓隐性方式是指，对教学过程中所运用的科学方法的使用的不明确性，对于科学知识的一般原理、概念以及规律等等，均不具体道明，而是学生通过在应用的过程中加以领会和接受。隐性方式旨在提高学生感受能力，学生在学习的过程中，被施加科学方法的理念，并通过不断学习而逐步掌握，以致体会到科学研究的相关方法。如果纯粹从知识提取方面来说，学生必定能在知识学习的过程中领会一些方法的运用，但这种运用仅局限于一时，学生们往往印象较浅，并没有真正掌握。所以说，在高中物理教材中运用隐性方式往往不利于学生的学习。学过教育心理学的人都知道，在皮亚杰的认知发展阶段理论中，高中生正处于具体运算阶段向形式运算阶段的过渡时期，他们的分析综合能力、抽象概括能力以及逻辑推理能力正处于高速发展时期，还没有达到思维能力的最高峰，所以说，如果一味在教材中采用隐性的方式对于一个正常发展的高中生来说并不具备很大的适应性，那么，他们的学习效果也就没有那么可观了。
三、高中物理教材中科学方法的显化方式
在当下高中物理教材中，对科学方法进行显化主要是通过这样几个方式进行的，即直接介绍、充分运用小栏目和旁批以及物理学史的应用。
1.在正文中对科学方式进行直接介绍。这是一种最直观的方式，且科学方式对于正文的占用也说明科学方式作为一个学习点而存在的重要性。物理教材中正文的应用说明对科学方式的阐述留有了很大的空间，学生也会加以重视。
2.在小栏目中或者旁批处对科学方法加以阐述。一些教材在对学习内容进行阐述的过程中，设置了专门的小栏目或者批注，从而对科学方式进行强调，学生在学习的过程中对一定的学习方式也有所领会，从而加以应用。
3.利用物理学史对科学方法加以显化。在正文学习的过程中，不断穿插相关物理学史知识，从而提高学生学习兴趣，而一部物理学史也是一部物理科学方法史，学生在学习的过程中获得了科学方法。
参考文献：
[1]何静，邢红军，郑鹉.高中物理教材中科学方法的显化研究[J].教学与管理，2009，12（08）：74-76.
[2]乔际平，邢红军.物理教育心理学[m].南宁：广西教育出版社，2002.
高中生物的科学方法篇7
关键词：教学方法；科学教学；掌握能力
在我国的新课改体制下，中专学生不仅仅要掌握所学的学科知识，还应该培养探索精神，促进物理知识的学习兴趣，从而在掌握知识的同时，学会应用知识。这对于中专物理教学具有重要意义，不但是目前中专学习的教学目标，更是新科开的教学要求。对于中专物理学科中，蕴含许多科学方法，只有掌握这些方法，在知识教学中合理的渗透科学方法，是物理教学的主要目标，并且渗透科学方法的途径也有很多种，在此主要讲一下中专物理教学中如何渗透科学方法。
一、在规律教学中渗透科学的教学方法
在目前的教学体制中，对规律教学中渗透科学的教学方法主要是注重物理教学的研究方法，以学生科学思想的培养为主，使每个学生都能亲身经历科学的探索，掌握科学的探索规律，并且了解科学的奥妙，使学生能够亲身地体验科学，并对科学产生浓厚的兴趣。
二、在概念形成教学中渗透科学的教学方法
在中专物理教学中，对概念的教学非常重要，通过概念的教学，能够让学生深刻理解教学的意图，引入概念的意义，以及概念的作用，提高学生对知识的探索精神，在研究物体的运动时，侧重选择教学概念的讲解，对物理的形状和大小这些次要因素先不予考虑，教会学生将物体看出一个具有质量的点，叫做质点，但是在研究物体本身的运动时，便不能看出一个点，比如在研究地球的公转和自转中，在公转中，可以将地球看作一个质点来进行研究，但是在研究地球的自转时，却不能将地球看成一个质点。通过概念的理解和学习，不但使学生深刻地理解了概念，同时也能学会建立科学的研究模型，并进行科学和抽象的研究。
三、在实验教学中渗透科学的教学方法
物理学主要是通过实验为基础的教学，由于物理学中蕴含着许多科学方法，在实验过程中应该培养学生善于对实验的观察和总结，确保学生对知识的深刻掌握，同时在自主实验时，应该重点培养学生的动手能力，让学生们受科学的同时，掌握实验的操作流程和数据处理方法。例如，在探索牛顿第二定律的实验时，应该让学生们通过试验来明确物理方法，掌握加速度与合外力对质量的关系，在保证质量不变的情况下，学生通过试验可以形象地理解合外力与加速度的关系，再通过对合外力的控制，分析加速度受质量的影响关系，让学生在掌握知识的同时，也掌握了自主的物理学习方法。控制变量法不仅仅在物理学的研究中具有重要的意义，在其他学科中一样重要，是一种重要的思维方法。同时，在试验中需要对小车合外力的测量，通过对摩擦力的平衡，使合外力等于拉力，在用远小于小车的质量的沙桶作为小车的合外力。将问题整体化，在对实验的数据进行处理，不是直接进行数据的处理，而是通过实验图像，明确地看出加速度跟质量的关系，通过比例方式来分析它们的关系，最后分析为什么选用远小于小车质量的沙桶，但对于沙桶的质量来代替小车合外力也会产生误差，所以对这点也要进行分析和考虑。
四、在习题训练思维方法中渗透科学教学
在对物理的习题教学中，渗透科学的教学方法提高思维能力和解题能力。针对提醒的分析和精选，对学生的逻辑思维进行集中训练，采取精讲多练的方式，对学生的知识掌握具有重要意义。
五、在复习课的巩固中渗透科学的教学方法
高中生物的科学方法篇8
[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
高中生物的科学方法篇9
21世纪是科学与技术高度发达的时代，一个民族只有普及科学知识，受到科学精神的熏陶，尊重科学、崇尚科学，才能告别愚昧，才能挺起胸膛自强于世界民族之林。大学生是国民中的特殊群体，他们科学素质的高低将直接影响国民的科学素质水平。由于我国教育体制和中等教育培养模式还不够完善，一个十分突出的问题摆在面前：学生在高中阶段便分文理科，文科学生除数学学科外，几乎不再接受其他自然科学教育，从而导致进入高校之后，文科大学生的科学素质普遍较低。因此，提高文科大学生的科学素质应是我国高校文科教育的重要组成部分。物理学作为一门自然科学，是自然科学中的领军学科，是整个自然科学和工程技术的基础，兼有哲学的概括性、抽象性，数学的逻辑性、严谨性以及实验的实践性和操作性的特点，能很好地提高学生的思维能力、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力，可同时培养文科学生的科学素养和人文精神。那么在高等院校文史、管理、财会、语言、艺体等文科类专业开设基于物理学的科学素质课程，是提高文科学生科学素养的一种很好的途径和方法。2011年8月，国务委员、现国务院副总理刘延东在全民科学素质行动实施工作电视电话会议上强调，要深入实施《全民科学素质行动计划纲要》，充分调动社会各界力量，弘扬科学精神，普及科学知识，倡导科学方法，传播科学思想，让讲科学、爱科学、用科学在全社会蔚然成风，使公民科学素质再上新水平。刘延东强调，公民科学素质是落实科学发展的有力支撑、建设创新型国家的坚实基础、衡量现代化强国的重要标志和社会文明进步的强大动力，加强公民科学素质建设具有重要而深远的意义。而高等院校是实施全民科学素质教育的最佳场所之一。近年来，我国部分高校已开始在文科类专业开设基于物理学的科学素质教育课程，这一举措将有利于提高文科学生的科学素养和实践创新能力，对于我国社会经济可持续发展无疑会起较大的促进作用。
二文科大学生应具备的基本科学素养
进入21世纪，面对经济社会日新月异的快速变化，思想文化错综复杂的高度融合，科学技术前所未有的创新发展，为适应社会需求，跟上时代步伐，作为文科大学生，应具备如下基本科学素养。1．必备的科学知识在西方，一些社会学家和物理学家提出这样的观点：如果一个人未读过莎士比亚的著作会被认为没有教养；但是一个人如果不知道牛顿、爱因斯坦的理论，却被看作没有文化。进入21世纪以来，以物理学为基础的自然科学技术渗透到人们学习、生活、工作中的每一个角落，对社会发展与人们生活方式的影响更加宽广和深刻。现代高科技的许多前沿问题和应用领域，如网络技术、通信技术、激光技术、纳米技术、核能技术、航天技术、计算机技术以及微电子技术等，很多都囊括在基础物理的研究领域之中。因此，在文科物理教学中，有必要让学生学习、理解一些基本物理知识。如牛顿的三大运动定律和万有引力定律，热力学第一定律和第二定律，麦克斯韦电磁理论的基础知识，原子物理和量子力学的基本观念，爱因斯坦的狭义和广义相对论，光的波粒二象性等。特别是对引领21世纪发展的高新科技应有一个初步的了解，这对他们将来从事的工作会有很大的帮助。2．科学的思维方法科学的思维方法往往比知识本身更重要，众多诺贝尔奖获得者都有同感，他们在学习期间不仅要向导师学习科学知识，更重要的是学习导师如何工作、如何思考、如何处理实际问题等，这种思维方法上的训练是最为关键的。无论是物理概念的建立或物理定律的发现，还是物理基础理论的创立和突破，都离不开科学的思维方法。而比较、分析、综合、归纳和演绎等是科学思维的基本方法，在文科物理教学中，我们要善于挖掘物理学中蕴含的丰富思维方式和科学研究方法，如模型方法、类比方法、分析综合、归纳演绎、理想实验、科学假说、数学建模方法等，传授给学生，并努力让学生应用这些方法，去正确分析、理性判断和初步计算一般难度的物理问题，以提高他们的科学思维能力。3．执着的科学精神物理学作为自然科学的基础学科，不仅包含物质的结构和物质世界的运动规律，同时蕴含了丰富的哲理和无穷的智慧，闪耀着科学文化与人文精神的光辉。古今中外的著名物理学家，在追求真理的道路上所表现出来的求实精神、献身精神、怀疑精神、创新精神，在科学研究和日常生活中所表现出来的谦虚、谨慎、诚实、合作、淡泊名利的优秀品质以及他们对人类、对社会的高度责任感等，都是科学精神和人文情怀在他们身上完美结合的体现。因此，在文科物理教育中，应注重树立学生现代科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观，使学生具有科学的成败观和探索科学疑难问题的信心和勇气，培养学生严谨求实的科学精神、坚韧不拔的科学品格和人文关怀的优秀品质。4．较强的创新意识爱因斯坦曾说：“提出问题往往比解决问题更重要。因为解决问题或许只是一种技能，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的进步。”“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进步的源泉。”在文科物理教学中，通过了解物理学史和物理学家成长成才的经历，让学生们体会创新思维的重要性，激发学生的求知热情、探索精神和创新欲望，鼓励学生对前人的科学理论和传统观点持大胆的质疑精神，对前人尚未揭示的事理敢于提问，培养学生勇于开拓进取的精神，使学生善于思考，勇于实践，敢于向旧观念挑战，从而培养学生较强的创新意识。这样才能适应社会进步和时代变革对创新人才的要求。
三深化教学改革，增强教学效果
高中生物的科学方法篇10
关键词：初中物理；探究教学；科学方法；渗透策略
随着基础教育课程的改革，对学生能力发展提出了更高的要求，因此将“过程与方法”作为物理课程的目标，关注科学方法教育十分之必要。传统的物理探究教学多是对知识的传授加以重视，忽视教学过程以及渗透科学方法的教育，导致学生学习积极性不高，无法准确理解物理概念，不利于学生的全面发展。而将渗透科学方法的教育应用于初中物理探究教学中，可以充分发挥学生的主体作用，使学生具备良好的物理知识素养和专业物理基础知识，促进学生的综合发展。
一、利用物理实验，渗透科学方法
在初中物理探究教学过程中，要想将抽象的知识直观清晰地展现给学生，教师需要借助相关的物理实验或物理模型，渗入科学方法的教育，让学生在观察实验的基础上分析实验现象和实验过程，准确理解相关知识点。如在对“真空是否可以传递声音”这一内容进行讲解时，教师可以为学生做相关的物理实验，首先在完全密封的塑料罩中放置一个电铃，接通电路之后可以听到铃声，然后利用抽气机逐渐抽走罩内的空气，这时听到的铃声会慢慢减弱。这一现象表明空气越稀薄则声音传播能力越弱，由此可见，声音无法在真空的环境中传播。总之，教师在物理探究教学中渗透科学方法的教育，可以培养学生的创造性思维和科学思维，提高学生的创新能力和探究能力，促进学生的综合发展。
二、利用物理基础知识，渗透科学方法
对于初中物理探究教学而言，其主要是让学生在自主探究的基础上完成相关的教学过程，这样能够改变以往的灌输式教学模式，调动学生学习的创造性和积极性，让学生自主发现、思考和解决问题。由于探究教学的重点在于探究，因此在实际教学中需要利用物理基础知识积极渗透相关的科学方法，尤其是控制变量法，要让学生准确理解抽象的物理知识和物理概念，增强学习效率。控制变量法属于常用的科学方法，即在物理问题的探究过程中，如果某一物理量受不同物理量的影响，要想有效确定不同物理量之间的关系，则需要有效控制某些物理量，使其保持不变，或者是对相关物理量加以改变，研究物理量之间的变化关系。
例如，在对摩擦力的相关知识加以探究学习时，教师可以让学生联系实际生活经验，探究现实生活中是否存在摩擦力，这时学生可以想到轮胎与地面之间的摩擦等实例，了解到相互运动与相互挤压之间存在摩擦力。在学生对摩擦力具有一定的认识后，教师可以设置如下问题：（1）摩擦力的产生与物体间接触面的粗糙程度是否有关？（2）摩擦力的产生是否与压力大小有关？在实际探究过程中，可以在同一水平面上放置两个小木块，使其匀速运动，首先改变小木块的粗糙程度，探究摩擦力是否发生变化；其次可以改变小木块对水平面的压力，探究摩擦力是否出现变化，通过有效控制变量来保证结论的准确性与可靠性。
三、利用物理现象，渗透科学方法
由于初中物理具有较强的操作性和实践性，需要采用多样化和灵活性的方式学习物理知识。初中教师在进行物理探究教学活动时，可以充分发挥物理现象说服力的作用，让学生利用物理现象来验证自己的猜想，有效渗透相关的科学方法，促进物理教学有效性的提升。如教师可以借助平面镜成像这一物理现象，引导和帮助学生分析光的折射与反射现象，在此基础上将光传播的相关科学方法加以有效渗透。这样可以让学生在实践探究过程中掌握论证、比较、综合、分析等科学方法，明确了解该现象蕴含的科学方法以及科学原理，深层次理解所学知识，有效利用所学理论知识解决实际问题，提高学习效率和教学效果。
初中物理探究教学作为一门操作性和实践性很强的学科，将相关的科学方法渗透在实际教学活动时，需要利用物理实验、物理基础知识和物理现象等进行科学方法的教育，让学生在具体的学习过程中理解和运用这些科学方法。只有这样，才能激发学生的学习兴趣，调动学生学习的创造性和积极性，使学生准确掌握物理的科学思想及科学方法，培养学生自主探究能力和创造性能力，为学生今后学习物理知识提供良好的条件，促进教学有效性的提升。
参考文献：
[1]潘桂珍.初探初中物理探究教学中渗透科学方法的教育[J].科教文汇（下旬刊），2013.