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

尚建平

【摘 要】基礎(chǔ)教育是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的主渠道，中學(xué)物理教學(xué)在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)方面有著得天獨(dú)厚的條件。利用物理學(xué)科中豐富的資源，在物理課堂教學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)、綜合實(shí)踐活動等方面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是一條理想的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】物理教學(xué)；實(shí)驗(yàn)探究；科學(xué)思維；科學(xué)素養(yǎng)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》指出：“高中物理課程旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，從知識與技能、過程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀三個方面培養(yǎng)學(xué)生，為學(xué)生終身發(fā)展、應(yīng)對現(xiàn)代社會和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)?！睂χ袑W(xué)生來說，科學(xué)素養(yǎng)是指學(xué)生在接受科學(xué)知識的過程中所形成的適應(yīng)社會發(fā)展和人類自身完善所需要的基本品質(zhì)和能力。那么我們在物理教學(xué)中應(yīng)該如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)呢？下面我將從以下幾個方面闡述一下。

一、物理教師自身的科學(xué)本質(zhì)觀對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的重要性

教師的科學(xué)本質(zhì)觀對理解教材、講授知識、建立教學(xué)模式等有著重要的影響。進(jìn)而影響到學(xué)生對科學(xué)的態(tài)度。目前大部分教師并不缺乏正確的科學(xué)本質(zhì)觀，但受各種因素的干擾，還延續(xù)著分?jǐn)?shù)為綱的教學(xué)理念。這一理念影響著學(xué)生學(xué)習(xí)物理的價(jià)值取向，長此以往，學(xué)生必然淪為做題的工具，失去對科學(xué)本質(zhì)的興趣。解決這一問題一方面要依靠教育行政部門建立正確的評價(jià)體系，引導(dǎo)教師的教學(xué)行為；另一方面，教師要堅(jiān)持學(xué)科特點(diǎn)，合理安排教學(xué)，實(shí)現(xiàn)育人和成績的雙豐收。

二、課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵場所

課堂教學(xué)是物理教育的關(guān)鍵場所，在這個場所里重視科學(xué)素養(yǎng)培育的有機(jī)結(jié)合、滲透，會使學(xué)生自然而然地受到科學(xué)素養(yǎng)的陶冶，在潛移默化中，不知不覺地接受這種培養(yǎng)。

知識的傳授是物理教學(xué)的最基本的任務(wù)。但是，傳授怎樣的知識是值得講究的。應(yīng)試教育注重考試的知識點(diǎn)，割裂物理學(xué)作為一門科學(xué)的知識體系，使學(xué)生走入死記硬背、做題套公式套題型的死胡同。素質(zhì)教育崇尚人的素質(zhì)的全面發(fā)展，課堂教學(xué)需在物理學(xué)知識整體性和系統(tǒng)性的指導(dǎo)下傳授知識及學(xué)科思維方式上下功夫，亦即要教會學(xué)生如何學(xué)。

1.加強(qiáng)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生獲得系統(tǒng)的物理學(xué)知識

知識的傳授是物理教學(xué)的最基本的任務(wù)。但是，傳授怎樣的知識是值得講究的。應(yīng)試教育注重考試的知識點(diǎn)，割裂物理學(xué)作為一門科學(xué)的知識體系，使學(xué)生走入死記硬背、做題套公式套題型的死胡同。素質(zhì)教育崇尚人的素質(zhì)的全面發(fā)展，課堂教學(xué)需在物理學(xué)知識整體性和系統(tǒng)性的指導(dǎo)下傳授知識及學(xué)科思維方式上下功夫，亦即要教會學(xué)生如何學(xué)。

2.學(xué)習(xí)生活中的物理知識

教師在課堂上應(yīng)密切聯(lián)系生活實(shí)際，注意身邊的科學(xué)，如學(xué)生普遍對現(xiàn)代電子信息技術(shù)比較感興趣，教師可以針對這一問題，有意識地講述物理知識在電子信息技術(shù)中的重要作用等。教師應(yīng)該經(jīng)常提醒學(xué)生，科學(xué)就在你身邊，以此來增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)意識。

3.關(guān)注科學(xué)前沿與物理教學(xué)的結(jié)合

物理學(xué)是一門實(shí)踐科學(xué)，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)科，物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)把最新的科學(xué)技術(shù)知識引入課堂，讓學(xué)生掌握新知識，避免用陳舊的課本禁錮學(xué)生、消磨學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過新知識的引入培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的緊迫感和創(chuàng)新思維，以實(shí)現(xiàn)物理學(xué)的素質(zhì)教育，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。這不僅是課堂教學(xué)的需要，也是時(shí)代的需要，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和國際科學(xué)綜合實(shí)力競爭的需要。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生探究意識和探究能力

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的基本手段，有其特殊的教學(xué)功能：不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料，驗(yàn)證物理定律，而且能夠提供科學(xué)的思維方法，加深對基本知識的認(rèn)識程度，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。

在物理教學(xué)中科學(xué)素養(yǎng)的教育要“從物到理”、“識物講理”。而物理實(shí)驗(yàn)的普遍性和實(shí)踐性，決定了科學(xué)素養(yǎng)滲透的重要性。所以，各種物理實(shí)驗(yàn)中都應(yīng)有計(jì)劃地滲透科學(xué)素養(yǎng)的教育和培養(yǎng)。

在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，適當(dāng)啟發(fā)學(xué)生對現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)方案提出質(zhì)疑，引導(dǎo)他們找出其他更好的解決方法，拓展學(xué)生的思維，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。例如在進(jìn)行伏安法測電阻的教學(xué)時(shí)，除了要學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、弄懂實(shí)驗(yàn)的原理并正確完成實(shí)驗(yàn)外，還可以提出這樣一個問題：課本給的方法是用一個安培表和一個伏特表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，那么能不能只用一個電流表（或電壓表）來測量電阻呢？如果能，還需什么輔助器材？怎么樣測量？讓學(xué)生畫出電路圖并動手做一做。通過學(xué)生自己的思考，讓學(xué)生組織實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和討論，使學(xué)生不再局限于課本所提供的一兩種方法，同時(shí)又能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)見和集體智慧。

課堂課外小型實(shí)驗(yàn)，靈活多樣，運(yùn)用方便，有利于學(xué)生獲取感性認(rèn)識，通過自己的探究過程，有效培養(yǎng)學(xué)生的興趣，拓寬學(xué)生的知識面和發(fā)展學(xué)生的特長。在課題研究中，教師設(shè)計(jì)一些新穎的、具有挑戰(zhàn)性的定性實(shí)驗(yàn)課題，讓學(xué)生自由選擇，然后進(jìn)行觀察并自己提出問題進(jìn)行研究，最后寫出小型的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和科研論文。這一些做法都有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣和創(chuàng)新意識，發(fā)揮了學(xué)生的主動性、自主性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ龠M(jìn)學(xué)生的個性的發(fā)展。顯然，實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中有特殊的重要性。

因此，在近年的會考、高考中，普遍加強(qiáng)了對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椤Ｄ康脑谟诳疾閷W(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。只有真正認(rèn)真做過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真紀(jì)錄、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的學(xué)生才能很好的完成實(shí)驗(yàn)題。

四、滲透物理學(xué)史教育是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思維的有效途徑

物理學(xué)史是人類對自然界中各種物理現(xiàn)象的認(rèn)識史，它研究物理學(xué)發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律。從開創(chuàng)物理學(xué)的先驅(qū)開始，經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗，去偽存真，日積月累，一代代前赴后繼，鍥而不舍，總結(jié)出了一門科學(xué)性很強(qiáng)的物理學(xué)。在物理教學(xué)中，恰當(dāng)運(yùn)用物理史，讓學(xué)生們體會先輩們?yōu)榭茖W(xué)所付出的艱辛?？茖W(xué)家們的人格魅力是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，科學(xué)態(tài)度、獻(xiàn)身精神以及創(chuàng)新能力的生動教材。

為了研究原子核的組成，盧瑟福做了用α粒子轟擊氮原子核的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果在光屏上觀察到了閃光，他斷定一定是α粒子擊中氮核后產(chǎn)生的新粒子透過鋁箔引起的。為了進(jìn)一步證實(shí)這個實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，英國物理學(xué)家布拉凱特在充氮的云室里拍攝了兩萬多張照片，終于從40多萬條α粒子徑跡的照片中，發(fā)現(xiàn)了8條產(chǎn)生了分叉，從而證實(shí)了質(zhì)子的存在。這樣的實(shí)例在物理史上舉不勝舉，在教學(xué)中滲透科學(xué)家的故事，為學(xué)生們將來投身于科學(xué)事業(yè)提供了榜樣。

總之，科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成、培育并非易事，而是一項(xiàng)長期而艱巨的工程。這不僅需要物理教師的努力，更需要所有的教育工作者相互協(xié)作、共同努力。在滲透科學(xué)素養(yǎng)教育過程中，注重與教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)融合，注意方法上的靈活性，形式上的多樣性，將會顯著提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，進(jìn)而全方位地提高學(xué)生的整體能力，為他們將來更好地服務(wù)于社會打下良好的基礎(chǔ)。

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