科學(xué)教育在高中物理教學(xué)中的滲透

閆紅星

摘要：科學(xué)教育能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，高中物理教學(xué)中應(yīng)滲透科學(xué)教育。

關(guān)鍵詞： 高中物理教學(xué)； 科學(xué)教育

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006-5962（2013）08-0190-01

所謂科學(xué)教育，是研究自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的一般規(guī)律性理論?？茖W(xué)教育不僅要使學(xué)生學(xué)會(huì)探索未知、發(fā)現(xiàn)真理，而且要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新的精神和提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。科學(xué)教育的成效，將決定一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族的創(chuàng)新能力乃至競(jìng)爭(zhēng)能力，它必然引起世界各國(guó)的高度重視。因而，我認(rèn)為在高中物理教學(xué)中滲透科學(xué)教育有著非常重要的意義，具體可以從以下四個(gè)方面進(jìn)行。

1 摒棄"順藤摸瓜"的探究，讓學(xué)生親歷科學(xué)過(guò)程

科學(xué)教育是學(xué)生個(gè)體的科學(xué)再認(rèn)識(shí)和再創(chuàng)造過(guò)程。因此科學(xué)教育就其認(rèn)識(shí)過(guò)程而言與科學(xué)家的科學(xué)研究在本質(zhì)上是相似的，即遵循著"問(wèn)題─假設(shè)─驗(yàn)證─理論"的探究思路。這樣的探究思路總體上符合科學(xué)的求實(shí)規(guī)范，也符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。然而，問(wèn)題在于學(xué)生以怎樣的方式經(jīng)歷這樣的探究過(guò)程？在當(dāng)前的科學(xué)教育中流行著一種以科學(xué)探究思路為線索的，被稱(chēng)之為"順藤摸瓜"的科學(xué)教育模式，即教師根據(jù)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和思維水平設(shè)計(jì)出最簡(jiǎn)捷、高效的探究路徑，而后，學(xué)生在教師的啟發(fā)、誘導(dǎo)下，以"聽(tīng)""看""思"為主要活動(dòng)方式，追隨教學(xué)設(shè)計(jì)思路順藤摸瓜地觀察、理解、消化、獲得結(jié)論。雖然，在這樣的教學(xué)中，學(xué)生也經(jīng)歷了所謂的科學(xué)探究，但這種從問(wèn)題發(fā)現(xiàn)到假設(shè)提出，再到驗(yàn)證方法、步驟都設(shè)計(jì)好的探究并不反映科學(xué)探究的真實(shí)過(guò)程。在這里沒(méi)有挫折，無(wú)需反復(fù)；沒(méi)有懷疑，無(wú)需爭(zhēng)論；沒(méi)有嘗試，無(wú)需驗(yàn)證。它只是科學(xué)探究的形似，而沒(méi)有神似。學(xué)生從中體驗(yàn)不到科學(xué)的求實(shí)規(guī)范，不利于學(xué)生求實(shí)精神的培養(yǎng)。也就是說(shuō)，只有親歷科學(xué)過(guò)程，才能體驗(yàn)科學(xué)規(guī)范，領(lǐng)悟科學(xué)精神。因此，我們應(yīng)該變革這種"順藤摸瓜"的科學(xué)探究，讓學(xué)生在親歷科學(xué)的探究過(guò)程中體驗(yàn)科學(xué)的求實(shí)規(guī)范，領(lǐng)悟求實(shí)精神。

2 科學(xué)觀念的培養(yǎng)

科學(xué)觀念是由于科學(xué)知識(shí)的長(zhǎng)期積累及科學(xué)方法的多次卓有成效的運(yùn)用后，使人們深信某些知識(shí)與方法具有更為深刻與普遍的意義，從而在信念、世界觀、價(jià)值論等方面引起較為深刻的變化，并形成穩(wěn)定的取向，它使一些基本科學(xué)規(guī)律、科學(xué)原理被提升到判斷事非標(biāo)準(zhǔn)的地位，形成一種科學(xué)的理性?？茖W(xué)觀念有較強(qiáng)的遷移性，它會(huì)自覺(jué)或不自覺(jué)地體現(xiàn)在人們對(duì)世界、事物的判斷中。所以在物理教學(xué)中要十分重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀念，在課堂教學(xué)目標(biāo)中要顧及觀念的培養(yǎng)目標(biāo)。

3 在教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)生對(duì)科學(xué)解釋的評(píng)估

為此，可以讓學(xué)生提出并比較各種可能的解釋?zhuān)纯此占淖C據(jù)究竟更支持哪種解釋。學(xué)生之間的公開(kāi)討論、評(píng)議是提高評(píng)估能力的有效方式。關(guān)于科學(xué)探究的交流和表達(dá)，教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生從以下兩個(gè)方面關(guān)注自己表達(dá)能力的提高：一是交流內(nèi)容的組織，包括課題的提出、探究計(jì)劃框架、信息收集過(guò)程和數(shù)據(jù)整理、基本論點(diǎn)和對(duì)論點(diǎn)的解釋、存在的問(wèn)題和新發(fā)現(xiàn)等，應(yīng)學(xué)會(huì)根據(jù)課題特點(diǎn)對(duì)上述方面各有不同側(cè)重；二是陳述的形式，包括文字、表格、圖像、公式、插圖等，學(xué)會(huì)根據(jù)不同的內(nèi)容選擇恰當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行交流。在此基礎(chǔ)上，教學(xué)中要提供學(xué)生當(dāng)眾交流的機(jī)會(huì)，使學(xué)生能準(zhǔn)備有條理的講稿，并進(jìn)行準(zhǔn)確和富有邏輯的發(fā)言。學(xué)生在科學(xué)探究個(gè)案的各個(gè)環(huán)節(jié)所發(fā)展的能力往往是不平衡的，可能有的個(gè)案中學(xué)生在某些環(huán)節(jié)中探究行為的自主性較強(qiáng)，與這些環(huán)節(jié)相對(duì)應(yīng)的探究能力得到很好的發(fā)展，而在另外一些環(huán)節(jié)中，教師需要作必要的引導(dǎo)或指導(dǎo)，在這些方面學(xué)生便缺乏鍛煉。因此，教師在設(shè)計(jì)、實(shí)施科學(xué)探究教案時(shí)，應(yīng)該對(duì)各個(gè)案例的具體教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行認(rèn)真分析，以便了解學(xué)生在探究經(jīng)歷中所存在的薄弱環(huán)節(jié)，以便采取改進(jìn)的措施。

4 讓學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法

科學(xué)方法教育的目的在于提高學(xué)生解決物理問(wèn)題的能力以及加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)科學(xué)的思維方法，物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)方法教育，主要是進(jìn)行思維方法的訓(xùn)練。舉個(gè)高中物理讓學(xué)生掌握科學(xué)思維方式的教學(xué)例子，電場(chǎng)是電磁學(xué)的基礎(chǔ)，看不見(jiàn)，摸不著，比較抽象。并且解決問(wèn)題用到幾乎所有的力學(xué)原理，綜合性強(qiáng)，難度大，方法多.因此，掌握科學(xué)的思維方法顯得尤為重要. （1）理想化模型法是忽略研究對(duì)象的次要因素后進(jìn)行簡(jiǎn)化而建立的.如點(diǎn)電荷就是這樣的理想化模型. （2）控制變量法是物理學(xué)研究中常用的探索問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的科學(xué)方法之一，尤其是研究涉及多個(gè)物理量的有關(guān)問(wèn)題。如：在研究電場(chǎng)力的性質(zhì)時(shí)，討論電場(chǎng)力F與場(chǎng)電荷Q、試探電荷q以及兩者間r時(shí)，采用控制變量法.（3）比值定義法是物理學(xué)中常用的重要方法。在這里不僅可以整理以前學(xué)過(guò)的用比值定義法定義的物理量，而且讓學(xué)生比較定義式與決定式中物理量之間的關(guān)系，理解物理量的本質(zhì)含義。

5 通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)方法教育

物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，探究實(shí)驗(yàn)是加強(qiáng)科學(xué)方法教育的有效途徑。在物理教學(xué)中，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生六個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)技能：（1）掌握基本儀器的構(gòu)造、原理和使用，能正確使用儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀數(shù)；（2）掌握中學(xué)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的一般原理和實(shí)驗(yàn)方法；（3）會(huì)正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行運(yùn)算和分析，以得出正確的結(jié)論；（4）了解誤差概念，并學(xué)會(huì)初步的誤差計(jì)算和分析；（5）會(huì)寫(xiě)一般的實(shí)驗(yàn)報(bào)告；（6）養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，包括愛(ài)護(hù)儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的習(xí)慣等。另外，教學(xué)中要注重把教材上的演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生的探索實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)親身實(shí)踐去領(lǐng)會(huì)科學(xué)家們研究問(wèn)題的科學(xué)方法，并內(nèi)化為自己的思維和行為方式，培養(yǎng)他們用科學(xué)方法主動(dòng)探求新知識(shí)、研究新問(wèn)題的習(xí)慣和能力。

總之，在物理教學(xué)中有意識(shí)地加強(qiáng)科學(xué)教育，是使學(xué)生增長(zhǎng)知識(shí)、發(fā)展能力、提高素質(zhì)的一個(gè)有效途徑。