论物理学科能力培养与知识学习的关系..

论物理学科能力培养与知识学习的关系
物理学专业10级：
指导教师：
1引言
有经验的老教师在教学过程中通常也会遇到这种情况，不知是该侧重培养能力还是传授知识。

就中国的整个社会教育背景的情况看来，经常出现一些学校为了提高学生的升学率进行填鸭式教育，经常不断传授知识给学生却不关注学生是否吸收了这些知识。

从近几年教学改革上看，如今的教学目的已不再是培养高分低能的学生，而是教会学生如何做，培养学生成为有用的人才。

一个人能将一套理论讲的头头是道，并不意味着他能解决实际问题，一个人的大脑里储存再多的知识，若掌握知识点的能力弱，而且缺乏运用知识点的能力，这样就会培养车头脑僵化，照本办事而不能独立思考，创造文明的高分低能的学生，从而达不到培养精英的目的。

所以说不能将知识与能力同一而论。

但是知识同样重要，就好像建房子的时候都需要打地基的。

同样道理，教学上构建学生的教育体系时，知识就是蜘蛛网上的每一根丝，层层叠叠交联于一起慢慢形成一个人的价值观、人生观和世界观。

各种能力都是以知识为基础的实践活动，一个人具有某种能力就必须具备相应的知识，用一句话说就是，知识是能力的基石。

在教学中，无论是能力还是知识都处于同等的重要地位。

有能力的人必定有知识，但没有能力的人未必是无知的，有知识的人未必有能力。

所以，老师们在教学的过程中应该怎么做才能统衡知识的学习与能力的培养呢？接下来笔者就通过详细分析物理学科能力的培养与知识学习的关系对该问题进行进一步的论述。

2知识与能力两者分别对物理学的意义
2.1知识的重要性
知识是人类经验与智慧的沉淀,是指人类在实践中认识客观世界（包括人类
本身）的成果。

它可能是包括事实，信息，描述或在教育和实践中获得的技能。

它可能是关于理论的，也可能关于实践的[1]。

学生日常所接触的书本知识集结了无数学家的心血，是人类智慧的结晶。

知识是浩瀚无垠，书中知识也只是冰山一角。

随着社会的发展，知识的作用愈加重要，在如今的知识时代，知识的重要性更加突出。

17世纪初文艺复兴时期，英国著名唯物主义哲学家Francis Bacon 在《新工具》中写道“人类知识和人类的权力归于一，任何人有了科学知识，才可能驾驭自然、改造自然，没有了知识是不可能有所作为的”从而提出了“知识就是力量”这一名言，这一名言推动了人们对科学文化的奋斗与追求，也推动了人们对知识学习的重视，对人类社会的发展与进步起到了重要作用。

基于人们自身对知识的渴望，到了现代人们开始提倡“活到老，学到老”“终身学习，建立学习型社会”等知识学习的思想观念。

人们若想发展科学，认识和改造自然必须首先掌握大量的知识，促进社会发展。

改革开放以来，从1980出台的第一部有关教育的法律《中华人民共和国教育法》到1985年开始实行九年义务教育，到三年后国务院批发教育局颁布《面向21世纪教育振兴行动计划》，再到1999年6月《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》的颁布，国家对知识学习的重视逐步深化对祖国未来接班人的要求也有所提高。

广博的知识为人们创造出绚丽的物质文明与多彩的精神文化的同时成就了一代又一代国家栋梁。

学习的过程好比一场越野比赛，而知识是我们手中的地图，要想获得胜利我们只有读懂地图上的每一个坐标，仔细分析每一条路、每一个方向标，寻找出一条捷径。

著名的物理学家牛顿曾经说过“如果说我看的更远，那是因为我站在巨人的肩上”。

牛顿结合伽利略确定的实验加数学推理的物理方法与开普勒创立的行星三定律创立了万有引力定律，从而建立经典力学体系。

2.2能力在物理学中的地位
能力通常指完成某一项工作的本领，包括完成这项工作的过程与方法，以及顺利无阻的完成这项工作所需要的心理特征。

一个人如果有能力驾驭所学过的知识并且能将知识有意义的应用于现实生活中来，就能认识每一件事物的本质并改造对象世界为自己所用。

人们要想在成功完成某项任务单凭一种能力是不够，只有将多种能力有机结合并进行综合利用才能取得更好的效果。

没有能力的人如同折翼的雄鹰无法翱翔于高空之中，只能沦为其它肉食动物口中的粮食。

以上是
对能力的广泛性理解，接下来我们分析教育学上的物理科能力。

随着信息时代的到来，当今社会的知识已呈现高速膨胀的态度，教育也面临着巨大的挑战，传统的以掌握知识为目的的教育形式已无法应对，而让我们学生具备较强的学习能力，从而驾驭这种知识快速更新的局面，跟上时代的步伐已是当今时代迫切的需要[2]。

以促进学生全面发展，提升综合素质的素质教育对传统片面追求高升学率的应试教育的冲击下，人们也开始重视孩子综合能力的培养，而中央国务院更是将素质教育加入法律法规之中。

素质教育下物理学科能力的教育方式与原则，首先体现社会的发展与进步，人类和谐共存的人文素质教育，培养具有人文素养情感，对国家有贡献的栋梁，其次为学生学习物理学科专业知识与从事其它技术工作奠定基础。

基于学校教学，能力的培养较好的方'法就是将能力具体于学科教学当中，因而有了学科能力一说。

在学校教育中，数学科注重学生培养逻辑与空间思维能力及数学运算能力，而语文与英语则加强听、说、读、写四种能力的训教。

继而物理学也有了相应的物理学科能力。

什么是物理学科能力？物理学科能力的概念一直处于“犹抱琵琶半遮面”的模糊状态，能力的论述也众说纷坛，直到前几年，国家教委考试中心的《物理科高考说明》中把物理学科能力归纳为五个方面，分别为理解能力，推理能力，分析和综合能力，运用数学处理物理问题的能力以及实验能力[3]。

物理理解能力是基础知识学习的基础，在此基础上更好的理解与掌握概念及其规律与其简单的应用，认识同一概念和规律相关的区别与联系。

物理学是一门以实验为基础的学科。

1963年，意大利物理学家伽利略著名的比萨斜塔实验证明了重物与轻物下落一样快从而推翻了古希腊学者亚里士多德质量大的小球下落快的理论。

比萨斜塔实验的成功演示在学术界产生深远的影响，学者们开始重视实验的重要性，而在我国现代教育中为了能让学生更能直观的看到物理规律及掌握相关知识，物理学科增加课堂演示实验与实验课程。

物理实验对学生理解物理概念、巩固物理知识及运用物理知识、掌握物理规律起到重要作用，同时也能培养学生动手实践能力和提高他们的科学意识。

我们都知道数学与物理的关系密不可分，许多物理定理都需要运用数学的计算方法验证。

运用数学处理物理问题能力的培养能让学生学习物理这门课更加得心应手。

推理能力与分析综合能力的培养能引发学生对物理之
中未知的规律的深刻思考，为物理学科未来的发展奠定基础。

除了以上所述的物理科能力，还有其他学者认为创新能力与思维能力等在物理学科中也处于相当重要的位置。

3知识与能力之间的并存关系
3.1掌握知识是发展能力的基础
现在物理学科的教学任务不仅仅教授学生相应的物理知识，使其学会相应的物理方法和理解物理思想，但更重要的还是培养相应的物理学科能力，求实的态度和创新的科学思想。

物理学科不同于其它科目，不能仅靠死记硬背，还需要学好基础知识，发展学科能力以不变应万变解决问题。

笔者前面说过，现代教学已将物理学科能力培养喻物理教学当中，在学习知识的过程上让学生能主动参与其中，从而培养学生的探索和动手能力，收集和处理信息的能力，吸收新知识的能力等。

能力教学的关键要捉好两个环节：首先是知识技能的获得，因而知识技能的获得质量非常关键。

其次在能力培养中，要特别注意知识技能“内化”过程[4]。

知识是知识技能形成的基础，而知识技能是能力培养的关键，所以在教学中确立知识教学地位也是非常重要的。

但是，为什么一些物理成绩优异，知识基础如此好的学生能力却如此低？原因是他们只重视知识的获得，却忽略了知识技能和能力的培养。

他们只是机械般记忆知识，简单的效仿知识技能，并没有深入了解知识的构造，在大脑中形成清晰的知识网络。

无法对知识的迁移与应用也是导致能力低下的重要原因。

当然，没有知识作为基础任何物理科能力都难以发展起来。

物理学科能力的培养需要知识做铺垫，如物理实验能力的培养，物理实验能力是在实践过程中形成的。

物理实验能力要求每个学生扎实基础知识独立完成实验，明确实验目的，掌握实验方法，会正确使用实验器材，会观察分析实验现象并处理实验所得数据得出结果。

做实验之前，学生需要弄清楚实验原理是什么，实验器材的如何使用，该次实验的目的是什么等等，这些都需要的扎实的知识做前提。

比如影响摩擦力大小的因素探究实验，实验前学生需要学习什么是摩擦力，并猜想其影相因素有哪些，如何设计实验。

知识是培养学生物理科能力的基础，没有扎实的基础知识去奢求培养能力谈何容易，任何学习能力的提高都离不开基础知识的掌握。

学生越牢固的掌握基
础知识，越有利于能力的发展，如果离开基础知识发展能力，这时候能力就成了无源之水，无木之林。

3.2能力是掌握知识的前提
了解事物的本质是学习物理的关键。

学习物理知识不是仅仅将书本中的知识记入脑袋里，而是主动构建知识结构的过程。

学习物理的学生也不是解题机器，会做题目并不代表学生已经完全了解物理学科的本质。

这样的学习过程仅仅是依样画葫芦地将学习到的知识重复一遍而已，但是却没有研究物理的基本素养。

学习物理就是要深入了解整个物理体系的架构，知道各种各样的物理规律和概念及其作用和地位等物理学科实质内容。

学习这些知识需要有一定的能力作为前提。

一个学生物理学科能力的高低会直接影响到掌握物理知识的水平。

能力高的人较轻松的获取知识，而一个能力比较弱的人则需要付出更多的努力才能学习到同样的知识。

学生的能力提高了，掌握知识的速度与质量也会有所提高。

一个人的能力的来源可分为先天遗传和后天培养两个途径，研究表明男生空间思维力和动手实验的能力均比女生的强，这也是为什么刚接触物理这门学科时女生的总体成绩总比男生低，但我国著名的数学家华罗庚曾说过“勤能补拙是良训，一分耕耘一分才”，另外为了知道天才的形成是否跟先天遗传有关系，许多科学家曾经比较著名的科学家爱因斯坦，音乐家贝多芬的大脑与普通人的大脑有什么不同。

结果发现他们的大脑也没有特别大，可见脑容量的大小跟才能的相关性不大，也就是说先天遗传对天才的培养影响不大。

所以先天遗传的好的男生只能说明在跑线上占有一定的优势，并不代表在学习物理这门科目上会一直一帆风顺，而稍处劣势的女生若依靠后天的努力，学习成绩也会有所改善。

“资质”就像是一块布，要剪裁成什么样子，全靠后天的努力，料子的好坏只是影响你在缝衣时会轻松一点或费力一点而已[5]。

3.3发展能力是学习知识的最终目的
据教育局统计，2013年出国留学人员总数为41.39万人，比2012年增加了1.43万人，增长了3.58%；各类留学回国人员总数为35.35万人，增加8.06万人，增长了29.53%，出国留学热持续升温[6]。

在此背景下，想出国留学的中国学生如何入读心仪的国外院校？Educational Expert表示国外著名院校招收学生时并没有将成绩高低作为唯一的标准，反而考生的实践经历、创新思维和动手能力等软实力已成为了能否录取的重要因素。

北京一所高校的李超，成绩优异本
该进入国外名校却无实践经验被报名的几所名校拒绝，而成绩平平的小许因社会实践丰富而得到英国谢菲尔大学青睐。

针对国外院校录取中国学生时更看重“软实力”这一问题，嘉华世达澳新部项目总监田丽铁指出：“所谓国外大学要求的'软实力'，笼统来讲就是社会实践能力、个人综合素质、学术能力、个性特征、兴趣爱好等能力的体现。

”国外名校的目标是培养各个行业的佼佼者，所以他们不会单从报考学生的学习成绩是否优异来判断是否录取，而是重点挖掘录取具备某些潜质或天赋的学生。

教育部中国留学服务中心主任白章德更是强调，学生是否有创新思维是首要的，不管你学哪一科都需要培养创新思维，因为不摆脱模式性思维就很难有创新性的成果。

我国为何有那么多学生希望留学海外？与国外录取标准相比，我国仅看中成绩的高低，也由于这个原因导致了应试教育影响我国教育多年，也由于这个原因导致我国所培育出的佼佼者甚至比不上出去工作多年的初中生。

能力是决定你是否能立足于社会的硬标准，而能力是在实践中积累，在学习中培养的。

学习知识的最终目的是在实践中检验和思悟知识，也只有这样才能获得真智慧[7]。

一个学富五车的人若无发挥的能力就成空置花瓶无用武之地。

当然相应的在物理教学过程中培养学生的学科能力与学习成绩的提高同等重要。

但在现实的物理教学当中，大部分教师都是以传授知识为主，培养学科能力为铺，却忽略了学科能力与知识的提高是相辅相成，互相促进。

4知识与能力之间的区别
4.1从概念上区别知识与能力
知识与能力两者之间具有一致性的并存关系，同时也有一定的区别。

从概念上看知识与能力的区别主要有以下二点：
（1）“知识”的形成活动属于脑力活动。

“知识”是人们对客观事物进行主观的判断与思考的产物，可以分为“这是什么”的陈述性知识和“该如何做”的程序性知识，而这些知识的形成过程都会在脑海中慢慢形成的短暂性或永久性的记忆。

而能力的活动是属于实践活动。

学生的实践过程就是发挥和运用能力的过程。

（2）知识主要指在思维能力和创造性的想象力等等的综合作用下，人们根据主观的判断在头脑中进行的对客观事物的认识和了解。

而能力主要指人们适应环境与改变环境的实践能力。

比如，学生根据老师课堂上传授的知识进行
分类与总结并将这些知识转化为自己头脑中的记忆，这个脑力活动的过程就是知识形成的过程。

4.2在发展人的主观能动性中知识与能力处于两个不同阶段
根据马克思观点，人与动物的差别就在于人具有主观能动性世间万物，也因此人最宝贵[8]。

但是由于不同的历史条件和周围环境的差异的原因，每个人都未必能充分发挥自己的主观能动性。

人的主观能动性又称为自觉能动性，是指人在自己的思想操控下主动去做某件事情。

而在发展人的主观能动性的时候，知识与能力处于两个不同的阶段。

在现实教学当中总会出现同样的考试分数在不同的学生身上有着不同的含义，这种情况说明了知识掌握和能力之间存在着差别。

有的学生不但学习成绩优异而且反应敏锐，善于观察，勤于思考，能够综合运用所学知识解决实际问题；但是有学生成绩优秀但理解能力却很差，思路不但狭窄而且常常知其然而不知其所以然，即所谓高分低能者。

传授知识与发展能力两者之间具有一致性，但同时也存在着一定的矛盾，即唯物辨证法中的对立统一关系。

知识的传授与能力的发展的一致性是由于发展能力的前提是必须积累一定的基础知识积累，而一个完全没有经过知识传授人，就算天赋绝顶也不会有什么大成就。

不过这种一致性的表现是对基础的、实际的、必需的知识的要求上来理解的。

而传授知识与发展能力之间的矛盾性也是非常显而易见的。

由于我们每一个人的时间、精力与学习能力都是有限的，不可能做到全方面兼具，因此如何合理有效的安排好知识积累与能力发展的时间与轻重，就成为教育界的一个争论不休的问题，这也正是两者之间的矛盾所在。

哪人一个是一生中应该注意或学习的重点，许多人各有各的看法。

从以上所述传授知识与发展能力的矛盾性来看，不同的人会持有不同的看法，因此势必会衍生出不同的理论观点，现实教育中也会因此出现一些令人难以解决的问题。

在传授知识的角度来看，知识是无穷无尽的，所谓“学海无涯”。

就是因为知识的这种无限性，才需要我们不断的去学习，去追寻、去探索，这样子人类所拥有的知识与对宇宙、对世界的认识才会不断向前。

从这种理论主张出发，教育就应该将知识的传授作为一切的中心，重视学生对于知识的积累与掌握，提倡终身教育与学习。

而发展能力，最多只能是作为一个侧面去对待。

对于学生知
识积累的考察，则通常是用卷面考试的形式，从卷面分数得出高低。

分数越高，也就代表知识积累越好。

这种教育理论和教育方式带来的问题就是“高分低能”的情况。

报纸上经常报道某些“高分状元”竟然连基本家务都不会做，例如清华高才生向狗熊泼硫酸等都证明了这种只重视知识积累的教育所带来的问题与弊端。

从培养能力的角度上，社会上的每一个人都是一个个体，每一个人所做的事情都会对社会的运作其作用。

一个人可以做怎样的事情或做到什么程度是本身具有怎么样的能力所决定的，。

能力的发展是知识的一种综合运用，也是自身素质的提高。

因此，从重视能力的发展的教育的角度上看，学校教育不应该仅仅重视培养基础知识，更要诱导学生培养自己的爱好与兴趣，从而发掘自身的天分与潜能，做到孔子所说的“因材施教”。

例如少年作家韩寒，他在文学方面有着非常高的天赋与潜能，尽管他对于其他方面的才能不怎么好，但也不能因此就扼杀了他其他方面的能力。

如果逼迫他学好基础知识，恐怕连他的文学天赋也会因此而被扼杀。

5知识与能力之间的转化和对教学的影响
5.1知识向能力的转化
学习知识的最终目的不是把全部的知识储存在大脑中，而是在巩固好了基础知识的情况下将其转化为解决不同现实情境中所存在的不同问题的能力。

知识是人们经过社会实践慢慢积累起来的经验之谈，而能力却是指人们完成某种活动所必需而且直接影响活动效率的个性心理特征。

知识转化为能力又需要哪些条件呢？
知识是培养能力的基础，因此掌握好知识是形成能力必不可少的前提条件。

但是，学科能力的培养不会自发地在传授知识的过程中进行的。

有些人认为在学习知识的过程中自然而然就能培养能力，或是有了能力就能自然而然的掌握了知识的看法都是不切实际。

知识需要具备一定的条件才能转化为能力，但是并不能确定这个转化的过程是对能力发展起到促进作用，还是起到阻碍甚至抑制的作用。

应用知识来解决具体问题即培养物理学科能力是强调知识的目，例如现在的升学考试主要以考察书本知识为辅，考察学生用所学知识来解决实际问题的能力为主。

这就要求学生扎实地掌握好基础知识的前提下把所学到的知识转化为解决问题的工具，从而转化为实际能力。

物理学是与现实生活息息相关，若想掌握好
物理知识就应当从事物的本质出发。

一个人的脑海里储存越多的知识，并不能说明这个人解决实际问题的能力就会越强。

有时候即使这个人学到了解决某一问题的全部知识，也不能保证这个问题能完美的解决。

但是有些人懂得通过研究和了解事物的本质来即灵活掌握知识，从而为能力的发展提供更广阔的空间。

不过有些人掌握的知识的一味的死记硬套最后也只能被培养成高分低能者。

学生只有扎实好基础知识才能有条件培养学科能力。

能力的培养是有一定的目的和方向的，但是不能注重基础知识的培养而忽略能力节或着重培养学生能力而忽略基础知识的重要性。

一个学生如果不具备机器人的基础知识就谈不上具有机器人解决问题的能力，更加谈不上创造力。

专家的研究表明，一个领域内善于解决问题的专家必须有5～20万个知识组块，一个专家再有能力，如果设有具备这个领域的专门知识，就不能解决这个领域的问题[9]。

但如果在头脑中无条理的堆积知识，即使学到更多的知识也不会利于培养学生的学科能力。

基础知识加以升华才能产生能力。

因此，不能提从“知识中心”转移到“能力中心”，不能把“学会”与“会学”对立起来，更不能因知识更新太快，就不重视学生基础知识的学习和掌握[10]。

相反的，知识更新的速度越快就能为我们提供了更为广博的知识视野、良好的知识素养和合理的知识结构。

比如物理科的新课程并不是不需要掌握基础知识，而是要强调精选出能终身学习所要必备的学科能力和基础知识，而教育的内容也应该与现实生活以及现代社会的科技发展相联系起来；在学习方法上需要强调培养学生的收集和处理信息的能力，主动参与探究和动手的能力，分析综合的能力，以及交流合作的能力等等。

5.2对教学的启示
既然认识到了能力培养的重要和知道该培养哪些能力，那么教师在物理教学过程之中该如何培养学生的学科能力呢？依照上述将物理知识转化为能力的方法，关键在于在学生大脑中形成完整和清晰的物理知识结构，教会学生解决问题和研究问题的科学方法，训练学生物理各方面的能力。

捉住这三方面的实质是增强学生认识活动的有序性，而有序是培养能力中的核心因素，在这有序的基础上，还要在应用中实现变通和迁移，而变通和迁移也是能力的重要因素[11]。

根据学科能力的培养与知识学习之间的关系，物理教学中能力的培养就可以确定基本的培养途径和明确的方法。

掌握物理基础知识结构是物理教学的基本任。