高中物理教學(xué)中科學(xué)本質(zhì)教育與學(xué)生探究精神的培養(yǎng)

袁亞琴

(江蘇省連云港市海州高級(jí)中學(xué) 222021)

對(duì)于科學(xué)教育的科學(xué)本質(zhì)教育，近年來已經(jīng)引起各國(guó)科學(xué)教育界的重視，并在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)中作出“增進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)了解”的計(jì)劃，明確強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)中科學(xué)本質(zhì)的領(lǐng)悟，以提升學(xué)生物理科學(xué)素質(zhì).通過分析科學(xué)本質(zhì)教育的必要性，總結(jié)了高中物理教學(xué)中的科學(xué)本質(zhì)教育策略，希望能為高中物理教學(xué)提供借鑒.

一、科學(xué)探究教育是高中物理教學(xué)的重要內(nèi)容

科學(xué)教育的目的不僅要使學(xué)生學(xué)會(huì)探索未知、發(fā)現(xiàn)真理、掌握方 法，而且要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、大膽質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神和提出問題、分析問題、解決問題的能力.物理科學(xué)方法的教育是物理教學(xué)深化改革的需要.為了適應(yīng)物 理教學(xué)改革的需要，目前對(duì)物理科學(xué)方法教育的系統(tǒng)研究是十分必要和迫切的.在素質(zhì)教育背景下，科學(xué)本質(zhì)教育一直都是制約我國(guó)素質(zhì)教育中科學(xué)教育改革的關(guān)鍵性問題，究其原因是科學(xué)本質(zhì)教育本身具有抽象性，不僅無法直觀了解蘊(yùn)藏的科學(xué)知識(shí)和技能，也不能直接去感悟和體會(huì)科學(xué)的過程和方法，它屬于一種觀念，需要在日常教學(xué)中通過循環(huán)漸進(jìn)的方式熏陶學(xué)生.加之物理學(xué)側(cè)重實(shí)驗(yàn)，一切強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，密切聯(lián)系著社會(huì)生活的各個(gè)方面，作為科學(xué)課程的分支，因其自身的獨(dú)特性，在科學(xué)本質(zhì)教育中，必須通過相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和物理思想方法進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)教育.例如：牛頓定律是從天體運(yùn)動(dòng)的觀察開始的，觀察宇宙射線是研究高能粒子的重要方法.在物理學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察、勤于觀察的習(xí)慣，對(duì)學(xué)習(xí)物理會(huì)有較大的幫助，平時(shí)，在教學(xué)中教師還要重視教給學(xué)生研究物理問題的實(shí)驗(yàn)思想和方法.

在新課改標(biāo)準(zhǔn)下，對(duì)于高中物理學(xué)科的改革明確要求必須從三方面：知識(shí)和技能、情感態(tài)度和價(jià)值觀、過程和方法培養(yǎng)學(xué)生，讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)歷科學(xué)探究過程，根據(jù)高中物理學(xué)習(xí)的目標(biāo)掌握研究物理知識(shí)的方法以及發(fā)展過程，認(rèn)識(shí)到物理學(xué)在促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展中所作出的貢獻(xiàn)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生形成良好的物理科學(xué)態(tài)度與精神.即在高中物理課堂教學(xué)的過程中，向?qū)W生傳授物理知識(shí)與技能，讓學(xué)生深層次分析研究物理學(xué)的發(fā)展歷史，感悟科學(xué)本質(zhì)，理解與掌握物理學(xué)和人的關(guān)系、物理學(xué)發(fā)展對(duì)人的精神影響.要想實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)，教師在備課前必須仔細(xì)分析、研究課本素材，將物理知識(shí)的邏輯和物理學(xué)人、事的歷史發(fā)展二者之間深度融合，將物理教學(xué)的過程設(shè)轉(zhuǎn)變?yōu)槟涛幕せ畹倪^程，將文化傳播與學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)闅v史創(chuàng)造者和今天文化學(xué)習(xí)者之間的對(duì)話，只有這樣才能使學(xué)生從物理學(xué)家的角度來認(rèn)識(shí)世界萬物的發(fā)展規(guī)律，領(lǐng)悟科學(xué)本質(zhì)教育，提升自身物理科學(xué)素養(yǎng).

二、高中物理教學(xué)中的科學(xué)本質(zhì)教育策略

1.注重科學(xué)研究的開放性，啟發(fā)發(fā)散性思維

科學(xué)作為人們對(duì)自然界的探究過程，是一個(gè)思維和創(chuàng)造自由的開放性機(jī)制，同樣物理學(xué)也具備這一特性，因此在高中物理備課前，教師必須注重物理知識(shí)研究本身具備的開放性特點(diǎn)，讓學(xué)生在物理知識(shí)學(xué)習(xí)中對(duì)涉及的物理知識(shí)進(jìn)行自主探究和思考，啟發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維，幫助學(xué)生在腦海中形成初步學(xué)習(xí)物理知識(shí)的框架，為提高物理學(xué)習(xí)能力創(chuàng)造條件.以“描繪小燈泡的伏安特性曲線”為例，在科學(xué)研究中重視開放性，引導(dǎo)學(xué)生積極參與討論，進(jìn)行小組合作，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，讓每個(gè)小組都積極參與到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，發(fā)揮學(xué)生科學(xué)想象力，有的小組借助滑動(dòng)變阻器限流式接法進(jìn)行操作，有的小組為了保護(hù)電阻，接上電路；有的小組借助滑動(dòng)變阻器分壓式接法進(jìn)行操作.可見物理課堂的開發(fā)性和發(fā)散性，讓學(xué)生思維展開翅膀，設(shè)計(jì)出不同的電路圖并加以實(shí)驗(yàn).

在探究式課堂教學(xué)過程中，教師要自始至終都只要扮演啟發(fā)誘導(dǎo)、釋疑解惑的角色.這可以在一定程度上消除傳統(tǒng)被動(dòng)學(xué)習(xí)方式的弊端，幫助學(xué)生形成一種對(duì)知識(shí)主動(dòng)探求、通過物理現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并能運(yùn)用物理概念、物理規(guī)律解決現(xiàn)實(shí)問題的學(xué)習(xí)方式，從而提高物理教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量.

2.利用科學(xué)史教學(xué)，引導(dǎo)科學(xué)研究方向

高中物理教材中涉及許多關(guān)于物理學(xué)史內(nèi)容，只有合理調(diào)整，發(fā)揮科學(xué)本質(zhì)的作用，結(jié)合科學(xué)史引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索，才能增加理解.例如以“開普勒三大定律”為例，本次教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)涉及行星運(yùn)行的規(guī)律，但伽利略對(duì)于運(yùn)動(dòng)規(guī)律提出的意見中，關(guān)于運(yùn)動(dòng)疊加原理、慣性定律、落體定律與相對(duì)性原理屬于物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，牛頓站在這些巨人的肩膀上，將天體吸引力與地球重力融合，總結(jié)為萬有引力，提出關(guān)于運(yùn)動(dòng)三大定律與萬有引力定律，構(gòu)建牛頓力學(xué)體制，實(shí)現(xiàn)自然科學(xué)的統(tǒng)一.并且在物理學(xué)史上重大的科學(xué)本質(zhì)教育，包括能量守恒定律的建立，促進(jìn)各種運(yùn)動(dòng)方式的統(tǒng)一；電磁學(xué)理論的建立，實(shí)現(xiàn)電、磁和光的運(yùn)行協(xié)調(diào)發(fā)展；相對(duì)論的建立，促進(jìn)低速運(yùn)動(dòng)和高速運(yùn)動(dòng)二者之間的協(xié)調(diào).另外，在物理教學(xué)中，還需根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，通過有效科學(xué)手段來引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟在科學(xué)定律的統(tǒng)一，了解自然界的科學(xué)本質(zhì).

3.通過探究性教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)

探究性學(xué)習(xí)是一項(xiàng)新的科學(xué)教育模式，側(cè)重學(xué)生參與、自主發(fā)現(xiàn)并解決問題.以“自由落體運(yùn)動(dòng)”為例，本次教學(xué)的重難點(diǎn)就是了解、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的概念與規(guī)律，這時(shí)教師選擇某個(gè)問題作為突破點(diǎn)：先拿出一元硬幣與薄紙片，做演示實(shí)驗(yàn)，供學(xué)生觀察發(fā)生現(xiàn)象，提出相應(yīng)問題：金屬片、薄紙片的等面積相同，在手中自由落下，會(huì)發(fā)生什么？物體的下落快慢一樣嗎？將小紙片揉成與金屬片在手中自由落下，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？落體運(yùn)動(dòng)的快慢與什么因素有關(guān)？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究：落地的聲音只有一個(gè)，表明重的物體下落的快，從而了解到物體在下落的過程中，速度快慢受空氣(真空)阻力的影響，并不是由物體自身的輕、重決定，一旦沒有空氣(真空)阻力時(shí)，下落的運(yùn)動(dòng)快慢和質(zhì)量沒有任何關(guān)聯(lián)，認(rèn)識(shí)到自由落體運(yùn)動(dòng)的概念為物體僅在重力作用下，從0開始，以豎直下落方式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，需要的條件有兩個(gè)：(1)沒有空氣與真空，或者是空氣阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)影響較??；(2)靜止釋放.

物理作為一門研究性學(xué)科，其很多物理規(guī)律都是建立在大量的實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)之上的，所以物理教學(xué)離不開與物理實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合.而實(shí)驗(yàn)式課堂教學(xué)就是在尊重科學(xué)、尊重實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立一種行之有效的、科學(xué)的教學(xué)方法.

綜上所述，新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)能力具有明確要求，不僅要求學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)，還要做到對(duì)物理自然本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解.因此在高中物理教學(xué)中，必須注重科學(xué)研究的開放性，結(jié)合科學(xué)史教學(xué)資源，輔助探究性教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì).