科學(xué)方法科學(xué)教學(xué)方法之比較及啟示的論文
摘要本文對(duì)科學(xué)方法和科學(xué)教學(xué)方法進(jìn)行比較，理解兩者的內(nèi)涵、分類及相互關(guān)系，使教師及其他教育工作者對(duì)科學(xué)方法及科學(xué)教學(xué)方法有更深的理解，在小學(xué)科學(xué)課堂中能更好地使用科學(xué)方法，將其融入課程內(nèi)容，使學(xué)生更好學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，體會(huì)科學(xué)方法。
關(guān)鍵詞科學(xué)方法 教學(xué)方法 科學(xué)教學(xué)方法
1 研究意義
在科學(xué)教學(xué)中，將科學(xué)方法融入科學(xué)教學(xué)中，能夠使學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)及科學(xué)方法。但科學(xué)方法都有其特定的對(duì)象及適用范圍，這也就決定了其本身的局限性，比如歸納方法，由于人們一般是根據(jù)對(duì)事物現(xiàn)象的歸納來(lái)獲得結(jié)論，所以它缺乏內(nèi)在的必然性，同時(shí)不能保證一定獲得真理；比如演繹方法，首先它只適合于已有理論的證明和推演，而不能導(dǎo)致新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，其次因?yàn)檠堇[方法的正確性取決于前提的正確性，所以它不能保證其結(jié)論的正確性；比如觀察，觀察只能直接發(fā)現(xiàn)對(duì)象的現(xiàn)象，而不能直接發(fā)現(xiàn)對(duì)象的本質(zhì)，不能直接觀察到所研究的對(duì)象，某些現(xiàn)象能直接觀察到，某些現(xiàn)象不能直接觀察到而只能間接觀察到，觀察只能直接觀察到具體特殊事物的性質(zhì)和特點(diǎn)，而不能直接觀察到事物普遍的共性；再如實(shí)驗(yàn)，誠(chéng)然重要，但并非所有領(lǐng)域都可以進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)不能代替理論研究，它總是特殊的，特殊的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與普遍的結(jié)論之間總是有距離。
小學(xué)科學(xué)課堂中，恰恰存在許多此類問(wèn)題：一些科學(xué)教師不了解科學(xué)方法的局限性，某種程度上夸大或者淡化了科學(xué)方法的作用。①一方面，教師在教學(xué)過(guò)程中，由于自身對(duì)科學(xué)方法的內(nèi)涵認(rèn)識(shí)模糊，所以在使用科學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中，無(wú)法向?qū)W生清晰介定科學(xué)方法使用的領(lǐng)域和對(duì)象，存在將科學(xué)方法的使用范圍擴(kuò)大、僵化地刻意遵守等問(wèn)題；另一方面，又存在一些在教學(xué)過(guò)程中淡化科學(xué)方法的問(wèn)題，過(guò)度求新、過(guò)分注重細(xì)節(jié)而忽略了課程內(nèi)容里所隱含的科學(xué)方法。
所以，厘清科學(xué)方法和科學(xué)教學(xué)方法的區(qū)別和聯(lián)系，正確理解兩者的關(guān)系，從而在科學(xué)課堂里融入科學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，對(duì)于學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)和學(xué)習(xí)科學(xué)方法，形成正確的科學(xué)觀，感受科學(xué)的價(jià)值和精神，都具有較大的指導(dǎo)及促進(jìn)意義。
2 科學(xué)方法與科學(xué)教學(xué)方法
2.1 科學(xué)方法及分類
人們通常把達(dá)到目的的途徑（手段）稱為方法。科學(xué)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的目的是要探索客觀世界的普遍規(guī)律和因果性，對(duì)被觀察到的事實(shí)即形形色色的事物現(xiàn)象作出理論解釋，以此對(duì)客觀世界的復(fù)雜圖景做出精確地深刻的描繪。科學(xué)方法就是人們?yōu)閷?shí)現(xiàn)達(dá)到認(rèn)識(shí)客觀世界這一基本目的而采用的手段和途徑。科學(xué)研究的方法包括基本邏輯方法和一般技術(shù)方法。②
所謂基本邏輯方法，就是基本的思維規(guī)律和思維方法。在科學(xué)技術(shù)研究中，人們會(huì)運(yùn)用到各種各樣的思維方法，其中有些方法是在任何場(chǎng)合任何時(shí)間都要用到的，而另一些則只是在某些特殊的場(chǎng)合和時(shí)間才用到，前者就是基本邏輯方法，包括比較與分類、演繹和歸納、分析和綜合等。
比較與分類是認(rèn)識(shí)和研究事物的兩種最基本的邏輯方法。比較就是在不同事物之間或在同類事物之間找出它們的差一點(diǎn)和共同點(diǎn)的邏輯方法。分類是在比較基礎(chǔ)上根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種事物進(jìn)行類別劃分的邏輯方法，即根據(jù)對(duì)象的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)，將對(duì)象區(qū)分為不同種類的邏輯方法。歸納和演繹是在科學(xué)技術(shù)研究中最常用的一對(duì)邏輯思維方法。歸納方法是指從個(gè)別事物的現(xiàn)象的研究中概括出一般原理或結(jié)論的邏輯思維。這種方法主要由推理前提和結(jié)論兩部分組成。演繹方法是從一半到個(gè)別的推理方法，即用已知的一般原理考察某一特殊的對(duì)象，推演出有關(guān)對(duì)這個(gè)對(duì)象的結(jié)論的方法。分析是把一個(gè)完整的對(duì)象分解為不同的方面和部分，把負(fù)責(zé)的對(duì)象分解為各個(gè)簡(jiǎn)單的要素，并把這些部分或要素分別進(jìn)行研究和認(rèn)識(shí)的一種思維方法。綜合方法就是尋求研究對(duì)象的各個(gè)部分、側(cè)面、因素的內(nèi)在聯(lián)系，把對(duì)象的各個(gè)部分聯(lián)系起來(lái)作為一個(gè)整體加以研究的思維方法。此外，還有數(shù)學(xué)方法、控制論方法、信息方法、系統(tǒng)方法等，有的學(xué)者認(rèn)為想象、直覺(jué)、靈感也是理論思維方法的較特殊的形式。③
科學(xué)技術(shù)與其他學(xué)科的一個(gè)重要區(qū)別就在于它不僅要運(yùn)用各種邏輯思維方法進(jìn)行研究，而且它還常常使用各種技術(shù)方法進(jìn)行研究。技術(shù)方法就是運(yùn)用某種技術(shù)和設(shè)備手段進(jìn)行研究的方法。主要包括觀察和實(shí)驗(yàn)兩種。
觀察就是通過(guò)感官接受外界各種刺激，再經(jīng)過(guò)大腦處理，形成對(duì)外界的感受，科學(xué)觀察一般是指人們?cè)诳茖W(xué)研究中有目的、有意識(shí)地對(duì)事物和現(xiàn)象進(jìn)行感知、描述和記載的方法。廣義的觀察包括自然觀察和實(shí)驗(yàn)觀察，狹義的觀察僅指自然觀察。自然觀察是在現(xiàn)象自然發(fā)生的條件下進(jìn)行的，是人類運(yùn)用的最早的一種觀察，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)將觀察分類：（1）根據(jù)所用觀察工具不同將觀察分為直接觀察和間接觀察兩種類型。直接觀察是通過(guò)感官直接觀察對(duì)象，間接觀察則是借助于一定的一起對(duì)對(duì)象所進(jìn)行的觀察；（2）根據(jù)觀察結(jié)果性質(zhì)將觀察分為定性觀察和定量觀察兩種。定性觀察即確認(rèn)研究對(duì)象是什么或什么性質(zhì)的觀察，定量觀察則是確定該事物或現(xiàn)象的大小、速度、強(qiáng)度、時(shí)間長(zhǎng)度等數(shù)量性質(zhì)的觀察，又叫測(cè)量或觀測(cè)；（3）根據(jù)觀察的條件將觀察分為非受控觀察和受控觀察，非受控觀察是在不影響觀察對(duì)象的條件下所進(jìn)行的觀察，受控觀察是在對(duì)觀察對(duì)象施加某種影響的條件下所進(jìn)行的觀察。科學(xué)實(shí)驗(yàn)師在某種科學(xué)理論的指導(dǎo)下所進(jìn)行的運(yùn)用技術(shù)手段來(lái)展現(xiàn)某個(gè)對(duì)象，或推進(jìn)研究對(duì)象的進(jìn)程，或改變、控制其某些因素而使對(duì)象展現(xiàn)某些過(guò)程的活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)的目的有二，其一是探索和發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象或新規(guī)律；其二是檢驗(yàn)已有知識(shí)或理論的正確性。實(shí)驗(yàn)由實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)儀器三者組成。
2.2 科學(xué)教學(xué)方法
教學(xué)方法包括科學(xué)方法，這里首先對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行論述。
2.2.1 教學(xué)方法
在當(dāng)今教育理論界以及各種教育學(xué)和教學(xué)論著作中，人們對(duì)教學(xué)方法的認(rèn)識(shí)不盡統(tǒng)一，給教學(xué)方法所下定義也各不相同。我們認(rèn)為，教學(xué)方法是指在教學(xué)過(guò)程中，教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)以達(dá)到教學(xué)目的而采取的教與學(xué)相互作用的活動(dòng)方式的總稱。④
2.2.2 教學(xué)方法的分類
教學(xué)方法根據(jù)分類依據(jù)的不同，可以有多種分類方式。有的學(xué)者將教學(xué)方法分為： 前蘇聯(lián)著名教育家巴班斯基將教學(xué)作為一個(gè)活動(dòng)過(guò)程來(lái)認(rèn)識(shí)，⑤他們將活動(dòng)區(qū)分出三個(gè)最重要成分：組織作用的，激發(fā)的和檢查評(píng)定的。由此，從整體和組織性的觀點(diǎn)看活動(dòng)，就要求有三大組的教學(xué)方法：實(shí)施學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的方法（由此而保證通過(guò)個(gè)性的中介而進(jìn)行的教學(xué)信息的過(guò)程）；激發(fā)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)和形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的方法（由此而保證調(diào)整學(xué)習(xí)活動(dòng)的最重要職能。促進(jìn)其認(rèn)識(shí)的、意志的和情緒的積極化）；檢查和自我檢查學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的效果的方法（由此，師生得以在教學(xué)進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)檢查和自我檢查的職能），其下還有相應(yīng)的亞組：
第一組方法：組織和實(shí)施學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)活動(dòng)的方法。
第一亞組：按傳遞和接受教學(xué)信息來(lái)源分類（感知的方法）：口敘法（敘述、談話、演講）；直觀法（圖示、演示）；實(shí)際操作法（試驗(yàn)、練習(xí)）；教學(xué)生產(chǎn)勞動(dòng)。
第二亞組：按傳遞和接受教學(xué)信息的邏輯分（邏輯的'方法分）：歸納法、演繹法、分析綜合等方法。
第三亞組：按學(xué)生在掌握知識(shí)時(shí)思維的獨(dú)立性程度（求知的方法）：再現(xiàn)法、探索法（局部探索法、研究法）。
第四亞組：按控制學(xué)習(xí)活動(dòng)的程度分（控制學(xué)習(xí)的方法）：教師指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)活動(dòng)，包括試驗(yàn)教學(xué)機(jī)器在內(nèi)；學(xué)生的獨(dú)立工作（讀書(shū)作業(yè)、書(shū)面作業(yè)、實(shí)驗(yàn)室作業(yè)、完成勞動(dòng)作業(yè)）。
第二組方法：激發(fā)學(xué)習(xí)和形成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的方法。
第一亞組：激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的方法：認(rèn)識(shí)性游戲、教學(xué)討論、創(chuàng)設(shè)道德情緒體驗(yàn)的情境、創(chuàng)設(shè)引人入勝的情境、創(chuàng)設(shè)統(tǒng)覺(jué)的情境（依靠生活經(jīng)驗(yàn)）、創(chuàng)設(shè)認(rèn)識(shí)新奇的情境。
第二亞組：激發(fā)學(xué)習(xí)義務(wù)和責(zé)任感的方法：說(shuō)明學(xué)習(xí)的意義、提出要求、完成要求的聯(lián)系、學(xué)習(xí)上的獎(jiǎng)勵(lì)、對(duì)學(xué)習(xí)缺陷的責(zé)備。
第三組方法：教學(xué)中的檢查和自我檢查的方法。
第一亞組：口頭檢查的方法：個(gè)別提問(wèn)、面向全班提問(wèn)的口頭考試、學(xué)習(xí)上的獎(jiǎng)勵(lì)、程序性提問(wèn)。
第二亞組：書(shū)面檢查的方法：書(shū)面測(cè)驗(yàn)、測(cè)試作業(yè)、書(shū)面考察、書(shū)面考試、程序性的書(shū)面作業(yè)。
第三亞組：實(shí)驗(yàn)室-實(shí)際操作檢查的方法、實(shí)驗(yàn)室測(cè)驗(yàn)作業(yè)、機(jī)器測(cè)驗(yàn)。
2.2.3 科學(xué)教學(xué)方法與科學(xué)方法的比較
科學(xué)教學(xué)方法是教師和學(xué)生為了實(shí)現(xiàn)共同的科學(xué)教學(xué)目標(biāo)，完成共同的科學(xué)教學(xué)任務(wù)，在科學(xué)教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用的方式與手段的總稱。⑥以上所介紹的教學(xué)方法在科學(xué)教學(xué)中均可使用，由于科學(xué)課的特殊性，活動(dòng)部分使用較多，所以在課堂教學(xué)中主要用到第一組方法，我們通過(guò)表1將科學(xué)教學(xué)方法與科學(xué)方法進(jìn)行比較。
通過(guò)對(duì)比，我們可以看出科學(xué)教學(xué)方法包括科學(xué)方法，雖然有同樣的方法，不過(guò)兩者略有區(qū)別。在使用歸納方法方面，科學(xué)研究中，將歸納法分為完全歸納和不完全歸納法，穆勒將歸納法分為求同法、求異法、同異聯(lián)合法、共變法和剩余法，在科學(xué)教學(xué)中，主要用到的歸納方法類型是不完全歸納法中的簡(jiǎn)單枚舉法，以及穆勒五法之中的求同法、求異法、同異聯(lián)合法、共變法；在使用觀察方法方面，科學(xué)教學(xué)使用的觀察工具較科學(xué)研究所使用的要少和簡(jiǎn)單，觀察的對(duì)象也有不同；在實(shí)驗(yàn)法的使用上，實(shí)驗(yàn)者、使用的儀器、對(duì)象都有不同，在使用目的上，科學(xué)教學(xué)上使用實(shí)驗(yàn)法主要有第二種目的：檢驗(yàn)已有知識(shí)或理論的正確性。
通過(guò)以上分析，可以將科學(xué)教學(xué)方法定義為師生為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)教學(xué)目標(biāo)，完成共同的科學(xué)教學(xué)任務(wù)，引用科學(xué)方法并與普遍的教學(xué)方法相結(jié)合，形成合理的科學(xué)教學(xué)策略，在科學(xué)教學(xué)過(guò)程中的程序化但不失靈活的方式或手段。
3 科學(xué)方法與科學(xué)教學(xué)方法的比較及啟示
3.1 科學(xué)方法與科學(xué)教學(xué)方法的比較
（1）從與科學(xué)教育的關(guān)系來(lái)看。科學(xué)教育的內(nèi)容包括科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)價(jià)值，科學(xué)方法是科學(xué)教育的重要內(nèi)容，⑦科學(xué)教學(xué)方法是達(dá)成科學(xué)教育的途徑。（2）從兩者的具體分類來(lái)看，科學(xué)教學(xué)方法包括科學(xué)方法。從科學(xué)方法和科學(xué)教學(xué)方法的具體分類來(lái)看，科學(xué)教學(xué)方法包括科學(xué)方法（如圖1）。幾乎所有科學(xué)方法都可以被引用到科學(xué)課堂中作為科學(xué)教學(xué)方法。
3.2 啟示
科學(xué)方法在科學(xué)課堂中的作用主要有二：一是引用科學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，獲得科學(xué)知識(shí)；二是對(duì)科學(xué)方法本身進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行遷移，作為更新科學(xué)知識(shí)的途徑，同時(shí)也可以為未來(lái)的科學(xué)研究打基礎(chǔ)，同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生形成良好的思維習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式，更好地適應(yīng)未來(lái)的社會(huì)生活。
教師有必要對(duì)科學(xué)方法有清晰的了解，清楚各種教學(xué)所用的科學(xué)方法的內(nèi)涵及外延，如“穆勒五法”：求同法、求異法、同異聯(lián)合法、共變法和剩余法，如果教師詳細(xì)了解這五種方法，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在科學(xué)課上，這“五法”中用的較多地主要有求同法、求異法、求同求異并用法、共變法，而剩余法則用的較少。如此，就能在科學(xué)教學(xué)過(guò)程中把握好教學(xué)的度，既不會(huì)盲目強(qiáng)化也不會(huì)無(wú)意中淡化科學(xué)方法，使學(xué)生能在科學(xué)探索的過(guò)程中學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，掌握科學(xué)方法。
注釋
①吳俊明.對(duì)科學(xué)方法和科學(xué)方法教育的再認(rèn)識(shí)—祝賀《化學(xué)教育》30 周年刊慶[j].化學(xué)教育,2010(2).
②楊玉輝.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)哲學(xué)[m].北京:人民出版社,2010(5).
③張巨青.科學(xué)研究的藝術(shù)—科學(xué)方法導(dǎo)論[m].湖北：湖北人民出版社,1988.
④河南省教師資格管理辦公室組織編寫(xiě).教學(xué)方法概論[m].河南:河南大學(xué)出版社,2003.
⑤巴班斯基著.中學(xué)教學(xué)方法的選擇[m].張定璋,高文,譯.北京:教育科學(xué)出版社,2001.
⑥周青.科學(xué)課程教學(xué)論[m].北京:科學(xué)出版社,2007.
⑦何永紅,王祖浩.我國(guó)科學(xué)教育急需厘清的幾個(gè)關(guān)系[m].教育科學(xué),2006(2).
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