科学方法教育引领开启创新教育新征程

龙源期刊网科学方法教育引领开启创新教育新征程作者：田成良来源：《中学物理·高中》2018年第12期摘要：张宪魁先生倡导的“物理科学方法教育学术研讨会”，已呈现出鲜明的特色，它标志着我们的“物理科学方法教育”已经从“一学习二模仿”阶段（也可称初级阶段）提升到了“三创新”的高级阶段.新时代的背景下，科学教育方法要与时俱进，承担起创新教育的责任和使命，开创“物理科学方法教育”的新征程，培养新时代的创新人才.关键词：科学方法教育；创新教育；创新人才作者简介：田成良（1974-），男，山东泗水人，本科，中学高级教师，中学物理特级教师，硕士生导师，物理教研员，研究方向：物理过程教学、物理科学方法教育、中学物理课堂教学艺术等.2018年7月31日至8月2日，来至全国各地的物理骨干教师、教研员、名师工作室成员、高师院校师生齐聚古城荆州，参加全国第十届物理科学方法教育年会，共享“物理科学方法教育”的成果，共研物理教育面临的问题，规划科学方法教育的未来发展之路.“物理科学方法教育学术研讨会”是由张宪魁先生倡导，在中国教育学会物理教学专业委员会的大力支持下成功举办的.自1995年张宪魁教授倡导在陕西师大举办了全国首届物理科学方法教育学术研讨会之后，已举办了十次，在全国形成了很大的影响力.张宪魁先生是我国物理学科方法教育的先行者与实践者，30多年来一直辛勤耕耘在科学方法教育的沃土上，始终坚持物理科学方法论的理论研究与实践探索，现在他倡导的“一学习二模仿三创新”及“知法并行”教学模式已有全国24个省市区的近900位老师、数百所学校进行实践，教学效果显著，学生学习的积极性得到了很大提高.1科学方法教育的新特色张宪魁先生认为，近两年科学方法教育已呈现出鲜明的特色，再次说明中学物理老师具有巨大的潜力，它标志着我们的“物理科学方法教育”已经从“一学习二模仿”阶段（也可称初级阶段）提升到了“三创新”的高级阶段，可喜可贺.初级阶段的任务主要是在分析教材中的科学方法因素的基础上，显性地自然流畅地展示在课堂教学中，让学生学习科学方法的基本知识，体验科学家探究物理科学知识的过程.“三创新”的高级阶段，应该在此基础上，深入分析、挖掘培养学生创新意识与能力的因素，进而实现“物理科学方法教育”培养学生的创新意识与能力的核心功能.具体特色如下：11走进科技前沿龙源期刊网近两年大会注重科技前沿领域的科学方法教育，引导广大师生，用科学的知识和方法，关注科技的发展，加强了科学方法的应用.本次大会，邀请了中科院物理所魏红祥副研究员以学生科普教育的实例，用风趣幽默的语言深入浅出地介绍了磁性非易失内存芯片研究以及其中的物理科学方法，深受与会教师好评.2017年青岛大会邀请了中国航天专家张伟研究员作了《浅谈空间科学研究》的主题报告，报告中介绍了国内外空间科学的发展现状与前景，阐释了在太空中开展科学研究的方法与途径，拓展了物理学科研究的研究视野.物理课程标准强调物理与生活的密切联系，倡导用科学方法指导学生解决生活问题，体现从生活到物理，从物理到生活的理念.教师通常能把知识与生活紧密地联系起来，但却容易忽略科学方法在生活中的应用.物理学不仅仅是知识，还包涵物理思维、科学方法等内容，其中科学方法是连接显性的物理知识与隐性的科学思维和科学精神等内容的桥梁.若加强物理科学方法应用的教育，不仅能发散学生的思维，还能拓展物理学科的研究视野，更能全面地发挥物理学科育人的功能，为学生提高综合素养奠定基础[1].12深入课改前沿大会深入课改前沿，直击课改热点问题，服务一线课堂教学.如去年青岛大会邀请了中国教育学会物理教学专业委员会秘书长李春密教授作的《基于核心素养的物理教学研究》主题报告.李教授从核心素养的国内外研究背景与现状、为什么要开展教学研究及如何开展教学研究等方面出发，深入解读了核心素养的发展历程，基于核心素养教师进行教学研究的意义与方法，高位引领一线物理教师的教学实践.本次大会又邀请了正高级教师郑青岳，作了题为《在质疑和批判中成长》的报告，结合自身的工作实践，通过鲜活的案例介绍了自己的成长经历与思考，让参会人员在新课改的背景下，思考如何发展自己的专业水平，才能更好地促进学生素养的提升.13创新研究手段历届大会中的名师论坛，备受青睐，是大会亮点之一，主要是各地名师分享与交流自己的研究成果.与会教师可自主选择论坛的主题和内容，进行学习.本次大会，30多位名师展示了自己在科学方法教育方面的实践经验，分享了自己的研究成果.老师们从科学方法教育实践研究、实验改进与创新、现代信息技术的物理课堂、网络资源的开发与使用、物理核心素养与学生发展等多个维度进行了专题汇报，充分展示了我国一线物理教师教学研究的高度与深度.如2017年青岛大会上，首都师范大学附属中学青年教师张跃，展示了《基于VR、微视频和传感器的创新物理课堂教学研究》课例，本节课以电动机为例，利用VR技术，展现虚拟的实验器材，设置电动机工作故障，利用观察对比法，进行故障排查，培养学生的观察对比分析能力.弥补了真实电动机不易拆解的不足，提升了课堂教学的效果.龙源期刊网北京市特级教师梁吉峰老师展示《加速度》一节，梁老师用5个传感器进行测量物体的速度，能精确地测量每个时刻的速度，学生对速度的变化与时间之比有了深刻理解，容易得出加速度的定义，教学手段的创新，提升了实验的效果.14对接STEAM教育STEAM教育是集科学、技术、工程、艺术、数学于一体的综合教育.它倡导将各个领域的知识通过综合课程结合起来，加强学科间的相互融合，发挥综合育人功能，让学生在综合的环境中学习，在项目活动中应用多学科知识解决问题.去年青岛大会上，北京市十一学校龙樾实验中学的青年教师张亚明进行《汽车驾照-电路的结构与组装》STEM示范课（初中），课程形式新颖，将物理知识（解释）线索与STEAM（造物）线索有机结合.“STEAM教育对当前物理教育改革的启示意义，其情境性、问题解决性、实践性等特征有利于激发学生的内动力，培养学生能力，促进终身学习”.科学方法对STEAM教育具有指导价值，对学生能力的培养具有重要的价值.本次年会上，北京市特级教师鲍建中老师展示了《STEM教育融入物理教学的创新》项目，以热机为例，讲解了常规的物理教学如何与STEAM教育进行融合，本节课以自制内燃机为突破口，进行了STEAM教育本土化的尝试，给与会教师留下深刻的印象.15思考科学本质科学本质是对科学知识、科学研究过程、科学方法、科学精神、科学的历史、科学的价值、科学的限度等方面最基本特点的认识，是一种对于科学本身全面的、哲学性的基础认识.科学具有技术和文化两个层面.目前，很多教师对科学教育和人文教育，存在着很大的误区，常把二者割裂开，有的科学教师看不起人文学科，文学教师看不起科学学科，甚至已把二者放在了对立的层面.作为物理教师，我们不仅要认识到科学的技术层面，更要把科学与人文有机结合起来，二者就像鸟的一对羽翼，缺失哪一个，都不能展翅翱翔.只有文学和科学的融合教育，才能促进一个人的全面成长.杨振宁曾尖锐地指出：“忽视人文，中国将付出极大代价……”这话并非骇人听闻.因为在当前激烈竞争的世界形势下，一个国家如缺少科技力量，一打就倒，一个民族如果缺乏人文精神，不打自倒.因此，要把两大形态的文化（科学文化和人文文化）加以融合.反映在教育上，就是要把科学教育与人文教育紧密地、有机地结合起来.去年青岛大会上，河北张虎岗老师做了《发现不一样的物理》的报告，从文学的角度看待物理的问题，物理不仅仅是公式和习题，还有诗和远方，富有深深的哲理.如在学习量筒读数时，从读数的视线对学生进行品格教育，人与人的交往，犹如量筒读数，我们不能仰视，也不必俯视，只有平视才能平等交往.张老师的人文物理，已从教育哲学高度，看待物理问题，对培养全面发展的人，具有很大的促进作用.青岛开发区特级教师孔祥龙老师，则从利用物理学龙源期刊网史建构物理概念的角度，进行了分析，剖析了前人利用科学方法解决问题的智慧，其中的科学精神和科学方法，至今仍具有很强的借鉴价值.2开启创新教育的新征程新时代教育的核心是迎接知识经济时代的挑战，着重研究和解决基础教育中如何培养中小学生的创新意识和创新能力的问题.但目前，教育的局限在于把以人为对象的教育视为大工业条件下标准化的生产，带有强烈的机器文明的色彩.这种局限使人们忽视作为社会人的教师与学生的复杂性，忽视认知活动过程的复杂性，忽视教师与学生的首创精神.把狭隘的功利主义带进教学课堂，不但降低了学生的创造性，而且影响了教师的首创精神的发挥，束缚了教师的发展.在新课改的背景下，科学教育方法更要与时俱进，承担起创新教育的责任和使命，为培养新时代的创新人才贡献力量.所以我们应以“创新”为核心，开创“物理科学方法教育”的新征程.并从以下四个方面重点突破：21重点开展“物理科学方法教育”对培养学生创新能力的研究课程标准要求培养学生的创新意识和实践能力，有的学者认为“创新能力是核心素养的核心，是核心素养宝塔尖上的明珠”.因此，我们应着力研究培养学生掌握一定的创造技能，懂得基本的发明创造的原理、方法与程序，养成创新的思想和意识.如利用物理仪器的构造式教学，不仅让学生掌握仪器的基本技能，还要让学生经历仪器发明创造的过程，在这个过程中培养学生问题解决的能力，从而实现创新能力的培养.22通过“物理科学方法教育”对提升教师自身创新能力的研究学生创新能力的培养，离不开教师创新能力的提高，我们教师应增强自身的创新意识，提升自身创新能力的研究，才能为创新性人才的培养奠定基础.如教师通过开发设计培养学生创新能力的活动和微视频，就可实现自身的研究能力的提升.23开辟“物理科学方法教育”研究的新课题例如：（1）“物理科学方法教育”对落实核心素养的功能研究（“物理科学方法教育”的核心是创新，而创新又是核心素养的核心）；（2）“物理科学方法教育”的德育功能研究.（结合教育部2017.8颁发的“中小学德育工作指南”）；（3）各种高新科技成果、航空航天等“物理科学方法教育”因素的研究，由此提出许多新的课题，也是对我们物理教师自身的挑战.24探讨研究“物理科学方法教育”的新方法与手段张宪魁先生经过30多年的科学方法教育的理论研究与实践探索，已形成了系统的科学方法体系.但是，我们还要通过课堂实践，不断拓展科学方法教育的视野，创新科学方法教育的新手段.龙源期刊网多年对科学方法教育的理论研究与实践探索，以及十届科学方法教育学术研讨会的分享交流，可以看到广大中学物理教师从理念到行动的变化，可喜可贺.新时代，新征程，科学方法教育的事业任重而道远，真正落实培养学生的创新能力，培养新时代的创新人才，还有很长的路.最后希望广大教育同仁再接再厉，为物理教育事业做出新的贡献.参考文献：[1]田成良注重科学方法应用拓展物理学科视野[J].物理教学，2017（01）：10-11.[2]唐洁容，侯新杰.初中物理实验教学中科学方法教育内容显性化研究[J].中学物理，2018，36（12）：2-4.