任何一種科學學說的產生，都必然要經(jīng)過一段醞釀、孕育與發(fā)展的過程，任何一種科學觀念，在其初的表現(xiàn)形式上，只能是一些閃光的思想、猜測、直覺與靈感的波動，正是這種新思想的潛流與舊觀念、舊理論的沖突與重組才能產生定向的新思維。所謂潛科學思想就是指科學結論與原理產生之前所隱含的科學思維與科學方法論的總和。
    物理學發(fā)展史包含著豐富的潛科學思想，在中學物理教學中運用潛科學思想，是改革傳統(tǒng)教育觀念，進行素質教育，提高教學質量和效率的有效方法。
    一、在物理教學中運用潛科學思想，有助于學生對科學方法的學習和掌握
    探索性是潛科學思想的顯著特征。物理學家在探索物理現(xiàn)象和規(guī)律的過程中運用的方法是豐富多彩的，物理學發(fā)展史證明了這樣一個事實：科學物理方法的產生和完善，是推動物理學發(fā)展的動力。諾貝爾獎金獲得者大都有同感，他們在學習期間主要的不是向導師學習科學知識，而是學習導師如何工作及怎樣思考，怎樣對待事物，怎樣處理問題，從中學到有效地思考、處理問題的思想方法和工作方法在中學物理教學中運用潛科學思想。就是要把課本中的概念、規(guī)律的產生過程，以及物理學家對其探索的種種曲折展現(xiàn)給學生，從而使學生受到科學方法的教育和熏陶。
    二、在物理教學中適用潛科學思想，有助于培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力
    創(chuàng)造性是潛科學思想的一個本質的特征。安培在人們還根本不了解分子電流結構的情況下，提出分子電流假說；法拉第在超距作用觀點占統(tǒng)治地位時，提出電磁作用的傳播需要媒介和時間。物理學中任何一種新概念的建立；新規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，新理論的創(chuàng)造，都包含著新的思維方式和研究手段。這種創(chuàng)造性工作的科學程序為：對舊觀念、舊理論的懷疑──新假說的提出──新假說的證實──新假說的形成──新理論的建立。在中學物理教學中，根據(jù)教學內容滲透這一研究程序，鼓勵學生大膽猜想，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思想是大有幫助的。
    三、在物理教學中適用潛科學思想，有助于破除學生頭腦中先驗的錯誤概念
    模糊性是潛科學思想的一個基本特征。任何一種新的科學假說的提出，開始階段總是朦朧不清，很不成熟的。例如，伽里略在研究落體規(guī)律時，否定了亞里士多德“重物落得快”的結論，但他在探索正確結論時，仍受“重物落得快”的影響，首先想證明的是“落體速度與落體和介質的密度差成正比”，當實驗否定了這個假設后，他才開始轉向“在真空中一切物體將等速下落”的假說和證明，在物理教學中注意向學生揭示這些過程，可以防止學生在日常生活中由于自發(fā)“內化”而形成的錯誤概念對形成正確概念的影響。
    四、在物理教學中運用潛科學思想，有助于開闊學生的視野，豐富學生的知識背景
    反常性是潛科學思想的一個重要特征。反常性包括反傳統(tǒng)觀念，反常規(guī)思維，反常規(guī)方法等。例如，17、18世紀人們習慣于孤立地考察各種現(xiàn)象，認為不同現(xiàn)象都是不同性質的特殊物質引起的：物體內存在“彈性體”，所以物體有彈性，物體內存在“燃素”，所以能夠燃燒；物體間引力作用是通過“以太”；熱傳遞是“熱質”的轉移，等等。上述看法對人們的思想有很大的束縛作用。如果沒有一代又一代科學家們反常的設問、思考，就不可能有今天正確的結論。因此，讓學生了解這些，有助于他們從廣闊的背景上來理解問題。
    在物理教學中運用潛科學思想的途徑和辦法，主要有以下四種。
    一、在創(chuàng)設教學情境時利用潛科學思想
    　　　　　　
    教學理論與實踐證明，良好的教學情境能激發(fā)學生正確的學習動機和求知的欲望。因此，在物理教學中可利用潛科學思想創(chuàng)設物理教學情境。例如，在講勻變速直線運動定義時，可根據(jù)伽里略的探索過程，從“什么樣的變速運動簡單”這一問題入手，引導學生分析速度怎樣變化才是均勻的（有兩種情況）。然后介紹伽里略舍棄“速度隨位移均勻變化”這一設想的推理過程，和對“速度隨時間均勻變化”運動現(xiàn)實性的驗證，從而使學生在和諧的情境中理解勻變速運動定義實質。又如，講“自感”這課時，可根據(jù)亨利發(fā)現(xiàn)自感現(xiàn)象的過程，用如下的辦法創(chuàng)設教學情境：在黑板上畫出如圖所示兩相鄰的線圈（A、B）及電路，問學生：閉合電鍵瞬間，B線圈中有無感生電動勢？（有）為什么？（因為A線圈的電流磁場穿過B線圈的磁通量發(fā)生了變化）。然后教師擦去B線圈電路，再問學生：閉合電鍵瞬間有無感生電動勢產生？學生先是一愣，再細想，不少學生會回答閉合電鍵瞬間在A線圈建立電流過程中通過A線圈自身的磁通量發(fā)生了變化，應有感生電動勢產生。這時教師指出事實是否確是這樣，要用實驗來檢驗。怎樣設計實驗電路呢？筆者曾就此啟發(fā)學生根據(jù)楞次定律和對“阻礙”的理解，先設計出課本中演示實驗電路，分析出應看到的現(xiàn)象，后加以驗證。
    二、在形成概念的過程中滲透潛科學思想
    在物理教學過程中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，學生在學習某些物理概念前，對相關的物理現(xiàn)象已有感覺和印象，但有時是不準確的，不全面的，甚至是錯誤的，這對于學生形成正確的概念是不利的，甚至還會為形成正確概念造成極大困難。因此。在形成概念的過程中可滲透潛科學思想。例如，講“慣性定律”這課時，可先讓學生合上書，根據(jù)自己的經(jīng)驗回答物體運動和力有什么關系？大多數(shù)學生的回答與亞里士多德觀點相同，即“受力運動的物體，當物體停止力作用便歸于靜止”。這時教師指出，僅僅在三百多年前這一結論才被伽里略發(fā)現(xiàn)是錯的，伽里略敏銳地抓住物體停止力作用到物體停止運動這一常人易忽略的過程進行分析，推理得出：物體之所以停下來是受阻力（減速原因）作用，如果沒有減速原因物體永遠不會停下。伽里略之所以能對物體停止力作用后的過程進行分析，在于當時只有伽里略能夠明確區(qū)別“速度與加速度”的概念。然后，再介紹伽里略的理想斜面實驗，就會收到很好的效果。
    三、在指導學法時體現(xiàn)潛科學思想
    由于物理現(xiàn)象、物理規(guī)律是相互聯(lián)系相互依存的，一個綜合問題中起影響作用的因素會有好幾個。因此，認識一個物理問題，教材通常是把整體分成若干部分進行分析，然后，再把各個暫時被割裂、被獨立的部分綜合回到整體，”從而形成物理學科的教材結構。為了便于學生學習比較系統(tǒng)的物理知識，可向學生指出教材安排中隱含的潛科學思想。例如，歷早研究電磁現(xiàn)象的吉爾伯特在對電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象進行研究比較之后就深信“電、磁兩者之間沒有聯(lián)系”。這一看法使人們長期以來一直把磁和電作為兩種絕然無關的現(xiàn)象分別加以研究，直到19世紀奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應為止，其后不久法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，后經(jīng)過麥克斯韋的工作，一舉建立了電磁學的“大廈”。根據(jù)這一線索，學生對課本中電磁學部分各章先后順序就容易理解，對電磁學的內容掌握就不再是零碎的。
    四、在物理課外活動中介紹潛科學思想
    課堂教學，時間有限，不可能將有關的潛科學思想講深講全，因此，利用物理課外活動開設講座，向學生介紹潛科學思想，既可激發(fā)興趣，又有利于課堂教學內容的理解和掌握。在全班參與的課外活動中，應著重介紹基本物理概念、規(guī)律中包含的潛科學思想。例如，力、場、能量等概念的建立，機械波、電磁波、物質波的發(fā)現(xiàn)等；在只有部分物理學習積極分子參加的課外活動中，可指導學生閱讀物理學史、物理方法等方面的書籍，消除學生對物理發(fā)現(xiàn)的神秘感，從新的觀念，新的思路，新的境界中審視課本中講過的知識，提高自己的能力。經(jīng)驗證明，這樣做對所學知識的掌握也是很有幫助的。