科学方法教育的目的在于发展学生分析和解决问题的能力。实施物理科学方法教育，既要保证能有效开展，又不能因此而增加学生的学习负担，所以科学方法教育必须与物理知识教学有机结合。科学探究是一种有计划、有目的的活动，是在一定理论假设指导下进行的，运用科学探究式学习方式，更利于学生科学方法的学习。

  一、探讨物理科学方法教育

  科学方法教育有“隐性”和“显性”两种方式。隐性方式是“用反映科学认识基本过程的科学方法的一般程式去组织对科学知识的概念、规律、原理的教学过程，使学生的认识过程模拟科学探究过程。但教学过程中并不明确地去揭示所采用的科学方法一般程式的原理、各阶段具体方法的名称和有关知识”；显性方式是在“进行科学方法教育时，明确指出这种科学方法的名称，传授有关该方法的知识，揭示方法的形式，操作过程，说明原理。教师公开宣称进行科学方法的教育，学生处于有意识地接受科学方法知识的状态”。

  物理科学方法教育作为一门隐性课程，隐性教育是非常重要的。尤其在初中教育阶段，科学方法教育通常不作显性处理。但在高中教育阶段，显性教育就显得比较重要，因为高中物理教育的主要目的之一是培养学生的能力。就象著名科学家杨振宁教授所说：“学习有两种办法。一个办法是按部就班的；一个办法是渗透性的”。

  在实施物理科学方法教育的过程中，探究性学习能够将隐性教育和显性教育都是有机地结合在一起的，提高学生的物理兴趣，产生良好的学习动机，促进物理知识的学习。当然，科学探究只是探究教学所要考虑的维度之一，我们不能忽视其他重大影响因素如学生和社会发展要求，而完全由此出发来设计和开展探究教学。从历史来看，探究教学在杜威的倡导下曾过于偏向学生的需要和兴趣，使课堂上的探究远离科学家的探究，使学校科学沦为生活科学。20世纪中期美国的课程改革运动所倡导的探究教学又过于偏向科学探究，远离学生的生活，以致过深过难，演变成枯燥乏味的智力游戏，使一般学生丧失学习科学的兴趣。因此，我们要善于吸取历史教训，在使探究教学反映科学探究本来面目的同时，尽量在学生、社会、科学之间保持一定张力，谋求三方面的共同发展。

  二、物理教学中的科学探究

  科学探究引入中学课堂，有利于学生从探究学习过程中领悟科学探究的本质，形成正确的科学态度。

  1、科学探究注重学生知识的自我构建。探究教学要求教学应从学生的已知开始，在探究中构建自己的知识体系，教学结束时学生仍沉浸在多角度看问题的兴奋之中，并在把所得结论运用到新情境的过程中发现新问题，产生新的探究兴趣。换言之，学生原来的理解受到挑战，并由此形成问题，他们的思维超越寻求答案这种公认的任务。他们对问题感兴趣，被探究精神所支配，成为酷爱探究的人。

  2、科学探究注重学生的不同意见。探究教学的倡导者和实验者萨其曼指出，课堂上学生感到自由和小压力是开展探究教学的两个重要条件。他认为教师必须认识到并非所有学生的知识基础都相同，都能以相同的速度学习，因而教师要允许和鼓励学生大胆提出和验证自己的想法，用自己的方式解决观察结果。而自由和小压力则允许学生在同一堂课内，以不同的思维方式和学习速度取得进步。他批评当时学校过于强调统一，教师匆忙赶进度。由此给学生施加太大的压力，致使学生不能真正开展探究学习。萨其曼所提出的上述探究教学条件，实际上是让学生有提出和检验假设的自由。

  3、在科学探究中要培养学生注重证据的习惯。科学学习心理学研究表明，无论是使学生的错误观念发生转变，还是在其日常观念的基础上进一步形成科学概念，都非易事，需要有大量事实或证据作支撑。这要求探究教学时，对于体现学生日常概念或理解的各种假设，无论多么幼稚可笑，教师都不要轻易做出否定或肯定性的结论，对学生进行压服，而要让学生通过多种途径收集证据来验证，从而促使学生在理解或领悟的基础上主动转变观念。如此，学生才有可能养成尊重事实、敢于批判和实事求是的科学态度。

  三、小组探究模式在物理教学中的运用

  小组探究，是指学生在教师的指导和帮助下，以小组为单位，根据自己的兴趣爱好，选择与课程学习相关的现实性较强的课题，运用所学的知识和所获取的信息以及科学研究的方法，对课题进行系统探究，最后取得集体的研究结论。在这样的学习过程中，学生之间由原来相对独立的个体关系转化为密切合作的伙伴关系。小组合作学习一般有以下步骤：

  1、组建学生小组。许多对小组探究进行过研究的专家强调，建立学生小组时应同时考虑“质”和“量”两个因素。在人员“质”的方面，可以按照学生的知识程度和能力水平来搭配，由好、中、差三类学生组成小组(异质构成)，使优等生可以带动差等生，在学习上共同进步；也可以让学生根据各自的兴趣爱好自愿组合，把探究同一问题的学生组成一组(同质构成)，这样有助于他们之间相互补充，相互激发创造灵感，取得高质量的研究成果。两种分组方法有不同的作用，可在教学中酌情选取。在人员数目上，小组规模不宜过大，一般为三到五人。人数过多容易使分工和责任模糊，减少成员之间紧密而积极的互动。

  2、选定小组组长。虽然小组探究是一种合作性学习，但也不能忽视小组组长的作用。小组长担负着联络指导教师和召集、督促、检查小组成员的任务，同时，还起着小组内协调、疏通的作用。当小组成员的观点发生冲突时，小组长要组织讨论、分析，使成员之间相互理解、接纳和支持，最后达成共识。许多参加过小组探究活动的学生认为：“小组长应为民主推荐，最好不由教师指派，让有高度责任心、同学信得过的学生来领导小组活动。”

  3、分配成员任务。为避免前面提到的小组成员“搭车”或“逃避”的现象发生，教师应督促小组进行成员的角色分工，以达到每个学生最大限度地参与。分工时要兼顾每个学生的个性、特点和能力，激发他们的创造潜能。当然，分工并不是要把每个部分最后简单地拼凑起来，而是要使每个学生都成为“负责人”，成为某个主题的“专家”，以带动其他同学一起进行更深层次的探讨和创新。实践表明，小组成员的合理分工有助于培养学生的责任感和成就感。

  4、教师提供支持。小组探究不同于一般的接受性学习，它的过程相当复杂，难度也较大。因此，教师需要运用促进性教学技能帮助学生。如引导学生正确选题、介绍科学研究方法、解答学生疑难、提供研究资源等，当然，在学生没有请求帮助时，教师也不要过多地“打扰”，以免影响他们的自我指导和独立创造。

  在科学方法的教育过程中，许多研究者关于探究式教学进行了大量研究，结果表明，探究式教学比较符合学生的认识和发展过程。在物理教学中，科学探究将物理学科的探究本质与学生学习的探究过程有机地统一起来，体现了物理教学的本质特征。学生从原有的认识出发，积极参与寻找解释和答案的过程，真正成为探索物理世界的主体。