科學(xué)方法科學(xué)教學(xué)方法之比較及啟示的論文
摘要本文對科學(xué)方法和科學(xué)教學(xué)方法進行比較，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，體會科學(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)知識及科學(xué)方法。但科學(xué)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(jù)對事物現(xiàn)象的歸納來獲得結(jié)論，所以它缺乏內(nèi)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(dǎo)致新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，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(jié)論的正確性；比如觀察，觀察只能直接發(fā)現(xiàn)對象的現(xiàn)象，而不能直接發(fā)現(xiàn)對象的本質(zhì)，不能直接觀察到所研究的對象，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，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(lǐng)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(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)過程中，由于自身對科學(xué)方法的內(nèi)涵認識模糊，所以在使用科學(xué)方法進行教學(xué)的過程中，無法向?qū)W生清晰介定科學(xué)方法使用的領(lǐng)域和對象，存在將科學(xué)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(xué)過程中淡化科學(xué)方法的問題，過度求新、過分注重細節(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)方法進行教學(xué)，對于學(xué)生獲得科學(xué)知識和學(xué)習(xí)科學(xué)方法，形成正確的科學(xué)觀，感受科學(xué)的價值和精神，都具有較大的指導(dǎo)及促進意義。
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
人們通常把達到目的的途徑（手段）稱為方法�？茖W(xué)認識活動的目的是要探索客觀世界的普遍規(guī)律和因果性，對被觀察到的事實即形形色色的事物現(xiàn)象作出理論解釋，以此對客觀世界的復(fù)雜圖景做出精確地深刻的描繪�？茖W(xué)方法就是人們?yōu)閷崿F(xiàn)達到認識客觀世界這一基本目的而采用的手段和途徑�？茖W(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(chǔ)上根據(jù)一定的標準對各種事物進行類別劃分的邏輯方法，即根據(jù)對象的共同點和差異點，將對象區(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邏輯思維方法。歸納方法是指從個別事物的現(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(guān)對這個對象的結(jié)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(zé)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(cè)面、因素的內(nèi)在聯(lián)系，把對象的各個部分聯(lián)系起來作為一個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(xué)技術(shù)與其他學(xué)科的一個重要區(qū)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(shù)方法進行研究。技術(shù)方法就是運用某種技術(shù)和設(shè)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(jīng)過大腦處理，形成對外界的感受，科學(xué)觀察一般是指人們在科學(xué)研究中有目的、有意識地對事物和現(xiàn)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(xiàn)象自然發(fā)生的條件下進行的，是人類運用的最早的一種觀察，根據(jù)不同的標準將觀察分類：（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(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。定性觀察即確認研究對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、強度、時間長度等數(shù)量性質(zhì)的觀察，又叫測量或觀測；（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�？茖W(xué)實驗師在某種科學(xué)理論的指導(dǎo)下所進行的運用技術(shù)手段來展現(xiàn)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(xiàn)某些過程的活動。實驗的目的有二，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(xué)教學(xué)方法
教學(xué)方法包括科學(xué)方法，這里首先對教學(xué)方法進行論述。
2.2.1 教學(xué)方法
在當今教育理論界以及各種教育學(xué)和教學(xué)論著作中，人們對教學(xué)方法的認識不盡統(tǒng)一，給教學(xué)方法所下定義也各不相同。我們認為，教學(xué)方法是指在教學(xué)過程中，教師指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)以達到教學(xué)目的而采取的教與學(xué)相互作用的活動方式的總稱。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)作為一個活動過程來認識，⑤他們將活動區(qū)分出三個最重要成分：組織作用的，激發(fā)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(xué)方法：實施學(xué)習(xí)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(xué)信息的過程）；激發(fā)學(xué)習(xí)認識活動和形成學(xué)習(xí)動機的方法（由此而保證調(diào)整學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)認識活動的效果的方法（由此，師生得以在教學(xué)進程中實現(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：組織和實施學(xué)習(xí)認識活動的方法。
第一亞組：按傳遞和接受教學(xué)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(xí)）；教學(xué)生產(chǎn)勞動。
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)生在掌握知識時思維的獨立性程度（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，包括試驗教學(xué)機器在內(nèi)；學(xué)生的獨立工作（讀書作業(yè)、書面作業(yè)、實驗室作業(yè)、完成勞動作業(yè)）。
第二組方法：激發(fā)學(xué)習(xí)和形成學(xué)習(xí)動機的方法。
第一亞組：激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的方法：認識性游戲、教學(xué)討論、創(chuàng)設(shè)道德情緒體驗的情境、創(chuàng)設(shè)引人入勝的情境、創(chuàng)設(shè)統(tǒng)覺的情境（依靠生活經(jīng)驗）、創(chuàng)設(shè)認識新奇的情境。
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)上的獎勵、對學(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：個別提問、面向全班提問的口頭考試、學(xué)習(xí)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(yè)、書面考察、書面考試、程序性的書面作業(yè)。
第三亞組：實驗室-實際操作檢查的方法、實驗室測驗作業(yè)、機器測驗。
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)生為了實現(xiàn)共同的科學(xué)教學(xué)目標，完成共同的科學(xué)教學(xué)任務(wù)，在科學(xué)教學(xué)過程中運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，我們通過表1將科學(xué)教學(xué)方法與科學(xué)方法進行比較。
通過對比，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(xué)教學(xué)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(xué)教學(xué)方法定義為師生為了實現(xiàn)科學(xué)教學(xué)目標，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)系來看�？茖W(xué)教育的內(nèi)容包括科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)價值，科學(xué)方法是科學(xué)教育的重要內(nèi)容，⑦科學(xué)教學(xué)方法是達成科學(xué)教育的途徑。（2）從兩者的具體分類來看，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)方法進行教學(xué)，獲得科學(xué)知識；二是對科學(xué)方法本身進行學(xué)習(xí)，可以促進學(xué)生進行遷移，作為更新科學(xué)知識的途徑，同時也可以為未來的科學(xué)研究打基礎(chǔ)，同時也可以培養(yǎng)學(xué)生形成良好的思維習(xí)慣、嚴謹?shù)乃季S方式，更好地適應(yīng)未來的社會生活。
教師有必要對科學(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，如果教師詳細了解這五種方法，就會發(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)過程中把握好教學(xué)的度，既不會盲目強化也不會無意中淡化科學(xué)方法，使學(xué)生能在科學(xué)探索的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)知識，掌握科學(xué)方法。
注釋
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⑦何永紅,王祖浩.我國科學(xué)教育急需厘清的幾個關(guān)系[m].教育科學(xué),2006(2).
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