● 摘要
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，达到促进知识学习、培养能力和提高科学素质的目的。 物理科学方法教育是物理教育深化改革的需要。我国从八十年代开始对物理科学的方法教育进行研究以来，虽然在理论和实践上取得了一批成果，但对物理科学方法教育的体系尚未建立，对科学方法教育的实质、内容和目标体系以及怎样开展科学方法教育尚缺乏体系而深入的研究。为了适应物理教学改革的需要，目前对物理科学方法教育的体系研究是十分必要和迫切的。 本课题以现代教育思想为指导，应用智力技能的形成理论，在已有的研究成果基础上，系统讨论了物理科学方法教育和能力发展的关系，建立了科学方法教育的内容体系和目标，提出了实施科学方法教育的方式和途径。研究成果将完善物理科学方法教育的体系，提高科学方法教育的可操作性。其根本目的在于推动中学物理教学的深入改革，为素质教育开辟一个新的途径。 本课题的第一部分分析了物理科学方法隐性教育和显性教育两种教育方式的关系，为二者是科学方法教育的基本方式。科学方法教育要隐性起步、及时显化，二者的紧密结合是科学方法教育的模式。通过分析物理科学方法的学习过程，认为在显性教育方式下，物理科学方法的学习过程包括相互有机联系的三个阶段。这三个阶段分别是有关解决物理问题的陈述性知识的学习阶段、程序性知识的学习阶段和策略性知识的学习阶段。只有经过这三个阶段的有效学习，学生认知结构中有关应用物理科学方法解决问题的知识结构、智慧技能和认知策略才能依次形成。即物理科学方法教育过程的实质就是在物理教学中学生在教师的指导下，通过主动地学习科学方法，完善学生自身认知结构的过程。结合对分析和解决问题能力的结构分析，认为物理科学方法的学习过程就是能力的发展过程。 第二部分根据学生的认知水平和物理教学的实际，认为物理科学方法教育的内容应以经典方法、逻辑方法为主，兼顾非逻辑方法，以典型的科学方法作为内容。本科题将科学方法教育的内容分为十大类二十三项：（1）比较和分类方法：已中求同，同种求异，分类；（2）分类和总结方法：定性分析，定量分析，因果分析综合；（3）归纳和演绎方法：简单枚举归纳，三段论演绎；（4）类比方法：简单共存类比，因果类比；（5）想象；（6）数学方法：用比值定义物理量，表达物理规律的形式化语言，运用图象描述物理现象和规律；（7）观察和试验方法：有意观察，单因子试验法，试验数据处理方法；（8）理想化方法：理想试验，理想模型；（9）假说方法；（10）分析和解决问题的具体方法：等效方法，近似处理方法。物理科学方法学习是一个循序渐进的过程，对于不同的学习阶段、不同的学习内容，科学方法教育的目标是有差异的，参照步卢姆的教育目标分类，将科学方法的教育目标由低到高分为感受领会、运用、评价四个层次。用图表形式给出了高中物理科学方法教育的学年目标。 第三部分提出了科学方法教育的四个基本途径：通过知识教学渗透方法教育；通过剖析历史案例体会科学方法；通过解决问题训练科学方法；通过复习知识总结科学方法。并集中论述了如何通过这四个基本途径来进行物理科学方法教育，以提高科学方法教育的可操作性。还分析了教师在物理科学方法教育中工作和要求，认为开展科学方法教育，对教师提出了更高的能力要求。为了有效地实施科学方法教育，必须要对教师进行科学方法教育培训，加强物理专业知识和教育科学理论的学习。并对物理科学方法教育中教师需要注意的问题作了分析说明。最后编写了一份物理科学方法教育的教案，给出了科学方法教育的实例。 本科题的理论价值和实用价值在于：1.在国内首次较为系统而深入地研究了物理科学方法教育与学生能力发展的关系，为全面而准确地认识物理科学方法教育的意义奠定了基础；2.较系统地提出了高中物理科学方法教育的内容与目标体系，为开展和评价物理科学方法提供了依据；3.根据我国中学物理教学的实际，从操作角度提出物理科学方法教育的方案，为在中学物理教学中开展科学方法教育提供了有效地实施途径。