略談中學(xué)物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)

吳薦鼎

【摘 要】近年來，新課改的全面實(shí)施，使新的教育理念不斷得到落實(shí)，取得了很好的效果。物理教師根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn)，把科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)融入知識傳播過程中，取得了可喜的成績。文章對如何在中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)進(jìn)行了簡要的探討。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理 科學(xué)素質(zhì) 培養(yǎng)

一、對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)世界觀的教育是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)世界觀的前提

對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)世界觀教育，換句話說，就是對學(xué)生進(jìn)行馬克思辯證唯物主義教育。中學(xué)物理學(xué)科有著豐富的教育資源與教育素材，其對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育有其他學(xué)科無法比擬的優(yōu)勢。

（一）物質(zhì)與運(yùn)動(dòng)等基本觀點(diǎn)的教育

從中學(xué)物理教材的緒論開始到物理課程的全部結(jié)束，教師始終要讓學(xué)生認(rèn)識到，從宏觀的天體到微觀的基本粒子，從看得見的物質(zhì)實(shí)體到看不見的場，都是客觀存在的，都是物質(zhì)的；也就是說，世界是由物質(zhì)構(gòu)成的，而物質(zhì)是不斷運(yùn)動(dòng)的，是不斷變化的。例如，物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)、分子的熱運(yùn)動(dòng)、光的傳播與電磁共振等，實(shí)際上就是不同形態(tài)的物質(zhì)的不同運(yùn)動(dòng)形式。

（二）量變與質(zhì)變規(guī)律的教育

任何事物的變化都是有過程的，都遵循由量變到質(zhì)變的規(guī)律，這在物質(zhì)問題的研究中處處可見。因此，物理教師應(yīng)抓住恰當(dāng)時(shí)機(jī)對學(xué)生進(jìn)行這方面的教育。例如，固體（晶體）通過吸熱，溫度會(huì)逐漸升高，但到了某一溫度點(diǎn)時(shí)將會(huì)變成液體；同樣，液體溫度升高到沸點(diǎn)時(shí)將會(huì)變成氣體；彈簧秤的量度有一定的范圍，當(dāng)受力超過了這個(gè)限度，彈簧秤就會(huì)損壞；等等。通過這些物理知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生就會(huì)認(rèn)識到量變是質(zhì)變的前提條件，質(zhì)變又是量變的必然結(jié)果。

（三）對立統(tǒng)一規(guī)律的教育

教師在物理教學(xué)中應(yīng)使學(xué)生明白，世界上的任何事物都存在矛盾，不存在矛盾的事物是沒有的，矛盾的雙方既對立又統(tǒng)一。例如，物體間的作用力與反作用力，分子間的吸引與排斥，物質(zhì)的熔化與凝固，物體的膨脹與壓縮，原子中的正電荷與負(fù)電荷等，都說明了這個(gè)道理。

（四）實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)的教育

實(shí)踐是認(rèn)識的源泉，對認(rèn)識具有決定作用，而認(rèn)識對實(shí)踐具有反作用。科學(xué)的理論來源于實(shí)踐，實(shí)驗(yàn)也是一種實(shí)踐?？茖W(xué)理論要經(jīng)過實(shí)踐進(jìn)行檢驗(yàn)，被檢驗(yàn)了的科學(xué)理論才是真理。真理對人們的實(shí)踐又有指導(dǎo)作用。理論和實(shí)踐有著不可分割的辯證關(guān)系。人們通過觀察、實(shí)驗(yàn)以及其他實(shí)踐活動(dòng)形成理論，例如牛頓運(yùn)動(dòng)三大定律、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律、電磁感應(yīng)定律等。這些理論被證明后，又用來指導(dǎo)新的實(shí)踐活動(dòng)。例如應(yīng)用牛頓第二定律指導(dǎo)衛(wèi)星發(fā)射與收回，研究天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。

二、科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)是關(guān)鍵

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，是指要讓學(xué)生熱愛科學(xué)，相信科學(xué)，掌握科學(xué)知識及科學(xué)方法，讓學(xué)生尊重科學(xué)，實(shí)事求是，按科學(xué)規(guī)律辦事。

例如在《牛頓運(yùn)動(dòng)定律》一章的課堂教學(xué)中，教師通過介紹牛頓和伽利略從事科學(xué)研究的事跡，培養(yǎng)學(xué)生的懷疑精神，激發(fā)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)、追求真理的精神，激勵(lì)學(xué)生為祖國的科學(xué)事業(yè)和中華民族的偉大復(fù)興而獻(xiàn)身。在《牛頓第一定律》的教學(xué)中，教師搜集牛頓和伽利略的故事，讓學(xué)生知道牛頓在伽利略等人的研究基礎(chǔ)上總結(jié)出力學(xué)三大定律，奠定了經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)伽利略追求真理、不畏權(quán)威、為科學(xué)獻(xiàn)身的高貴品質(zhì)，學(xué)習(xí)伽利略所開創(chuàng)的邏輯推理與科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，引導(dǎo)學(xué)生了解物理學(xué)家所具有的優(yōu)秀品質(zhì)和科學(xué)態(tài)度，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、一絲不茍、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

三、科學(xué)研究方法的教育是核心

法國著名物理學(xué)家拉普拉斯說：“認(rèn)識一位巨人的研究方法對于科學(xué)的進(jìn)步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處，科學(xué)研究方法通常是極富興趣的部分?！彼^科學(xué)方法，就是認(rèn)識和研究自然界所遵循的過程和應(yīng)用的手段，一般包括五步：一是收集事實(shí)；二是提出假設(shè)；三是驗(yàn)證假設(shè)；四是建立理論；五是發(fā)展理論。

中學(xué)物理教材為我們提供了很多的科學(xué)方法。例如《自由落體運(yùn)動(dòng)》一課介紹了伽利略對自由落體運(yùn)動(dòng)研究的科學(xué)方法。亞里士多德通過觀察主，認(rèn)為重物比輕物下落得快，他的研究方法是“觀察+直覺”。而伽利略認(rèn)為研究問題不僅需要觀察，還需要?jiǎng)邮謱?shí)驗(yàn)，不僅需要定性思考，而且還要對實(shí)驗(yàn)結(jié)果用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行定量研究。伽利略設(shè)計(jì)了斜面滾球?qū)嶒?yàn)，經(jīng)過上百次的實(shí)驗(yàn)研究，伽利略得出物體沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而設(shè)想斜面傾斜度趨于90度時(shí)，推論出自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律。伽利略的研究方法可以概括為：對現(xiàn)象進(jìn)行一般的觀察-提出假設(shè)-運(yùn)用數(shù)學(xué)和邏輯推理導(dǎo)出結(jié)論-對假設(shè)提出修正和推廣-通過實(shí)驗(yàn)或理想實(shí)驗(yàn)對結(jié)論加以檢驗(yàn)。伽利略對物理學(xué)最重要的貢獻(xiàn)是開創(chuàng)了科學(xué)研究的方法。愛因斯坦對此給予很高的評價(jià)：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學(xué)的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標(biāo)志著物理學(xué)的真正開端。”

科學(xué)研究與一般的科學(xué)知識不同，它是抽象的。一方面，科學(xué)方法并不是直接由科學(xué)知識的內(nèi)容來表達(dá)的；另一方面，離開了具體的科學(xué)知識，寄希望于把方法要素概括出來傳授給學(xué)生，也是不現(xiàn)實(shí)的。無論在概念教學(xué)中，還是在物理規(guī)律、物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，只要教師善于挖掘教材中蘊(yùn)含的方法要素，遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律去組織教材，設(shè)計(jì)教學(xué)，把科學(xué)教育方法有機(jī)地編織到物理教學(xué)之中，學(xué)生就一定能夠在物理學(xué)習(xí)中掌握科學(xué)研究方法。