关键词：体育教育；学科渗透；评析
在体育学科教学过程中，教师要选择适合学生的体育教学策略，进行学科渗透教育，让学生能够在体育学习的过程中获得德育教育、法制教育、环境教育，让学生将民族精神融入学科教学，在法制教育的渗透教学中获得法制教育，懂得创设和谐的环境教育的重要性。教师要针对学生现有的能力，选择适合学生的学科渗透途径，让学生获得学科渗透教育。
1在体育教育中进行德育渗透教育
1.1抓住体育教育中的时机进行德育渗透
在体育教育过程中，要切实抓好课堂教学改革和建设，弘扬和培育民族精神，将民族精神教育融入学科教学，因此教师要在学生接受体育教育的过程中获得德育渗透教育。现在的一代中学生大多数是独生子女，缺乏良好的意志性格以及良好作风，在体育教学中渗透德育教育，可以让学生养成吃苦耐劳、勇敢顽强、挑战自我的良好品质。例如，在初中体育1500m跑的教学中，学生在课堂上因为跑步的时间较长，一些学生的身体就会出现不适，导致出现一些学生不愿意继续跑的现象。此时，教师就需要进行德育教育，让学生养成勇敢顽强、挑战自我的品格。教师在学生进行1500m跑之前指导学生在1500m跑当中需要注意的事项，并进行德育教育：“1500m跑训练不仅会让我们提升耐力和体育竞技能力，还能让我们锻炼身体。在遇到困难的时候，我希望同学们能够坚持下去。如果我们在体育训练中遇到了困难，坚持了下来，那么在我们今后的生活中，当你遇到困难的时候，我相信你也会有勇气坚持下来，永不放弃的。”教师在体育教育中的德育渗透，能让学生勇敢地接受体育训练中的挑战，教师由关心学生的本性发展，到增强学生的技能和思想教育，既发挥了在体育教学过程中的育人成效，又发挥了学生的健身成效，让每一个学生能够在每一堂体育课上达到强身健体的目的，并获得心灵上的成长。因此，教师在体育教育中抓住时机进行德育渗透教育是非常必要的。
1.2教师要根据不同的体育教学
内容进行恰当的德育渗透在不同的体育课堂中，德育渗透的内容是不一样的。教师要抓住体育教学内容的不同，寻找德育渗透的切入点，让不同的学生在每一堂体育课上都能够获得德育教育。首先，在体育教学中教师要把握身教重于言教的原则，以自身的行为进行德育渗透，让学生在教学中从教师的言谈举止、品德修养中汲取精神营养。在这个基础上，教师要根据不同的体育教学内容进行恰当的德育渗透教育，如在体操教学中注重培养学生勇敢果断、不怕困难、不怕失败的精神；在球类教学中结合球类集体性的特点，培养学生在球类运用中的集体荣誉感；而在体育各种游戏活动中，则让学生形成团结负责的良好心态。例如，在初中排球技术的教学中，根据八年级学生的生理以及心理实际情况，教师可以选择排球双手下手垫球技术的教学。同时，在教学的过程中，教师可以根据八年级学生不喜欢枯燥的教学形式的特点选择排球游戏教学：“在排球技术训练的过程中，我们要体验到参与到体育训练中的乐趣，养成乐观开朗的生活态度。在排球运动中我们需要和他人合作共同完成，因此一定要振作精神，将自己还没有掌握好的双手下手垫球技术继续熟练化，才能和同组的队员共同合作完成排球训练。”学生完成单独训练之后，教师组织学生进行排球游戏：“现在我们自由结组，小组内练习排球双手下手垫球技术，每个人都充当其他同学的医生，为同学诊断垫球技术的成败。同学之间要互相诊断同学垫球技术有没有问题，寻找病因，向完成的好的学生学习。”通过学生自由结组进行小组内传球，学生不但可以在这个过程中感受到集体力量的重要性以及同学之间密切配合的重要性，还能感受到在排球运动中集体主义思想的重要性。
2在体育学科中渗透法制教育的途径
2.1在体育教育教学的各个环节
中融入法制教育法制教育不仅可以让学生养成遵纪守法、积极进取的优秀品质，而且可以让学生锻炼自制力，形成集体主义和爱国主义精神。在体育教学的过程中，教师要关注学生的心理健康，针对学生心理教育中出现的问题对学生实施法制教育，让学生逐步具备法制观念，在日常生活中能够践行法制行为。在体育教学的课堂教学中，教师要紧紧抓住适当的教学环节渗透法制教育，可以结合课堂常规、体育游戏教学、体育课堂的偶发事件的处理以及各种体育竞赛进行法制教育。例如，在八年级体育《快乐往返跑》的教学过程中，教师要想让学生通过往返跑练习学到快速奔跑的技能，在折返过程中体会重心下移和转体迅速起动的动作，进一步提高身体的协调性，就要让学生在活动中获得自我认知，培养学生果断的品质和吃苦耐劳的精神，同时，教师可以结合快乐往返跑的各个教学环节进行法制渗透教育：“现在我们进行准备活动，我们绕圈跑200m×2后进行跳房子搬家游戏。需要同学们注意的是，在体育游戏的过程中我们要遵守游戏规则，不能超越规则进行体育游戏。就像我们在生活中要遵循法制法规一样。”学生分成2组，在规定的场地内单足接力跳，按照规定动作跑动有序、动作到位。学生完成准备活动后，教师组织快乐往返跑练习：“同学们按每组6人的形式按照同组异质的原则自由组合成合作小组，在往返跑的过程中第1个同学要从起跑线快速跑到规定终点线位置上，摸到线后转身迅速折回起点，摸到第2个同学的手心，第2个同学开始跑。在这个过程中，要讲礼貌、讲道德，加强组织纪律性，要明白违法乱纪会带来很多不良的后果。”学生根据教师的指导进行25m×4往返跑。当学生在课堂上出现偶发事件时，教师也要运用法制观念来引领同学。教师在体育授课的过程中进行法制教育，不但提高了学生明辨是非的能力，使学生养成优秀的思想品质，而且能够让学生在安全的前提下完成体育活动，提高学生的体育能力。
2.2教师要根据体育课的特点选择渗透法制教育的途径
教师在体育教学的过程中要根据体育课的特点渗透法制教育。在体育教学中，教师要在学生的体能、思想品德、学习态度等不同的方面进行法制渗透教育，让体育课堂既成为锻炼学生体育能力的课堂，又成为能培养学生遵章守纪优秀品质的课堂。在不同的体育运动项目中，教师既要根据学生的体育能力选择适合学生的教学内容，又要针对学生的心理选择适合学生的法制渗透教育。教师要引导学生从不同的角度认识到法制建设的重要性，从不同的教学环节中引导学生克服不良心理。例如，在九年级下学期《障碍跑》的教学过程中，教师要想让学生能在跳动中用“踏上式”越过低高度的垂直障碍物、用“跨步式”跨过一定高度的水平障碍，就要引导学生，在练习中培养学生克服困难、勇于拼搏、顽强的意志品质，还要注意在积极认真练习的过程中遵守纪律、注意安全。学生成2列横队集合，教师组织教学，并宣布本课学习内容。在学生按口令由2列横队变为4列横队的过程中，教师要通过练习，培养学生高度的组织纪律性和注意力：“体育课的特点就是要不断地超越自己，克服自己在体育上的不足，争取在每一堂体育课堂中获得体育能力的提升。因此，作为同学，首先要培养自己克服障碍的能力，同时要在参加体育活动的过程中进行自我保护，注意安全，遵循体育运动规则。只有真正遵循了体育规则，我们才能真正获得体育能力的提升”。接下来，学生开始分小组自由练习“踏上式”越过垂直障碍与“跨步式”跨过宽度障碍，教师指导学生纠正错误并鼓励学生。在课堂上出现学生之间逗闹现象时，教师要及时制止，并渗透法制教育。教师遵循体育运动的特点进行法制渗透，能让学生在体育练习的过程中形成法制观念、模范守法。需要教师注意的是，不同的体育课堂有不同的特点，教师要结合体育课堂的不同内容和形式进行不同形式的法制教育，做到因势利导、因人施教。
3在体育教育教学过程中渗透环境教育
3.1在体育教学中寻找渗透环境教育的途径
在人本化的体育教学课堂中，教师要针对课堂中出现的各种问题对学生进行环境教育的渗透，还要结合教学内容以及教学环节对学生进行环境教育的渗透，让学生懂得亲近、关爱自然及与自然和谐相处的益处，还要培养学生的公民责任感，形成社会参与意识。真正的体育课堂是引导学生充分理解课程性质以及课程价值的课堂。在体育课堂中，教师要紧紧抓住每一个教学生长点对学生进行渗透教育。《2001—2005年全国环境教育工作纲要》中明确指出：青少年必须承担环境保护的义务和责任。因此教师要紧抓住体育户外活动多的特点进行环境教育，引导学生带着环保意识完成体育课堂教学任务。学生的心灵在体育教育中得到了净化，在教学的过程中环境保护意识在学生的心中扎下了根，学生的情感真正得到了熏陶，从而体育课堂被赋予了更深层次的内涵。
3.2教师要开启学生保护环境的意识，让学生在生动的体育课堂中
主动运用环境保护意识保护体育课堂中的环境教师在体育课堂中要激发学生的环境保护意识，让学生在生动的体育课堂中时时处处形成良好的保护环境的习惯。中学生对周围的世界已经有了一定的认知，但是并不是所有学生都能与周围环境形成良性互动的能动主体。在体育课堂中，湛蓝的天空中鸟儿飞翔，清新的空气让学生颇有自由自在的感觉。教师要寻找体育课堂中的环境教育的生长点，根据学生的实际情况选择适合渗透环境教育的教学策略，让学生在不同的体育环节中养成保持环境卫生的良好习惯。教师的指导能让学生从教学的每一个环节体会到环境保护的重要性，强化学生对生存环境保护的兴趣，从而养成人与自然和谐相处的习惯。
4结语
在体育教育的学科渗透的过程中，教师要以生为本、以学定教，根据学生的生理特点以及心理特点选择适合学生的学科渗透教学策略，从不同的途径对学生进行学科渗透。教师不但要将学生培养成体育能力强的学生，还要引导学生在体育活动的过程中形成道德观念、法制观念，具有环境保护的意识。
参考文献：
[1]郝家华.体育学科中的德育渗透[J].现代教育科学：中学校长，2008（5）.
关键词：学科教学 素质教育
素质教育是以人为本的教育。它的基础是培养文化素质，核心思想是做人，内涵是学会生存、学会创造，目的是培养全面发展的人。素质教育的主要载体是课程，主要途径是学科教学。语文教学作为基础教育，实施素质教育责无旁贷。语文教师必须适应时代的要求，寓素质教育于语文教学中，开发学生的非智力因素，提高学生的文化素养，培养学生的做人能力，全面提高学生的整体素质。
一、改革教学方法提高学生的文化素质
要想提高学生的文化素质，培养出适应时代要求的人才，教师必须全面提高自身的素质，具有高尚的人文精神，良好的文化修养，富有强烈的创新意识和创新精神，转变教学观念，改革教学方法。
首先，爱心教育是教育的基础。教师诚挚的爱，能引起学生愉快的情感体验，唤起学生的爱心，使学生心情舒畅，兴趣浓厚，思维活跃﹔使学生自尊自信、自强自爱、欢乐兴奋﹔使学生在爱心中把充沛的精力投入到学习中，取得惊人的进步。正如罗曼罗兰所说：“要散布阳光到别人心里，先得自己心理有阳光。”中央电视台焦点访谈节目里报道了这样一件事：安徽的一位中学老师，在惩罚学生的时候，让学生用小刀刮自己的脸，直到鲜血淋漓。还有一件更让人触目惊心的事，某地一小学有个小学生偷了同学的东西，老师用尖刀在这位学生的脸上刻了一个“贼”字。诸如此类缺乏爱心得做法，严重地摧残了学生的身心健康。所以爱心教育是教育的基础，教师一定要爱护学生。
其次，教会学生学习的方法。长期以来教师的职责就是“传道、授业、解惑”偏重于传授知识，忽视教学方法的研究。我国著名的教育家陶行知先生曾这样说道：“我认为好的先生不是教书，乃是教学生学。”叶圣陶先生说：“教是为了不教。”我国古代也有“授之以鱼，不如授之以渔”的名言，因此教师完善自己的教学内容和方法，培养学生的自学能力，引导学生掌握打开知识宝库的钥匙，才是最重要的。
第三，让学生成为课堂的主人。教师应广泛阅读，开阔视野，积累丰富的新知识，保持对时代的敏锐、对生活的新鲜感以及思维的张力，并把这种新鲜感带进课堂，融入讲授过程中，传递给学生，唤醒学生沉睡的求知欲，启动学生的思维，激发学生丰富的想象力。诱发学生思考、分析、发言、讨论，使学生成为课堂的主人，改变以往教师的满堂灌。如，在讲孟子的文章时，有这样一段话“天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体腹，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。”在同学们理解了这段话的含义后，让大家结合现实谈自己的感受，一个人如要成大器，是否如孟子所说，必须经得起苦难，受得住磨练?有的同学提出“逆境出人才”的观点，并列举了古今中外大量的实例来旁征博引，如身残志坚的张海迪，教育家海伦凯乐，音乐家贝多芬等。还有的同学提出，在现代社会，“成功是成功之母”，顺境更有利于人才的成长等，同学们畅所欲言，积极参与。这样，理论联系实际，让学生成为课堂的主人，既调动了学生学习的积极性，活跃了课堂气氛，又开发了学生创造性的思维，培养了学生分析问题、解决问题的能力。
第四，提高学生口语表达能力。社会的进步，时代的发展，使人际交往日益频繁。据有关资料表明，在现代社会中，采用书面语的比例大约只有10％，采用口语的比例竟高达90％。可以说，口语已成为人类语言活动中最基本的形式，最便捷的工具。针对我们学生的实际情况，应在课堂上有意识地锻炼他们的口语表达能力。方式有以下几种：
1、用标准的普通话朗读优美的课文，要求必须读得准确流利，能达意，有感情。
2、大胆回答问题，积极参与课堂讨论。
3、课堂即兴演讲，每次每人2─3分钟，当场给每个学生打分，并由学生或教师点评。
4、讲述自己阅读过的、感受最深的文章的内容，或者是成语故事。(要求同学们充分利用阅览室，读书看报，寻找素材，做好准备。每次讲完课文之后，留一会空余时间，让1到2名同学轮流讲述)这种做法，行之有效。使学生的心理素质、文化素质、口语表达能力在原来的基础上都有明显的提高。避免了“茶壶里煮饺子──满肚子里有，嘴里倒不出来。”
二、注重人文精神培养学生做人能力
语文教材精选了古今优秀文学作品，作为“人学”、“心学”的文学作品，以其可读性和感染性，在点点滴滴中提高学生的文学修养，提升他们的精神世界，培养学生的文化品味、审美情趣以及做人的能力。它的效果和抽象说教绝对不可同日而语。因此我们在日常的语文教学过程中，要引导并潜移默化地感染学生，培育他们的人文精神，加强对学生的人性教育，真正做到既教书又育人。
首先，培养学生的良知。著名的道德学家赛缪尔 斯迈而斯曾经指出“一个人没有良知，他就没有做人的资格，他将做不了任何事情，哪怕他身居高位，名声显赫，也是品行恶劣的人渣”。 良知能使一个人坚定地站立起来，能摆脱自己的激情和控制自己的欲望，使人的行为规范化、合理化，符合他所属的社会或群体的利益。
其次，培养学生的爱心。“爱”能使人美丽，使人愉悦，使生活变得美好﹔爱也能给人力量，给人奋发向上的动力﹔但只有心中有爱的人，有一颗博爱之心的人才能拥有。正如古人所言：“爱人，人恒爱之”。作为当代青年学生，怀揣一颗“爱心”走上社会，才有可能得到他人的“爱”、社会的“爱”，才有可能得到更多的展示才华的机会，实现其人生价值。
第三，培养学生学会宽容。宽容是人的一种高尚的品格，是做人的一种风度和境界。宽容能使人性情和蔼，能使人心灵有回旋的余地。宽容的人能很快地适应各种不同的环境，能够处理好各种人际关系，能够与人成功地合作，充分实现自己的潜能。学会宽容，能保持一份好心情，给别人机会同时也给自己创造机会，使自己被社会或群体所接受，使自己拥有发挥专长和能力的舞台。正如古人所说：“世事洞明皆学问，人情练达即文章。”实际上，在现代社会中人们崇尚团队精神和集体智慧，讲究双赢或者全赢，企求和谐的工作环境和融洽的工作关系，认同家和万事兴，团结力量大。
第四，培养学生的责任心。责任心是一个人成功做人、成功做事的最有效的保障。一个有责任心的人，才敢于面对生活的烦恼和工作的挫折，才敢于向一切困难挑战，并以无畏的勇气战胜它。有责任心的人就会对自己负责，对他人负责，对家庭负责，对社会负责﹔就会非常认真和严谨地选择自己的一言一行，避免自己的行为失范﹔就会终其一生追求美好的生活并为理想和事业而奋斗。
第五，培养学生的进取心。“天行健，君子以自强不息”，这是我们祖先的遗嘱。它清楚地告诉我们要成为一个有所作为的人，必须有一颗永不停止的进取心。孟子日“生于忧患，死于安乐。”不安于现状，追求新生活，攀登新目标的精神，是一个人不断实现自我价值，不断发掘自己潜能的动力之源。
关键词：学科教学 素质教育
素质教育是以人为本的教育。它的基础是培养文化素质，核心思想是做人，内涵是学会生存、学会创造，目的是培养全面发展的人。素质教育的主要载体是课程，主要途径是学科教学。语文教学作为基础教育，实施素质教育责无旁贷。语文教师必须适应时代的要求，寓素质教育于语文教学中，开发学生的非智力因素，提高学生的文化素养，培养学生的做人能力，全面提高学生的整体素质。
一、改革教学方法提高学生的文化素质
要想提高学生的文化素质，培养出适应时代要求的人才，教师必须全面提高自身的素质，具有高尚的人文精神，良好的文化修养，富有强烈的创新意识和创新精神，转变教学观念，改革教学方法。
首先，爱心教育是教育的基础。教师诚挚的爱，能引起学生愉快的情感体验，唤起学生的爱心，使学生心情舒畅，兴趣浓厚，思维活跃﹔使学生自尊自信、自强自爱、欢乐兴奋﹔使学生在爱心中把充沛的精力投入到学习中，取得惊人的进步。正如罗曼罗兰所说：“要散布阳光到别人心里，先得自己心理有阳光。”中央电视台焦点访谈节目里报道了这样一件事：安徽的一位中学老师，在惩罚学生的时候，让学生用小刀刮自己的脸，直到鲜血淋漓。还有一件更让人触目惊心的事，某地一小学有个小学生偷了同学的东西，老师用尖刀在这位学生的脸上刻了一个“贼”字。诸如此类缺乏爱心得做法，严重地摧残了学生的身心健康。所以爱心教育是教育的基础，教师一定要爱护学生。
其次，教会学生学习的方法。长期以来教师的职责就是“传道、授业、解惑”偏重于传授知识，忽视教学方法的研究。我国著名的教育家陶行知先生曾这样说道：“我认为好的先生不是教书，乃是教学生学。”叶圣陶先生说：“教是为了不教。”我国古代也有“授之以鱼，不如授之以渔”的名言，因此教师完善自己的教学内容和方法，培养学生的自学能力，引导学生掌握打开知识宝库的钥匙，才是最重要的。
第三，让学生成为课堂的主人。教师应广泛阅读，开阔视野，积累丰富的新知识，保持对时代的敏锐、对生活的新鲜感以及思维的张力，并把这种新鲜感带进课堂，融入讲授过程中，传递给学生，唤醒学生沉睡的求知欲，启动学生的思维，激发学生丰富的想象力。诱发学生思考、分析、发言、讨论，使学生成为课堂的主人，改变以往教师的满堂灌。如，在讲孟子的文章时，有这样一段话“天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体腹，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。”在同学们理解了这段话的含义后，让大家结合现实谈自己的感受，一个人如要成大器，是否如孟子所说，必须经得起苦难，受得住磨练?有的同学提出“逆境出人才”的观点，并列举了古今中外大量的实例来旁征博引，如身残志坚的张海迪，教育家海伦凯乐，音乐家贝多芬等。还有的同学提出，在现代社会，“成功是成功之母”，顺境更有利于人才的成长等，同学们畅所欲言，积极参与。这样，理论联系实际，让学生成为课堂的主人，既调动了学生学习的积极性，活跃了课堂气氛，又开发了学生创造性的思维，培养了学生分析问题、解决问题的能力。
第四，提高学生口语表达能力。社会的进步，时代的发展，使人际交往日益频繁。据有关资料表明，在现代社会中，采用书面语的比例大约只有10％，采用口语的比例竟高达90％。可以说，口语已成为人类语言活动中最基本的形式，最便捷的工具。针对我们学生的实际情况，应在课堂上有意识地锻炼他们的口语表达能力。方式有以下几种：
1、用标准的普通话朗读优美的课文，要求必须读得准确流利，能达意，有感情。
2、大胆回答问题，积极参与课堂讨论。
3、课堂即兴演讲，每次每人2─3分钟，当场给每个学生打分，并由学生或教师点评。
4、讲述自己阅读过的、感受最深的文章的内容，或者是成语故事。(要求同学们充分利用阅览室，读书看报，寻找素材，做好准备。每次讲完课文之后，留一会空余时间，让1到2名同学轮流讲述)这种做法，行之有效。使学生的心理素质、文化素质、口语表达能力在原来的基础上都有明显的提高。避免了“茶壶里煮饺子──满肚子里有，嘴里倒不出来。”
二、注重人文精神培养学生做人能力
语文教材精选了古今优秀文学作品，作为“人学”、“心学”的文学作品，以其可读性和感染性，在点点滴滴中提高学生的文学修养，提升他们的精神世界，培养学生的文化品味、审美情趣以及做人的能力。它的效果和抽象说教绝对不可同日而语。因此我们在日常的语文教学过程中，要引导并潜移默化地感染学生，培育他们的人文精神，加强对学生的人性教育，真正做到既教书又育人。
首先，培养学生的良知。著名的道德学家赛缪尔 斯迈而斯曾经指出“一个人没有良知，他就没有做人的资格，他将做不了任何事情，哪怕他身居高位，名声显赫，也是品行恶劣的人渣”。 良知能使一个人坚定地站立起来，能摆脱自己的激情和控制自己的欲望，使人的行为规范化、合理化，符合他所属的社会或群体的利益。
其次，培养学生的爱心。“爱”能使人美丽，使人愉悦，使生活变得美好﹔爱也能给人力量，给人奋发向上的动力﹔但只有心中有爱的人，有一颗博爱之心的人才能拥有。正如古人所言：“爱人，人恒爱之”。作为当代青年学生，怀揣一颗“爱心”走上社会，才有可能得到他人的“爱”、社会的“爱”，才有可能得到更多的展示才华的机会，实现其人生价值。
第三，培养学生学会宽容。宽容是人的一种高尚的品格，是做人的一种风度和境界。宽容能使人性情和蔼，能使人心灵有回旋的余地。宽容的人能很快地适应各种不同的环境，能够处理好各种人际关系，能够与人成功地合作，充分实现自己的潜能。学会宽容，能保持一份好心情，给别人机会同时也给自己创造机会，使自己被社会或群体所接受，使自己拥有发挥专长和能力的舞台。正如古人所说：“世事洞明皆学问，人情练达即文章。”实际上，在现代社会中人们崇尚团队精神和集体智慧，讲究双赢或者全赢，企求和谐的工作环境和融洽的工作关系，认同家和万事兴，团结力量大。
Abstract: This article from the human spirit, the spirit of scientific research demonstrates main content of the scientific humanistic spirit, and fostering scientific humanism in chemistry education.
关键词: 化学教育;科学人文精神;培育途径
Key words: chemical education;scientific humanism;nurture way
中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)10-0248-02
0引言
近年来,在化学教学研究中,作者本人紧紧围绕人文精神与科学精神相结合这一教育理念,以人文为科学导向,以科学为人文奠基,对化学教学中化学人文精神与科学精神的关系以及化学人文精神的内容、培育途径作了初步探索;并且通过多种途径,使学生在化学学习过程中感悟到人的一生发展中所需要的诸多精神品质。作者深深感到,这些精神品质的培养是化学教学中不可或缺的教学目标。
1化学教学中人文精神与科学精神相互并存,交相辉映
化学本身兼有科学与人文的二重性。化学科学技术的迅猛发展,不仅影响着人们的物质生活和精神生活,同时也改变着人类的生活方式,促使社会对人的素质要求越来越高,推动着人类的发展和进步。然而,由于化学科学技术具有双重性,一方面是改造自然,造福人类的工具;另一方面,若被坏人利用,会成为危害人类的手段。因此,迫使化学科学技术需要人文精神的涵养。科学是求真;人文是求善。科学精神和人文精神相互并存、交相辉映、不可分割。教师应树立全面的化学观,提倡科学与人文并重。
2化学科学人文精神的主要内容
在最广泛意义上说,科学是一种精神,正是这种精神,试图决定性地影响人类的物质、道德和社会生活,试图回答有关人类自身存在提出的问题。化学的人文精神相当丰富,归纳起来主要有以下几点:①化学领域的广泛性―创新性思维的土壤。教师要引导学生涉猎多领域的知识,如医药、农业、生物、工业、电子等等,努力形成合理的知识结构。保持学生探索自然奥秘的好奇心,培养学习兴趣,激发想象力,促使学生主动探求未知和获取新知的强烈求知欲,唤起学生的创新欲望。②化学的探索实验―体会自强,加强心理素质教育。当学生在完成一项对他来说并不太容易的实验时,就有机会尝尽为此而奋斗的喜怒哀乐,那么对他的化学教育就在最重要的地方成功了。他会学会败而不馁,学会赞赏微小的进展,学会等待灵感的到来,学会当灵感到来的时候全力以赴,充分体现动机和信念的作用,这些成功的经历能够培养学生对事业锲而不舍的追求,提高心理承受能力。③化学的严谨―培养责任心,适应社会发展。化学的思维方式、文化精神能使人养成周密、有条理的思维习惯;规范的操作有助于培养学生基本劳动技能和强烈的责任感。④化学的发展―探求合作,构建高尚人格。例如,师生共同调查环境污染的情况,探讨改进的办法,在合作学习中,有目的的提高学生道德修养,进行爱国主义教育,求同存异,培养求实的科学态度,宽容、谦逊的品格。⑤化学的美感―充满和谐。化学中处处充满了自然美、艺术美、奇异美等和谐美。比如晶体衍射图,充分体现了化学的创造之美。
3培育科学人文精神的途径
在传授化学知识的过程中,渗透着培养科学人文精神,提高公民素质的核心和灵魂,其价值辐射到整个教育过程中。实现途径是:
3.1 认真抓好提高教师的科学人文素质这个前提教师的教育教学活动是教师思想、信念、情操和修养等全部人格力量的真实外在体现,这些无一不给学生以莫大的影响。为此,化学教师要加强自身素质建设。首先教师应不断提高师德修养,塑造良好的心理素质,身先垂范。其次是不断充电,用渊博的知识感染学生。三是教师要有良好且不断更新发展的教学手段。教学过程中,可利用多媒体展示化学的美;通过多种途径扩大学生野视。比如,讲到高分子材料时,可以播放制造“神六”的资料,指出很多原料都是高分子材料,鼓励学生创新,唤起他们的爱国热情。四是教师要有一定的科学研究能力。引导学生改良课本中有缺陷的实验,以此激发学生设计最优化实验方案的热情,提高学生的动手能力和创新能力。
3.2 紧紧抓住课堂教学方法这个基础“教学”既是一门科学,又是一门艺术。教与学的过程应体现化学人文精神。在教课中采用多种方法激起学生的兴趣,学生的情感。①倡导课堂教学要实现知识与能力,过程与方法,情感、态度与价值观的三维目标。一要创设适合的问题情境。创设适合的问题情境能激活学生的问题意识,形成基于问题的学习任务,从而展开提出问题、分析问题、解决问题的学习活动。二要实现有效的师生互动活动式交流。师生互动式交流包含语言交流;思维活动交流;情感互动交流;实践互动交流等几方面内容。在具体的教学活动中,教师的一个赞赏的眼神,就能使学生获得无穷的力量,同学之间的羡慕、佩服的欢呼、鼓掌、激烈的争辩都能使学生得到发展提高。三要激发学生主动认知。久而久之,学生将受用终生。②采用“演绎法”与“归纳法”并举。要实行先用演绎法介绍化学实践知识(反应化学),后用归纳法讲授化学原理(理论化学),鼓励学生进行跳跃性思维,实现“高起点一步到位”的目标。③培育学生的创新意识和创新能力。邀请国内外专家教授等进行学术讲座;开展题为“我身边的化学”的化学征文竞赛和实验技能竞赛;组织学生参加大学生课外作品大赛等形式,培养学生的创新意识和创新能力。
3.3 充分发挥学生的主体作用这个重点发挥、培养学生“人格主体,建立和谐良好的师生关系是教育教学的前提和基础,更是培养学生自尊、自信、自强不息的健康人格的关键。因而,教师要紧紧抓住“发挥学生主体作用”这个重点,以学生个性发展的需要为出发点,做到“严出于爱,爱出于严,爱而不纵,严而不凶。”。发挥学生主体地位的指导原则及策略是:①激发学生的学习动机。学习动机能使学生积极参与到学习中并成功地把完成学习活动内化成学生的需要,这也是学习动机的最高水平的体现。②激发学生成就感。让学生在学习中获得成功,得到赞扬和鼓励,促使学生自发学习。③指导学生自主学习。引导学生消化自学内容,掌握利用各种渠道查阅搜集整理化学资料的能力。
3.4 牢牢把握开展实验教学这个关键实验教学可培养学生养成严肃认真、实事求是的科学态度和严谨的工作作风,培养学生的创新精神和实践能力。如何抓住这个关键?首先,在实验教学中,根据不同层次和不同类型的实验采用不同的教学方法,激发学生的实验课学习热情,学生将“要我做”,变为“我要做”,为培养具有创新能力的人才打下坚实的基础。第二,借鉴先进经验,实行实验内容、时间、场地、仪器设备及网络教学平台的五开放。安排“基本型实验”为“必做”实验,“综合设计型实验”采取“必做”与“选做”相结合,“研究创新型实验”为“选做”实验。通过“统一安排”与“自由选择”相结合的形式进行实验时间的开放,有效地克服开放实验过程中出现的“实验室忙闲不一”的现象,充分发挥教学资源的效益。通过“实验中心实验室”、“专业课实验室”和“科研实验室”的全院打通,实现实验场地和仪器设备的开放。充分利用校园网和实验中心网站。通过网络预习系统进行网络预习与自测;通过网络软件与教学视频材料,进行网上听课;通过实验仿真软件,进行网上虚拟实验;通过网络答疑系统进行网上师生对话和答疑。第三,让学生自主搜集学习典型的成功实验案例。如化学家侯德榜甩掉“卡住脖的手”,开创祖国制碱工业;天厨吴蕴初创制国产味精,打败“美女牌”等事例,焕发学生民族自豪感和爱国主义情操,增强他们的民族使命感。并引导学生了解化学家们是如何研究化学,体会化学研究中的酸、甜、苦、辣,感受灿烂的化学文化,这是很好的培育化学人文精神的途径。
参考文献:
[1]袁芳,陆书环.论科学与人文整合观下的数学课程构建. 数学教育报,2005,2.
[2]中华人民共和国教育部《化学课程标准》(实验稿).
[3]付三荣.教会学生学习.中学化学教学参考,2004:8-9.
[4]曹一鸣.数学教育中的科学人文精神.中学数学参考,2001,5.
一、在信息科技教学中进行爱国主义教育
教学中通过介绍计算机发展史,使学生看到我国计算机发展水平与国外的差距(用的操作系统是微软公司的、芯片是美国的、许多软件都是英文版的),从而产生危机感,激发爱国主义情感,从小立志为国争光。当然也要让学生们看到国产软件发展的希望。如在学习使用金山WPS的时候,告诉学生它是中国人自己开发的、适合于中国人使用的、优秀的文字处理软件。在讲到病毒的时候,重点向学生介绍王江民等国内软件开发界的著名人物,为学生树立榜样,激励他们刻苦学习,做一个对国家、对社会有用的人。通过选取以时事为主题的任务进行思想教育。
二、在信息科技教学中培养学生的合作精神
信息科技课一人一机的格局很容易让学生互相隔离,学生在完成作业时,缺乏其他学科中的讨论气氛。为了解决这个问题,在对班级的学生有了一定的了解后,对他们进行自由组合和教师协调的分组,以小组为学习的基本单位,进行生生合作、小组协作的学习方式。通过小组成员的协作学习能有效地提高学生的集体协作能力、人际关系处理能力,培养他们的团队精神。小组合作学习过程中,在小组长的带领下,小组成员先经过讨论确定需要做的事,然后各自分工。小组长负责协调,遇到困难先在小组内寻求帮助,小组自己解决不了,再向其他小组成员或教师求救。在这一过程中,培养了学生的集体荣誉感、信息素养,锻炼了语言表达能力,还让学生学会表扬、欣赏他人的成果,共同分享小组合作成功的喜悦。
三、在信息科技教学中加强学生的自我保护意识
中学生正处在青春期,他们渴望友谊和交流,网上聊天给了他们倾诉的空间和对象。但是网络并非一片净土,对于这些天真单纯、涉世不深的中学生,特别是一些爱幻想、充满了好奇心的女孩子来说,稍不留神就会掉进网友设好的陷阱。学生们在网上袒露的几乎都是真实姓名,有的还对网友公开自己的学校、年级、年龄,甚至家里的电话号码。他们认为这很正常,交朋友就应该说真话,完全没有意识到网友会欺骗他们。以这种心态结识网友,往往使他们处于受伤害的境地。中学生一次次地被“网友”伤害的案例就是最有力的证据。当然,我们并不排除网上有良知和温情的存在,但是毕竟网络由于其虚拟性,可能会比社会更复杂,如果中学生不善于识别善恶,抱着侥幸的心理,那么受伤害的总是自己。对此,要教育学生记住,不在Internet上任何不想让人知道的个人隐私。在现实的公共场合不说的话、不做的事,在虚拟的网际空间也同样不说、不做。
四、在信息科技教学中加强学生的维权意识培养
作为一名学科教师,我们应当趋利避害、加强引导,把学生的德育工作与现代网络结合起来,利用网络的平等性、开放性和互动性的特点,寓教育于网络,通过网络来开展生动、活泼的青少年政治思想工作。在教学中,每一项操作活动我都会给学生一个主题范围。学生在确定主题后,到网上查找与主题相关的信息。我要求他们做好对信息来源的记录,并对选中的资料进行分类保存,以方便使用。对于尽量体现原创性的作品给予较高的评价,而对那些照搬照抄网上作品的侵权行为要加强教育。经过一段时间的适应过程,学生作品的原创性提高了,而对自己的作品的保护意识也提高了。
【关键词】大学生；科技伦理道德；人文关怀
现代科学技术的飞速发展成为当前经济发展、社会进步和人类伦理道德的原动力，它把世界历史带入一个大调整大转折时期，为人类社会提出了许多新的课题。[1]2000年江泽民同志在北戴河会见6位国际著名科学家时曾谈到：“在21世纪，科技伦理的问题将越来越突出。核心问题是，科学技术进步应服务于全人类，服务于世界和平、发展与进步的崇高事业，而不能危害人类自身。建立和完善高尚的科学伦理，尊重并合力保护知识产权，对科学技术的研究和利用是行符合各国人民共同利益的政策引导，是21世纪人们应该注重解决的一个重大问题。”《大学》指出：“大学之道，在明德、亲民、止于至善”。[2]科技伦理教育对大学生全面发展有着重要的意义，大学生的科技伦理素养如何？面临哪些挑战？如何加强他们的科技伦理道德教育，是我们值得研究的重要问题之一。
一、 大学生科技伦理教育的必要性
尽管伦理和道德往往被认为是同一个概念，但它们有着细微的差别 。自从有了人类，伦理道德问题就产生了。本文讨论的科技伦理属于道德范畴，它是指科技工作者在科技活动中的道德导引，是调节科技工作者个体之间、个体与科学共同体之间、科学共同体与社会群体之间各种关系的道德准则和行为规范的总称。[3]
近年来，大学生科技伦理素养缺失现象不容忽视。比如：实验数据的伪造、论文撰写中的抄袭剽窃、中的一稿多投、学术论文中的不当署名等。还有更极端的例子：北京某动物园的黑熊惨遭某名牌大学学生的伤害，原因却只是想把黑熊作为简单的实验品验证一下黑熊是否嗅觉灵敏。这虽然是个别人的一种极端行为，但受过十几年教育的大学生竟有如此行为，发人深思。
有资料显示，国内已经有一些院校也开始了科技伦理教育的尝试。但是，总体而言，目前大学生科技伦理教育还不成体系，教育成效还未明显显现。在国外，美国大学生自发提出的科学家的希波克拉底誓言，已经成为世界许多理工科大学生所接受的标准。因此，重视塑造未来科技人才的道德人格特别是加强大学生科技伦理教育已经成为摆在我们面前的一项重要任务。在大学生中开展科技伦理教育将有助于培养他们严谨求实的学习态度、强烈的社会责任感、科学的思维方式等，这不仅对他们将来的发展和成才有帮助，对于我们国家的发展和强盛也非常有益。
二、大学生科技伦理教育途径浅析
大学生科技理论素养的提升依赖于多元路径的安排，高校实施大学生科技伦理教育也应从各个方面着手，我们可以从改革课程、设立目标，载体渗透、强化效果，人文关怀、整合教育等方面努力。
（一）改革课程、设立目标
目前，我们的科技伦理教育严重滞后，与社会发展严重脱节。高等院校在课程设置中，虽然已有《思想道德修养和法律基础》课程，但是教育内容中很少融入科技伦理教育，从某种程度上来说，满足不了大学生极为活跃的思想道德发展要求。因此，我们的教育必须与高速发展的科技紧密结合，将科技伦理纳入学校教学体系当中，使科技伦理进课本、进课堂。一方面我们可将网络伦理道德、学术科研伦理道德等教育内容补充到《思想道德修养和法律基础》课程中，增加对学生的网络伦理道德、学术科研伦理道德等方面教育。另一方面我们可以在专业课程中设置培养学生伦理精神的教育目标，融人文教育于专业学习之中，引导学生从伦理道德的视角看待科技活动，突出科技活动中的社会伦理责任。待条件成熟后，我们还可以专门研究编写教材，开设课程实施专门教育。
（二）载体渗透、强化效果
大学生的科技伦理观念不会自发形成，需要借助载体来渗透。我们可以通过校园文化活动的宣传教育，在大学生群体中形成关心科学伦理道德、树立科学精神和科技行为规范；我们可以通过科学技术史上的名人示范和大学校园中的教师示范来感化和教育大学生，引导他们改进狭窄、片面、僵化的思维方式，把自身的发展要求与社会历史、自然发展的伦理尊严有机地统一起来；我们还可以利用学生生产实践、社会调查等载体培养学生的伦理意识，寓伦理教育于学生培养的各个环节。
（三）人文关怀、整合教育
科技道德的沦丧来源于人文关怀的匮乏。越是高科技发展，越需要在人文、科技素养基础之上的伦理水平。加强人文关怀素质的培养，有利于把当代青年大学生培养成为既重视科学技术的物质价值又关注科学技术的精神价值的人，从而具有使自然科学和人文科学协调发展、科学精神与人文精神有机统一的良好素质，实现技术与“人文”的统一。因此，我们需加强大学生人文关怀素质的培养，实施科技、人文、伦理整合教育，引导大学生树立正确的技术价值观，使他们为人类社会的可持续发展去努力实现科技的人性化是我们的重要使命。
除了学校教育之外，社会教育的作用也不容（下转第90页）（上接第79页）忽视。社会教育的作用在于通过净化社会经济和科技创新环境、制定切实可行的道德规范和行为准则，建立文明、健康的社会环境，鼓励和指导大学生树立正确的科技伦理道德观念。通过建章立制，健全监督，充分发挥报纸、广播、电视、网络等传媒的舆论监督作用，以有效的法律、法规和制度制约人们在科技创新、学术研究和科技活动中的违规行为，倡导良好的道德规范和行为准则。这样可以确保大学生在良好的社会经济和科技创新环境中、在切实可行的道德规范和行为准则的指导下健康成长。[4] 参考文献
[1]余谋昌．高科技挑战道德[M]．天津：天津科学技术出版社，2001．
[2]大学（第一章）[M]．湖北人民出版社，1974．
[3]姜春林．论理工科博士生科技伦理素养及提升路径[J]．技术与创新管理，2007，(3)．
关键词：物理科学方法;显化教育;分类;概述;一题多解;一题多变
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）1-0067-5
物理学是一门带有方法论性质的科学。诚如德国物理学家、诺贝尔奖获得者玻恩所言：“我荣获1954年的诺贝尔奖，与其说是因为我所发表的工作里包含了一个自然现象的发现，倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础。”物理学之所以被人们公认为是一门重要的科学，不仅仅在于它对客观世界的规律做出了深刻的揭示，还因为它在发展、成长的过程中，形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。正因为如此，使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶，文明的瑰宝[1]。
1 物理科学方法的显化教育
物理科学方法是指研究与描述物理现象、实施物理实验、总结及检验物理规律时所应用的各种手段与操作，它是科学方法的一种。它要求在严格的科学条件限制下，通过严密的观察实验（观察与实验方法），严格的逻辑推理（科学的思维方法与数学方法等），去伪存真，去粗取精，由此及彼，由表及里，找到事物内各部分之间及事物与外部环境的相互关系和相互作用，确定由相互作用产生的结构、运动变化和因果关系，形成规律性知识[2]。显然，这种规律性知识，有别于一般的物理概念与物理规律，具有抽象性和隐蔽性，并具有独特的表达方式。
在教学过程中凸显科学方法，要求在教学中把“隐藏”在物理知识背后的科学方法挖掘出来，向学生揭示科学方法，并直接向学生指明物理科学方法的名称，揭示方法的形式、特点、规则、作用、操作过程并说明原理。通过课堂显化教学，学生不断接受科学方法之熏陶，久而久之，将会形成与知识结构相并列的方法结构。该结构经过不断同化、顺应，最终与知识结构联姻进而形成完整、有序的学科认知结构，这将有利于促进学生借助科学方法获取知识和应用知识。
2 物理科学方法的分类
物理教育中的科学方法分类方式较多，国内具有代表性的主要有如下3种：
1）阎金铎教授[3]认为物理教育中的科学方法可分为3个层次：第一层次叫具体方法，比如，观察的方法，实验仪器的使用方法或某个实验的具体操作方法等;第二层次叫逻辑方法，在上述具体方法的基础上，运用逻辑方法进行思考，通过分析、综合、抽象、概括等过程，最后上升到思维的3种形式，即概念、判断和推理;第三个层次是分析解决问题的科学方法，如，理想化方法、等效法、模型法、假设法、类比法、数学方法等。
2）张宪魁教授[2]将物理科学方法分为两类;一类是具有一定程式和规律的常规方法，如，观察方法、实验方法、逻辑思维方法（比较与分类、分析与综合、归纳与演绎、理想化方法、类比、假说等）、数学方法（经典数学方法、概率统计方法、模糊数学方法、突变数学方法等）等;另一类是非常规的方法，诸如直觉、灵感、机遇、猜测、失误、悖论等。
3）邢红军教授[4]把科学方法分为学科方法和思维方法。根据课堂教学过程与科学方法使用的时空条件，学科方法又分为获得知识的方法和应用知识的方法。依据思维方法的性质，思维方法分为逻辑思维方法和非逻辑思维方法。
依照全国高考理科综合科物理考试大纲的能力层级，将能力划分为理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力及实验能力。由此可知，前3个方面的能力是思维能力的体现，后2个方面的能力分别是从数学与实验两个方面体现了物理学科能力的要求。据此并借鉴上文所述的分类方法，在习题教学中，基于简单、方便操作的原则，我们将物理科学方法按如图1所示层次结构进行了分类。
3 物理科学方法中的典型方法概述
3.1 逻辑思维方法
比较与分类是人类认识事物最基本的逻辑方法，人们认识事物开始于比较，而为了使认识系统化、深刻化，必须进行分类。比较是确定研究对象之间差异点和共同点的思维过程和方法。一般地讲有3类比较：异中求同的比较、同中求异的比较、同异综合的比较。比较的作用在于它是建立物理概念、发现物理规律的基本方法，又是物理学研究中进行鉴别和测量的重要方法。
分析与综合往往同时应用、互相补充。分析就是把研究对象分解为各个组成部分和要素，然后分别加以研究，从而揭示事物的属性和本质的方法。分析方法是以事物的整体与部分的关系为客观基础的。研究力学现象时使用的隔离法，即是一种分析的方法。常见的分析方法有：定性分析法、定量分析法、因果分析法、可逆分析法、系统分析法、结构分析法、分类分析法、数学分析法等等。综合就是把研究对象的各个部分、方面和因素联合起来加以研究，从而在整体上把握事物的本质和规律的思维方法。从具体的方法来说，综合的方法有对称法、移植法、系统法等。
归纳与演绎是相互独立的思维方法，实际上也是辩证统一的。归纳是指从许多个别事物中概括出一般性概念、原则或结论的思维方法，归纳分为完全归纳和不完全归纳。演绎是以一般概念、原则为前提推导出个别结论的思维方法，即依据某类事物都具有的一般属性、关系来推断该类事物中个别事物所具有的属性、关系的推理方法。
理想化方法是借助于逻辑思维和想象力，有意识地突出研究对象的主要因素，完全排除次要因素和无关因素的干扰，在大脑中形成理想化的研究客体或相互联系，来探索物理世界内在奥秘的方法。它是一种科学抽象的方法，物理学中的理想化方法有3种形式：理想模型、理想过程及理想实验。
类比是用已知的现象和过程同未知的现象和过程相比较，找出它们的共同点、相似点或相联系的地方，然后以此为依据推测未知的现象和过程，也可能具有已知的现象和过程的某些特性和规律。类比方法能够明确研究的方向和路线，使研究工作少走弯路，类比方法是推出科学假设、做出科学预言的重要途径，应用类比方法，可以获得重要的科学发现和科学发明，可以更形象、更直观地揭示研究对象的特性和规律，使之更容易被人们理解。
假说是以物理事实和科学知识为根据的猜想。假说是科学问题过渡到科学理论的桥梁，对物理观察和实验具有先导作用。从科学思维的角度来看，假说是一种复杂的理论思维形式，是人们运用科学思维，根据一定数量的事实材料和已有的科学理论，对未知的事物及其规律所做的推断和假定，是一种带有推测性和假定性的理论形态，是没有经过实践充分证实的理论。从科学研究方法的角度来看，一切科学无不是经过假说而发展起来的。历史上新理论的产生，总是先以假说的形式出现。当物理假说被实验所证实或被理论所证明的时候，它就变为理论，变为知识，就不再是假说了。分子运动论、日心说、光的电磁说与光的粒子说、卢瑟福的原子核式结构模型以及德布罗意的物质波等都曾是物理假说。
3.2 观察、实验方法
观察与实验是两个不同的概念，但又密切相关。观察是一种有目的、有计划的知觉活动，必须以具备现象和过程发生的条件为前提。物理观察是在既定条件下，以知觉物质及其运动中的物理因素、它们的形象、变化及其相互关联为目的的一种观察。物理观察主要依赖机体的感官完成。从效果的角度来分，有6种最基本的方法：整体观察法、局部观察法、现象观察法、过程观察法、特点观察法、印象观察法。实验是一种有目的、有计划的操作活动，必须通过创造、调控某种现象和过程发生条件的人工活动为前提。物理实验是以掌握物理要素及其相互间规律为目的，人为复制和调控物质运动的状态与过程的一种科学实践活动。物理实验主要依赖实验仪器进行。学科层次的物理实验方法主要有：比较法、模拟法、放大法、等效法、控制变量法、转换法、类比法、累积法等。
3.3 科学探究
科学探究包括7个方面的要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。教学中科学探究的方法有：通过理论探究，进行自主学习和独立思考，发现、解决新问题;结合阅读和观察，获取新知识、新方法;解题中从新颖的物理情景中发现物理问题，提出研究思路或解决方案;构建适当的简化模型，并应用恰当的研究方法得出结论;通过实验探究，依据已有资源，设计简单实验，组合实验器材，拟定实验步骤，探究所要解决的问题。对探究的过程、方法和结论，做出解释和评价，提出修改和完善的建议。
3.4 数学方法
物理学是应用数学方法最充分、最成功的一门科学。数学对于物理学不仅是一种计算工具，也是物理学的思维工具。数学方法为物理学研究提供了简明精确的形式化语言、数量分析、计算方法和逻辑推理等内容。数学方法把物理规律、物理图像与数学形式等紧密联系起来。在概念与规律的学习中，数学方法主要包括图像法和数学定义法。图像法在物理学中广泛应用，有些规律用图像表示更形象直观、简单明了。用图像表示物理量之间的关系，是表达物理规律的一种重要方法。数学定义法有比值定义法和乘积定义法。物理解题中常用的数学方法有矢量的合成与分解方法、矢量的正交分解方法、运用三角函数和解直角三角形方法、解代数方程和解不等式、指数运算和数的开方（开平方、开立方）、用几何图形或函数图像进行分析和表达物理规律。其中数形结合，即数学式与函数图像的结合，成为问题解决中极为重要的方法。
4 习题教学中显化物理科学方法教育的两条途径
法国科学家笛卡尔指出：“最有价值的知识，是关于方法的知识。”在物理教学中，教师要在帮助学生获得知识的同时，更要关照物理科学方法的教育。习题教学是中学物理教学中的重要形式。那么，在习题教学中，如何显化物理科学方法教育呢？
习题教学的目的是解决真正的问题，从心理层面上看，解决问题是思维最一般的形式，它既是一个信息加工的过程，同时也是一个学习的过程。信息加工是利用主体已有的知识为基础，加工来自环境的信息。而学习则是获得知识的过程，是丰富主体世界的过程。因此，无论是信息加工，还是知识习得，都是一种思维活动，该活动过程是一系列的有指向性的认知操作活动过程，也必然是应用方法的过程。
上文已就物理科学方法分类以及典型科学方法进行了概述。在实际教学中，不必过分追求科学方法的名称，也不必区分物理科学方法与解题方法之差别。如：隔离整体法与分析综合法、微元法（元过程分析法）与微分法、极端法与极限法、等效法与替代法等等。图2反映了在一题多解与一题多变中，物理科学方法所处的核心位置。据此进行教学设计。
图2 习题教学的两条途径
4.1 显化物理科学方法教育的途径之一 ―― 一题多解
一题多解是指从不同的视角，使用不同的方法来解答同一个问题的教学策略。
例题1 一质点作初速为零、加速度为a1的匀变速直线运动。经过一段时间，加速度突然反向，其大小变为a2，质点继续作匀变速直线运动，经过同样的一段时间，质点恰返回至出发点，求加速度a1 与a2之比值。
解法1（分析与综合方法） 设质点以加速度a1作匀加速直线运动，经过1段时间t，速度为v，位移为x1。质点在第2段时间Δt内作匀减速直线运动，直至速度减为零，位移为Δx。质点在第3段时间t-Δt内，做反向匀加速直线运动，位移为x2，回到出发点时速度为v'。如图3所示，在t+Δt时间内，a1t=a2Δt。综合全过程，由位移公式，得：a1t2+a2（Δt）2=a2（t-Δt）2。解得：a1/a2=1/3。
图3 质点的运动分析
解法2 （比较与分类法）将质点的运动划分为2个阶段，从时间及空间两个视角分析，冲量及功量分别对应其动量和动能的变化。有关物理量字符假设同上。由动量定理，有ma1・t=mv，-ma2・t=-mv'-mv。由动能定理，有ma1・x1=mv2，ma2・x1=mv'2-mv2。解得v'=2v，a1/a2=1/3。
解法3 （类比法） 由于加速度a2不变，则质点在时间Δt内以及时间t-Δt内的运动可类比竖直上抛运动，即视为统一的匀变速直线运动来处理。由匀变速直线运动的位移公式，有
a1t2+vt-a2t2=0。且v=a1t，可得a1/a2=1/3。
解法4 （图像法） 如图4所示，作出质点运动的速度图像。由于质点运动的总位移为零，对第2个t秒内质点的运动，图中阴影部分的两个三角形面积相等，对应的位移相互抵消。因此，第1个t秒内的位移大小等于第2个t秒内梯形面积所表示的位移大小，亦等于第2个t秒内3个三角形面积所表示的总位移大小，于是得到a1/a2=1/3。
点评 以上用了4种不同的方法给予解答，不难发现，不同的解答策略反映的思维品质不同。类比法简洁，图像法直观。通过科学方法的对照，可以优化学生解题的思维品质。知识并不能直接带来能力的提高，方法作为一种特殊的思维方式和行为方式，能促进知识的迁移和转化，通过方法的显化教学，知识通过方法转化为能力，进而转化为学生的科学素养，这才是物理教学追求的目标。
4.2 显化物理科学方法教育的途径之二 ―― 一题多变
一题多变即通过改造原有问题中的已知条件、情境或所求问题，以构成新的问题的教学策略。
例题2 （“人教版”课程标准实验教科书，选修3-1，第15页）如图5所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10-2 kg，所带电荷量为+2.0×10-8 C。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成30°。求这个匀强电场的电场强度。
图5 小球在静电场中静止
解析 带电小球在重力、电场力及绳拉力的作用下处于平衡状态，由平衡条件，有：mgtan30°=qE。解得：
【变式1】如果匀强电场的方向可以在竖直平面内转动，若保持小球位置不变，则匀强电场的电场强度的最小值为多少？
如图6所示，作力矢量三角形。由图可知，当电场力qE的方向与绳子拉力FT方向垂直时，场强有最小值，即mgsin30°=qEmin。解得Emin=2.5×106 N/C。
【变式2】如图7所示，如果匀强电场是由一对巨大的平行金属板带等量异种电荷而产生的，已知小球平衡时至右板的水平距离为d，则剪断绝缘绳后，小球需经多长时间到达右板？
图6 小球受力矢量图 图7 平板间的小球
剪断绳后，因电场力及重力不变，故小球做匀加速直线运动。由于分运动的独立性及牛顿运动定律，可求出水平方向的加速度分量ax。即mgtan30°=max。由运动学规律，有：d=axt2。解得：t=。
【变式3】 如图8所示，如果绝缘绳与竖直方向成60°的位置，由静止释放小球，则小球到达最低点时对绝缘绳的拉力多大？
图8 小球在电场中由静止释放
由动能定理，有：
由牛顿运动定律，有：
解得
由牛顿第三定律，知小球对绝缘绳的拉力大小为0.1 N。
【变式4】如图8所示，已知绳长为l ，如果绝缘绳与竖直方向成60°的位置，由静止释放小球，则小球向下摆的过程中，最大速度为多大？
根据已知条件，小球平衡时绝缘绳与铅垂线成30°。现从与竖直方向成60°的位置，由静止释放，由对称性知，小球摆到最低点的速度为零（变式3的结果已说明这一点）。将小球在平衡位置时的重力与电场力合成，合力沿绝缘绳方向，小球运动之切线方向无力作用。因此，其切向加速度为零，速度有最大值，设最大速度为vm。由动能定理，有：qElsin30°-mgl（1-cos30°）=mv。解得：vm=。
点评 通过一题多变，可以充分挖掘原题的有效资源，达到习题教学的最优化效果。通过变式，使学生感受和领悟问题解决中方法的魅力。矢量运算、分析与综合方法、等效方法、对称方法等的应用，教学中显化其名称、作用及特征，有利于学生分析问题与解决问题能力的提高。
5 结束语
现有的研究成果一再表明：物理知识必须经过迁移与扩展、等效与转化、类比与对比等途径才能转化为能力。方法是能力转化的核心，方法是通向能力的桥梁。物理课程强调学生“应用物理知识解决实际问题的能力”，方法对于能力的提高是不可或缺的。
美国物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼指出：“科学是一种方法，科学的核心或者说全部就是科学方法。换句话说，科学方法比科学知识更为重要。”方法是属主观范畴的概念，科学方法只靠学生去悟，是很难有成效的，习题教学应显性地提出科学方法，感悟必须与讲解相结合。
参考文献：
[1]冯杰.中学物理课程与教学论[M].北京：北京大学出版社，2011：6.
[2]张宪魁.物理学方法论[M].杭州：浙江教育出版社，2007：4.
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关键词：物理科学方法;显化教育;分类;概述;一题多解;一题多变
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）1-0067-5
物理学是一门带有方法论性质的科学。诚如德国物理学家、诺贝尔奖获得者玻恩所言：“我荣获1954年的诺贝尔奖，与其说是因为我所发表的工作里包含了一个自然现象的发现，倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础。”物理学之所以被人们公认为是一门重要的科学，不仅仅在于它对客观世界的规律做出了深刻的揭示，还因为它在发展、成长的过程中，形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。正因为如此，使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶，文明的瑰宝[1]。
1 物理科学方法的显化教育
物理科学方法是指研究与描述物理现象、实施物理实验、总结及检验物理规律时所应用的各种手段与操作，它是科学方法的一种。它要求在严格的科学条件限制下，通过严密的观察实验（观察与实验方法），严格的逻辑推理（科学的思维方法与数学方法等），去伪存真，去粗取精，由此及彼，由表及里，找到事物内各部分之间及事物与外部环境的相互关系和相互作用，确定由相互作用产生的结构、运动变化和因果关系，形成规律性知识[2]。显然，这种规律性知识，有别于一般的物理概念与物理规律，具有抽象性和隐蔽性，并具有独特的表达方式。
在教学过程中凸显科学方法，要求在教学中把“隐藏”在物理知识背后的科学方法挖掘出来，向学生揭示科学方法，并直接向学生指明物理科学方法的名称，揭示方法的形式、特点、规则、作用、操作过程并说明原理。通过课堂显化教学，学生不断接受科学方法之熏陶，久而久之，将会形成与知识结构相并列的方法结构。该结构经过不断同化、顺应，最终与知识结构联姻进而形成完整、有序的学科认知结构，这将有利于促进学生借助科学方法获取知识和应用知识。
2 物理科学方法的分类
物理教育中的科学方法分类方式较多，国内具有代表性的主要有如下3种：
1）阎金铎教授[3]认为物理教育中的科学方法可分为3个层次：第一层次叫具体方法，比如，观察的方法，实验仪器的使用方法或某个实验的具体操作方法等;第二层次叫逻辑方法，在上述具体方法的基础上，运用逻辑方法进行思考，通过分析、综合、抽象、概括等过程，最后上升到思维的3种形式，即概念、判断和推理;第三个层次是分析解决问题的科学方法，如，理想化方法、等效法、模型法、假设法、类比法、数学方法等。
2）张宪魁教授[2]将物理科学方法分为两类;一类是具有一定程式和规律的常规方法，如，观察方法、实验方法、逻辑思维方法（比较与分类、分析与综合、归纳与演绎、理想化方法、类比、假说等）、数学方法（经典数学方法、概率统计方法、模糊数学方法、突变数学方法等）等;另一类是非常规的方法，诸如直觉、灵感、机遇、猜测、失误、悖论等。
3）邢红军教授[4]把科学方法分为学科方法和思维方法。根据课堂教学过程与科学方法使用的时空条件，学科方法又分为获得知识的方法和应用知识的方法。依据思维方法的性质，思维方法分为逻辑思维方法和非逻辑思维方法。
依照全国高考理科综合科物理考试大纲的能力层级，将能力划分为理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力及实验能力。由此可知，前3个方面的能力是思维能力的体现，后2个方面的能力分别是从数学与实验两个方面体现了物理学科能力的要求。据此并借鉴上文所述的分类方法，在习题教学中，基于简单、方便操作的原则，我们将物理科学方法按如图1所示层次结构进行了分类。
3 物理科学方法中的典型方法概述
3.1 逻辑思维方法
比较与分类是人类认识事物最基本的逻辑方法，人们认识事物开始于比较，而为了使认识系统化、深刻化，必须进行分类。比较是确定研究对象之间差异点和共同点的思维过程和方法。一般地讲有3类比较：异中求同的比较、同中求异的比较、同异综合的比较。比较的作用在于它是建立物理概念、发现物理规律的基本方法，又是物理学研究中进行鉴别和测量的重要方法。
分析与综合往往同时应用、互相补充。分析就是把研究对象分解为各个组成部分和要素，然后分别加以研究，从而揭示事物的属性和本质的方法。分析方法是以事物的整体与部分的关系为客观基础的。研究力学现象时使用的隔离法，即是一种分析的方法。常见的分析方法有：定性分析法、定量分析法、因果分析法、可逆分析法、系统分析法、结构分析法、分类分析法、数学分析法等等。综合就是把研究对象的各个部分、方面和因素联合起来加以研究，从而在整体上把握事物的本质和规律的思维方法。从具体的方法来说，综合的方法有对称法、移植法、系统法等。
归纳与演绎是相互独立的思维方法，实际上也是辩证统一的。归纳是指从许多个别事物中概括出一般性概念、原则或结论的思维方法，归纳分为完全归纳和不完全归纳。演绎是以一般概念、原则为前提推导出个别结论的思维方法，即依据某类事物都具有的一般属性、关系来推断该类事物中个别事物所具有的属性、关系的推理方法。
理想化方法是借助于逻辑思维和想象力，有意识地突出研究对象的主要因素，完全排除次要因素和无关因素的干扰，在大脑中形成理想化的研究客体或相互联系，来探索物理世界内在奥秘的方法。它是一种科学抽象的方法，物理学中的理想化方法有3种形式：理想模型、理想过程及理想实验。
类比是用已知的现象和过程同未知的现象和过程相比较，找出它们的共同点、相似点或相联系的地方，然后以此为依据推测未知的现象和过程，也可能具有已知的现象和过程的某些特性和规律。类比方法能够明确研究的方向和路线，使研究工作少走弯路，类比方法是推出科学假设、做出科学预言的重要途径，应用类比方法，可以获得重要的科学发现和科学发明，可以更形象、更直观地揭示研究对象的特性和规律，使之更容易被人们理解。
假说是以物理事实和科学知识为根据的猜想。假说是科学问题过渡到科学理论的桥梁，对物理观察和实验具有先导作用。从科学思维的角度来看，假说是一种复杂的理论思维形式，是人们运用科学思维，根据一定数量的事实材料和已有的科学理论，对未知的事物及其规律所做的推断和假定，是一种带有推测性和假定性的理论形态，是没有经过实践充分证实的理论。从科学研究方法的角度来看，一切科学无不是经过假说而发展起来的。历史上新理论的产生，总是先以假说的形式出现。当物理假说被实验所证实或被理论所证明的时候，它就变为理论，变为知识，就不再是假说了。分子运动论、日心说、光的电磁说与光的粒子说、卢瑟福的原子核式结构模型以及德布罗意的物质波等都曾是物理假说。
3.2 观察、实验方法
观察与实验是两个不同的概念，但又密切相关。观察是一种有目的、有计划的知觉活动，必须以具备现象和过程发生的条件为前提。物理观察是在既定条件下，以知觉物质及其运动中的物理因素、它们的形象、变化及其相互关联为目的的一种观察。物理观察主要依赖机体的感官完成。从效果的角度来分，有6种最基本的方法：整体观察法、局部观察法、现象观察法、过程观察法、特点观察法、印象观察法。实验是一种有目的、有计划的操作活动，必须通过创造、调控某种现象和过程发生条件的人工活动为前提。物理实验是以掌握物理要素及其相互间规律为目的，人为复制和调控物质运动的状态与过程的一种科学实践活动。物理实验主要依赖实验仪器进行。学科层次的物理实验方法主要有：比较法、模拟法、放大法、等效法、控制变量法、转换法、类比法、累积法等。
3.3 科学探究
科学探究包括7个方面的要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。教学中科学探究的方法有：通过理论探究，进行自主学习和独立思考，发现、解决新问题;结合阅读和观察，获取新知识、新方法;解题中从新颖的物理情景中发现物理问题，提出研究思路或解决方案;构建适当的简化模型，并应用恰当的研究方法得出结论;通过实验探究，依据已有资源，设计简单实验，组合实验器材，拟定实验步骤，探究所要解决的问题。对探究的过程、方法和结论，做出解释和评价，提出修改和完善的建议。
3.4 数学方法
物理学是应用数学方法最充分、最成功的一门科学。数学对于物理学不仅是一种计算工具，也是物理学的思维工具。数学方法为物理学研究提供了简明精确的形式化语言、数量分析、计算方法和逻辑推理等内容。数学方法把物理规律、物理图像与数学形式等紧密联系起来。在概念与规律的学习中，数学方法主要包括图像法和数学定义法。图像法在物理学中广泛应用，有些规律用图像表示更形象直观、简单明了。用图像表示物理量之间的关系，是表达物理规律的一种重要方法。数学定义法有比值定义法和乘积定义法。物理解题中常用的数学方法有矢量的合成与分解方法、矢量的正交分解方法、运用三角函数和解直角三角形方法、解代数方程和解不等式、指数运算和数的开方（开平方、开立方）、用几何图形或函数图像进行分析和表达物理规律。其中数形结合，即数学式与函数图像的结合，成为问题解决中极为重要的方法。
4 习题教学中显化物理科学方法教育的两条途径
法国科学家笛卡尔指出：“最有价值的知识，是关于方法的知识。”在物理教学中，教师要在帮助学生获得知识的同时，更要关照物理科学方法的教育。习题教学是中学物理教学中的重要形式。那么，在习题教学中，如何显化物理科学方法教育呢？
习题教学的目的是解决真正的问题，从心理层面上看，解决问题是思维最一般的形式，它既是一个信息加工的过程，同时也是一个学习的过程。信息加工是利用主体已有的知识为基础，加工来自环境的信息。而学习则是获得知识的过程，是丰富主体世界的过程。因此，无论是信息加工，还是知识习得，都是一种思维活动，该活动过程是一系列的有指向性的认知操作活动过程，也必然是应用方法的过程。
上文已就物理科学方法分类以及典型科学方法进行了概述。在实际教学中，不必过分追求科学方法的名称，也不必区分物理科学方法与解题方法之差别。如：隔离整体法与分析综合法、微元法（元过程分析法）与微分法、极端法与极限法、等效法与替代法等等。图2反映了在一题多解与一题多变中，物理科学方法所处的核心位置。据此进行教学设计。
图2 习题教学的两条途径
4.1 显化物理科学方法教育的途径之一 ―― 一题多解
一题多解是指从不同的视角，使用不同的方法来解答同一个问题的教学策略。
例题1 一质点作初速为零、加速度为a1的匀变速直线运动。经过一段时间，加速度突然反向，其大小变为a2，质点继续作匀变速直线运动，经过同样的一段时间，质点恰返回至出发点，求加速度a1 与a2之比值。
解法1（分析与综合方法） 设质点以加速度a1作匀加速直线运动，经过1段时间t，速度为v，位移为x1。质点在第2段时间Δt内作匀减速直线运动，直至速度减为零，位移为Δx。质点在第3段时间t-Δt内，做反向匀加速直线运动，位移为x2，回到出发点时速度为v'。如图3所示，在t+Δt时间内，a1t=a2Δt。综合全过程，由位移公式，得：a1t2+a2（Δt）2=a2（t-Δt）2。解得：a1/a2=1/3。
图3 质点的运动分析
解法2 （比较与分类法）将质点的运动划分为2个阶段，从时间及空间两个视角分析，冲量及功量分别对应其动量和动能的变化。有关物理量字符假设同上。由动量定理，有ma1?t=mv，-ma2?t=-mv'-mv。由动能定理，有ma1?x1=mv2，ma2?x1=mv'2-mv2。解得v'=2v，a1/a2=1/3。
解法3 （类比法） 由于加速度a2不变，则质点在时间Δt内以及时间t-Δt内的运动可类比竖直上抛运动，即视为统一的匀变速直线运动来处理。由匀变速直线运动的位移公式，有
a1t2+vt-a2t2=0。且v=a1t，可得a1/a2=1/3。
解法4 （图像法） 如图4所示，作出质点运动的速度图像。由于质点运动的总位移为零，对第2个t秒内质点的运动，图中阴影部分的两个三角形面积相等，对应的位移相互抵消。因此，第1个t秒内的位移大小等于第2个t秒内梯形面积所表示的位移大小，亦等于第2个t秒内3个三角形面积所表示的总位移大小，于是得到a1/a2=1/3。
点评 以上用了4种不同的方法给予解答，不难发现，不同的解答策略反映的思维品质不同。类比法简洁，图像法直观。通过科学方法的对照，可以优化学生解题的思维品质。知识并不能直接带来能力的提高，方法作为一种特殊的思维方式和行为方式，能促进知识的迁移和转化，通过方法的显化教学，知识通过方法转化为能力，进而转化为学生的科学素养，这才是物理教学追求的目标。
4.2 显化物理科学方法教育的途径之二 ―― 一题多变
一题多变即通过改造原有问题中的已知条件、情境或所求问题，以构成新的问题的教学策略。
例题2 （“人教版”课程标准实验教科书，选修3-1，第15页）如图5所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10-2 kg，所带电荷量为+2.0×10-8 C。现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与铅垂线成30°。求这个匀强电场的电场强度。
图5 小球在静电场中静止
解析 带电小球在重力、电场力及绳拉力的作用下处于平衡状态，由平衡条件，有：mgtan30°=qE。解得：
【变式1】如果匀强电场的方向可以在竖直平面内转动，若保持小球位置不变，则匀强电场的电场强度的最小值为多少？
如图6所示，作力矢量三角形。由图可知，当电场力qE的方向与绳子拉力FT方向垂直时，场强有最小值，即mgsin30°=qEmin。解得Emin=2.5×106 N/C。
【变式2】如图7所示，如果匀强电场是由一对巨大的平行金属板带等量异种电荷而产生的，已知小球平衡时至右板的水平距离为d，则剪断绝缘绳后，小球需经多长时间到达右板？
图6 小球受力矢量图 图7 平板间的小球
剪断绳后，因电场力及重力不变，故小球做匀加速直线运动。由于分运动的独立性及牛顿运动定律，可求出水平方向的加速度分量ax。即mgtan30°=max。由运动学规律，有：d=axt2。解得：t=。
【变式3】 如图8所示，如果绝缘绳与竖直方向成60°的位置，由静止释放小球，则小球到达最低点时对绝缘绳的拉力多大？
图8 小球在电场中由静止释放
由动能定理，有：
由牛顿运动定律，有：
解得
由牛顿第三定律，知小球对绝缘绳的拉力大小为0.1 N。
【变式4】如图8所示，已知绳长为l ，如果绝缘绳与竖直方向成60°的位置，由静止释放小球，则小球向下摆的过程中，最大速度为多大？
根据已知条件，小球平衡时绝缘绳与铅垂线成30°。现从与竖直方向成60°的位置，由静止释放，由对称性知，小球摆到最低点的速度为零（变式3的结果已说明这一点）。将小球在平衡位置时的重力与电场力合成，合力沿绝缘绳方向，小球运动之切线方向无力作用。因此，其切向加速度为零，速度有最大值，设最大速度为vm。由动能定理，有：qElsin30°-mgl（1-cos30°）=mv。解得：vm=。
点评 通过一题多变，可以充分挖掘原题的有效资源，达到习题教学的最优化效果。通过变式，使学生感受和领悟问题解决中方法的魅力。矢量运算、分析与综合方法、等效方法、对称方法等的应用，教学中显化其名称、作用及特征，有利于学生分析问题与解决问题能力的提高。
5 结束语
现有的研究成果一再表明：物理知识必须经过迁移与扩展、等效与转化、类比与对比等途径才能转化为能力。方法是能力转化的核心，方法是通向能力的桥梁。物理课程强调学生“应用物理知识解决实际问题的能力”，方法对于能力的提高是不可或缺的。
美国物理学家、诺贝尔奖获得者费恩曼指出：“科学是一种方法，科学的核心或者说全部就是科学方法。换句话说，科学方法比科学知识更为重要。”方法是属主观范畴的概念，科学方法只靠学生去悟，是很难有成效的，习题教学应显性地提出科学方法，感悟必须与讲解相结合。
参考文献：
[1]冯杰.中学物理课程与教学论[M].北京：北京大学出版社，2011：6.
[2]张宪魁.物理学方法论[M].杭州：浙江教育出版社，2007：4.
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