在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

馬富強(qiáng)

蘇州市學(xué)府實(shí)驗(yàn)學(xué)校 江蘇蘇州 215009

《中國(guó)青年報(bào)》2010年9月28日曾經(jīng)刊登一則消息：“中國(guó)第八次公民科學(xué)素質(zhì)調(diào)查顯示，到2010年，全國(guó)公民具備基本科學(xué)素質(zhì)的比例為3.27%。這個(gè)數(shù)字意味著，每100人中，僅有3人具備基本公民科學(xué)素質(zhì)。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)的公民科學(xué)素質(zhì)水平差距很大。早在1989年，加拿大公眾達(dá)到基本科學(xué)素養(yǎng)水平的比例就為4%了；1991年，日本的比例為3%；1992年，歐共體的比例為5%。而美國(guó)在2000年時(shí)，公眾達(dá)到基本科學(xué)素養(yǎng)水平的比例已經(jīng)高達(dá)17%?！?/p>

筆者認(rèn)為，科學(xué)素養(yǎng)是指人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)基本的生活現(xiàn)象、自然現(xiàn)象能夠有一種合理的認(rèn)識(shí)。比如看見閃電應(yīng)該知道這是一種正常的自然現(xiàn)象，它不是神仙發(fā)怒、雷公電母施威；看到“油鍋里撈錢”表演不能盲目相信表演者有超自然能力，知道這和液體的沸點(diǎn)有關(guān)；在一些媒體上，對(duì)不少明顯違背科學(xué)常識(shí)的醫(yī)療廣告也應(yīng)有一定的辨別能力，“綠豆張悟本、道士李一”們能夠大行其道，長(zhǎng)時(shí)間不被戳穿，正說明具備科學(xué)素養(yǎng)對(duì)一個(gè)人重要性?？梢姽竦目茖W(xué)素養(yǎng)水平直接影響國(guó)家的發(fā)展、人民的幸福。

科學(xué)素養(yǎng)的普及，科技意識(shí)的培養(yǎng)要從學(xué)生抓起，物理課堂尤其重要。要利用好物理教學(xué)這塊主陣地，在教學(xué)過程中使學(xué)生既能掌握物理概念、原理，又能發(fā)展思維方法；學(xué)會(huì)將探究性學(xué)習(xí)方法深入生活之中，知道怎樣認(rèn)識(shí)未知事物，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)戰(zhàn)勝困難的意志品質(zhì)。要達(dá)到以上目的，筆者認(rèn)為要做好以下幾點(diǎn)。

1 提高學(xué)習(xí)興趣，夯實(shí)物理基礎(chǔ)

“興趣是學(xué)生最好的老師”，提高了學(xué)生興趣，學(xué)生的注意力能夠集中于課堂，對(duì)老師的一舉手一投足都會(huì)牢牢記在心里，對(duì)課堂的每一件小事、每個(gè)細(xì)節(jié)歷歷在目，教學(xué)就可以起到事半功倍的效果。

物理教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)其實(shí)都可以用實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生的興趣。比如利用實(shí)驗(yàn)引課，直觀形象又生動(dòng)活潑，把學(xué)生的注意力很快拉回到課堂上。在學(xué)習(xí)“摩擦力”時(shí)，教師成功地用筷子提起了一杯米，學(xué)生充滿好奇，從而激發(fā)起對(duì)摩擦力探究的欲望；在學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)”時(shí)做覆杯實(shí)驗(yàn)；在學(xué)習(xí)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí)做“向漏斗內(nèi)吹氣，乒乓球不掉下來”實(shí)驗(yàn)，都可以大大增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣，改善教學(xué)的效果。

在教學(xué)過程之中，通過設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生的注意，相當(dāng)于給學(xué)生注入了強(qiáng)心劑。研究影響浮力大小的因素時(shí)，用酒精燈加熱燒杯里的水煮湯圓，學(xué)生用期待的眼神一直緊緊盯著燒杯里的湯圓，直到湯圓漂了上來，問學(xué)生發(fā)現(xiàn)了什么變化？學(xué)生可能答不出來，這時(shí)把另一只沒煮過的湯圓放在另一個(gè)燒杯中在旁邊作對(duì)比，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)兩只湯圓大小明顯不同。進(jìn)一步思考，知道漂上來的湯圓體積變大，引起浮力變大，從而漂了上來。相信這樣的實(shí)驗(yàn)所體現(xiàn)出來的物理知識(shí)學(xué)生一定不會(huì)忘記。

習(xí)題課上也可以安排實(shí)驗(yàn)突破難點(diǎn)。在講電和磁練習(xí)時(shí)有這樣一道題：“兩個(gè)條形磁鐵的N、S上各吸引一枚鐵釘，如果把N、S相接觸，鐵釘會(huì)怎樣？”很多學(xué)生會(huì)判斷出錯(cuò)，這時(shí)不妨演示一下，有了這種直觀感受，學(xué)生的錯(cuò)誤率大大降低。利用這樣的課堂實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的思維始終處于比較活躍的狀態(tài)，可以有效地提高學(xué)習(xí)的效率，夯實(shí)物理知識(shí)的基礎(chǔ)。

2 學(xué)習(xí)探究方法，培養(yǎng)探索能力

探究式學(xué)習(xí)是發(fā)現(xiàn)未知事物、認(rèn)識(shí)未知規(guī)律的一柄利器。在教學(xué)中要努力培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，而不是死記幾條規(guī)律、幾個(gè)結(jié)論那么簡(jiǎn)單。物理課本上有很多的探究性實(shí)驗(yàn)，如探究電流與電壓關(guān)系、電流與電阻的關(guān)系，探究滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)，等等。這些實(shí)驗(yàn)都要求先根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)象做出猜想，對(duì)多因素問題研究進(jìn)行變量控制，通過多組數(shù)據(jù)歸納出普遍性結(jié)論，這就是基本的探究過程。通過這些實(shí)驗(yàn)，教師要?jiǎng)?wù)必讓學(xué)生明白發(fā)現(xiàn)問題后應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，怎樣達(dá)到控制變量的目的，怎樣收集數(shù)據(jù)，怎樣分析結(jié)果得出規(guī)律。

例如，研究電功率和什么因素有關(guān)時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)猜想出電功率可能和電流、電壓都有關(guān)，于是需要控制變量。研究電功率與電壓關(guān)系時(shí)怎樣控制電流呢？如何能反映出電功率大小不同？怎樣避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偶然性呢？最終想到用燈泡亮度來反映功率大小，設(shè)計(jì)串聯(lián)電路來控制電流相同，串聯(lián)滑動(dòng)變阻器以達(dá)到多測(cè)幾組數(shù)據(jù)的目的。這一系列問題的解決，鍛煉了探究的能力，以后在生活中碰到難題，也可以想到辦法去解決。知識(shí)可以忘記，但能力和方法是終身受益的。

3 利用物理學(xué)史培養(yǎng)科技意識(shí)

物理發(fā)展史是物理教學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過物理發(fā)展史的教學(xué)，不僅僅為了讓學(xué)生了解物理發(fā)展的歷史，了解一些著名物理學(xué)家的典型事跡，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生良好的科技意識(shí)。教師根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，選用適當(dāng)?shù)奈锢韺W(xué)史材料，不失時(shí)機(jī)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)史教育。例如：“伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)”，通過講述伽利略對(duì)“重的物體下落得快”這一大多數(shù)人都認(rèn)同的觀點(diǎn)敢于質(zhì)疑，從而開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)物理的先河，告訴學(xué)生質(zhì)疑的重要性；在講“牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力”時(shí)，告訴學(xué)生“有一只蘋果是幸運(yùn)的”，因?yàn)樗慌ｎD看見了，更因?yàn)榭匆娝呐ｎD思考出了萬有引力定律，使學(xué)生意識(shí)到觀察很重要；在講“愛迪生發(fā)明電燈”時(shí)，不厭其煩地述說燈絲材料的尋找過程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到堅(jiān)持不懈的重要性；講到“富蘭克林不顧生命危險(xiǎn)探索雷電”，讓學(xué)生知道科學(xué)需要有獻(xiàn)身精神。

同時(shí)，聯(lián)系“嫦娥”“神舟”發(fā)射及北斗系統(tǒng)建設(shè)，可適當(dāng)向?qū)W生介紹建國(guó)以來，特別是改革開放以來，我國(guó)在航天領(lǐng)域和高科技領(lǐng)域中所取得的巨大成就。通過這些知識(shí)的介紹，可使學(xué)生更加了解科學(xué)家們對(duì)科學(xué)的態(tài)度，研究科學(xué)的方法以及他們熱愛科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的精神，了解科學(xué)技術(shù)給社會(huì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)帶來的巨大推動(dòng)力，樹立民族自尊心和自信心，更重要的是學(xué)生受到良好的科技意識(shí)教育。

總之，教育的目的應(yīng)該致力于加強(qiáng)學(xué)生科技意識(shí)教育，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，學(xué)會(huì)用知識(shí)解決心中的疑惑，學(xué)習(xí)用創(chuàng)造去改變自己的生活。