科學方法科學教學方法之比較及啟示的論文
摘要本文對科學方法和科學教學方法進行比較，理解兩者的內涵、分類及相互關系，使教師及其他教育工作者對科學方法及科學教學方法有更深的理解，在小學科學課堂中能更好地使用科學方法，將其融入課程內容，使學生更好學習科學知識，體會科學方法。
關鍵詞科學方法 教學方法 科學教學方法
1 研究意義
在科學教學中，將科學方法融入科學教學中，能夠使學生獲得科學知識及科學方法。但科學方法都有其特定的對象及適用范圍，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對事物現象的歸納來獲得結論，所以它缺乏內在的必然性，同時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，而不能導致新的科學發現，其次因為演繹方法的正確性取決于前提的正確性，所以它不能保證其結論的正確性；比如觀察，觀察只能直接發現對象的現象，而不能直接發現對象的本質，不能直接觀察到所研究的對象，某些現象能直接觀察到，某些現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和特點，而不能直接觀察到事物普遍的共性；再如實驗，誠然重要，但并非所有領域都可以進行，實驗不能代替理論研究，它總是特殊的，特殊的實驗結果與普遍的結論之間總是有距離。
小學科學課堂中，恰恰存在許多此類問題：一些科學教師不了解科學方法的局限性，某種程度上夸大或者淡化了科學方法的作用。①一方面，教師在教學過程中，由于自身對科學方法的內涵認識模糊，所以在使用科學方法進行教學的過程中，無法向學生清晰介定科學方法使用的領域和對象，存在將科學方法的使用范圍擴大、僵化地刻意遵守等問題；另一方面，又存在一些在教學過程中淡化科學方法的問題，過度求新、過分注重細節而忽略了課程內容里所隱含的科學方法。
所以，厘清科學方法和科學教學方法的區別和聯系，正確理解兩者的關系，從而在科學課堂里融入科學方法進行教學，對于學生獲得科學知識和學習科學方法，形成正確的科學觀，感受科學的價值和精神，都具有較大的指導及促進意義。
2 科學方法與科學教學方法
2.1 科學方法及分類
人們通常把達到目的的途徑（手段）稱為方法。科學認識活動的目的是要探索客觀世界的普遍規律和因果性，對被觀察到的事實即形形色色的事物現象作出理論解釋，以此對客觀世界的復雜圖景做出精確地深刻的描繪。科學方法就是人們為實現達到認識客觀世界這一基本目的而采用的手段和途徑。科學研究的方法包括基本邏輯方法和一般技術方法。②
所謂基本邏輯方法，就是基本的思維規律和思維方法。在科學技術研究中，人們會運用到各種各樣的思維方法，其中有些方法是在任何場合任何時間都要用到的，而另一些則只是在某些特殊的場合和時間才用到，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。
比較與分類是認識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和共同點的邏輯方法。分類是在比較基礎上根據一定的標準對各種事物進行類別劃分的邏輯方法，即根據對象的共同點和差異點，將對象區分為不同種類的邏輯方法。歸納和演繹是在科學技術研究中最常用的一對邏輯思維方法。歸納方法是指從個別事物的現象的研究中概括出一般原理或結論的邏輯思維。這種方法主要由推理前提和結論兩部分組成。演繹方法是從一半到個別的推理方法，即用已知的一般原理考察某一特殊的對象，推演出有關對這個對象的結論的方法。分析是把一個完整的對象分解為不同的方面和部分，把負責的對象分解為各個簡單的要素，并把這些部分或要素分別進行研究和認識的一種思維方法。綜合方法就是尋求研究對象的各個部分、側面、因素的內在聯系，把對象的各個部分聯系起來作為一個整體加以研究的思維方法。此外，還有數學方法、控制論方法、信息方法、系統方法等，有的學者認為想象、直覺、靈感也是理論思維方法的較特殊的形式。③
科學技術與其他學科的一個重要區別就在于它不僅要運用各種邏輯思維方法進行研究，而且它還常常使用各種技術方法進行研究。技術方法就是運用某種技術和設備手段進行研究的方法。主要包括觀察和實驗兩種。
觀察就是通過感官接受外界各種刺激，再經過大腦處理，形成對外界的感受，科學觀察一般是指人們在科學研究中有目的、有意識地對事物和現象進行感知、描述和記載的方法。廣義的觀察包括自然觀察和實驗觀察，狹義的觀察僅指自然觀察。自然觀察是在現象自然發生的條件下進行的，是人類運用的最早的一種觀察，根據不同的標準將觀察分類：（1）根據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。直接觀察是通過感官直接觀察對象，間接觀察則是借助于一定的一起對對象所進行的觀察；（2）根據觀察結果性質將觀察分為定性觀察和定量觀察兩種。定性觀察即確認研究對象是什么或什么性質的觀察，定量觀察則是確定該事物或現象的大小、速度、強度、時間長度等數量性質的觀察，又叫測量或觀測；（3）根據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象的條件下所進行的觀察，受控觀察是在對觀察對象施加某種影響的條件下所進行的觀察。科學實驗師在某種科學理論的指導下所進行的運用技術手段來展現某個對象，或推進研究對象的進程，或改變、控制其某些因素而使對象展現某些過程的活動。實驗的目的有二，其一是探索和發現新現象或新規律；其二是檢驗已有知識或理論的正確性。實驗由實驗者、實驗對象、實驗儀器三者組成。
2.2 科學教學方法
教學方法包括科學方法，這里首先對教學方法進行論述。
2.2.1 教學方法
在當今教育理論界以及各種教育學和教學論著作中，人們對教學方法的認識不盡統一，給教學方法所下定義也各不相同。我們認為，教學方法是指在教學過程中，教師指導學生學習以達到教學目的而采取的教與學相互作用的活動方式的總稱。④
2.2.2 教學方法的分類
教學方法根據分類依據的不同，可以有多種分類方式。有的學者將教學方法分為： 前蘇聯著名教育家巴班斯基將教學作為一個活動過程來認識，⑤他們將活動區分出三個最重要成分：組織作用的，激發的和檢查評定的。由此，從整體和組織性的觀點看活動，就要求有三大組的教學方法：實施學習認識活動的方法（由此而保證通過個性的中介而進行的教學信息的過程）；激發學習認識活動和形成學習動機的方法（由此而保證調整學習活動的最重要職能。促進其認識的、意志的和情緒的積極化）；檢查和自我檢查學習認識活動的效果的方法（由此，師生得以在教學進程中實現檢查和自我檢查的職能），其下還有相應的亞組：
第一組方法：組織和實施學習認識活動的方法。
第一亞組：按傳遞和接受教學信息來源分類（感知的方法）：口敘法（敘述、談話、演講）；直觀法（圖示、演示）；實際操作法（試驗、練習）；教學生產勞動。
第二亞組：按傳遞和接受教學信息的邏輯分（邏輯的'方法分）：歸納法、演繹法、分析綜合等方法。
第三亞組：按學生在掌握知識時思維的獨立性程度（求知的方法）：再現法、探索法（局部探索法、研究法）。
第四亞組：按控制學習活動的程度分（控制學習的方法）：教師指導下的學習活動，包括試驗教學機器在內；學生的獨立工作（讀書作業、書面作業、實驗室作業、完成勞動作業）。
第二組方法：激發學習和形成學習動機的方法。
第一亞組：激發學習興趣的方法：認識性游戲、教學討論、創設道德情緒體驗的情境、創設引人入勝的情境、創設統覺的情境（依靠生活經驗）、創設認識新奇的情境。
第二亞組：激發學習義務和責任感的方法：說明學習的意義、提出要求、完成要求的聯系、學習上的獎勵、對學習缺陷的責備。
第三組方法：教學中的檢查和自我檢查的方法。
第一亞組：口頭檢查的方法：個別提問、面向全班提問的口頭考試、學習上的獎勵、程序性提問。
第二亞組：書面檢查的方法：書面測驗、測試作業、書面考察、書面考試、程序性的書面作業。
第三亞組：實驗室-實際操作檢查的方法、實驗室測驗作業、機器測驗。
2.2.3 科學教學方法與科學方法的比較
科學教學方法是教師和學生為了實現共同的科學教學目標，完成共同的科學教學任務，在科學教學過程中運用的方式與手段的總稱。⑥以上所介紹的教學方法在科學教學中均可使用，由于科學課的特殊性，活動部分使用較多，所以在課堂教學中主要用到第一組方法，我們通過表1將科學教學方法與科學方法進行比較。
通過對比，我們可以看出科學教學方法包括科學方法，雖然有同樣的方法，不過兩者略有區別。在使用歸納方法方面，科學研究中，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、同異聯合法、共變法和剩余法，在科學教學中，主要用到的歸納方法類型是不完全歸納法中的簡單枚舉法，以及穆勒五法之中的求同法、求異法、同異聯合法、共變法；在使用觀察方法方面，科學教學使用的觀察工具較科學研究所使用的要少和簡單，觀察的對象也有不同；在實驗法的使用上，實驗者、使用的儀器、對象都有不同，在使用目的上，科學教學上使用實驗法主要有第二種目的：檢驗已有知識或理論的正確性。
通過以上分析，可以將科學教學方法定義為師生為了實現科學教學目標，完成共同的科學教學任務，引用科學方法并與普遍的教學方法相結合，形成合理的科學教學策略，在科學教學過程中的程序化但不失靈活的方式或手段。
3 科學方法與科學教學方法的比較及啟示
3.1 科學方法與科學教學方法的比較
（1）從與科學教育的關系來看。科學教育的內容包括科學知識、科學方法、科學精神、科學態度和科學價值，科學方法是科學教育的重要內容，⑦科學教學方法是達成科學教育的途徑。（2）從兩者的具體分類來看，科學教學方法包括科學方法。從科學方法和科學教學方法的具體分類來看，科學教學方法包括科學方法（如圖1）。幾乎所有科學方法都可以被引用到科學課堂中作為科學教學方法。
3.2 啟示
科學方法在科學課堂中的作用主要有二：一是引用科學方法進行教學，獲得科學知識；二是對科學方法本身進行學習，可以促進學生進行遷移，作為更新科學知識的途徑，同時也可以為未來的科學研究打基礎，同時也可以培養學生形成良好的思維習慣、嚴謹的思維方式，更好地適應未來的社會生活。
教師有必要對科學方法有清晰的了解，清楚各種教學所用的科學方法的內涵及外延，如“穆勒五法”：求同法、求異法、同異聯合法、共變法和剩余法，如果教師詳細了解這五種方法，就會發現在科學課上，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，就能在科學教學過程中把握好教學的度，既不會盲目強化也不會無意中淡化科學方法，使學生能在科學探索的過程中學習科學知識，掌握科學方法。
注釋
①吳俊明.對科學方法和科學方法教育的再認識—祝賀《化學教育》30 周年刊慶[j].化學教育,2010(2).
②楊玉輝.現代科學技術哲學[m].北京:人民出版社,2010(5).
③張巨青.科學研究的藝術—科學方法導論[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.教學方法概論[m].河南:河南大學出版社,2003.
⑤巴班斯基著.中學教學方法的選擇[m].張定璋,高文,譯.北京:教育科學出版社,2001.
⑥周青.科學課程教學論[m].北京:科學出版社,2007.
⑦何永紅,王祖浩.我國科學教育急需厘清的幾個關系[m].教育科學,2006(2).
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