淺談在大學(xué)物理課程教學(xué)中如何提高大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

李澤軍 賀夢冬 譚永宏

（1.中南林業(yè)科技大學(xué) 理學(xué)院，湖南 長沙 410004；2.湖南科技學(xué)院 發(fā)展規(guī)劃與學(xué)科建設(shè)處，湖南 永州 425199）

如何通過物理教學(xué)培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，許多文獻(xiàn)中都談到了這個(gè)問題[1-6]，也提出了許多切實(shí)可行的建議。不過，現(xiàn)有的文獻(xiàn)中，大部分研究的是如何通過物理教學(xué)提高中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，對于有一定物理基礎(chǔ)的大學(xué)生，研究得較少。本文主要研究如何通過大學(xué)物理課程教學(xué)提高大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。“素養(yǎng)”《現(xiàn)代漢語詞典（第 7版）》（商務(wù)印書館）指“平日的修養(yǎng)”，隨著時(shí)間的變化，其含義也在不斷豐富?！八仞B(yǎng)”一詞可以和不同的定語相結(jié)合，擴(kuò)展其含義，例如，文化素養(yǎng)、藝術(shù)素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)、物理素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)等等，其表示的含義與“素養(yǎng)”原來的本義已經(jīng)有了較大的區(qū)別。

平時(shí)我們經(jīng)常使用“科學(xué)素質(zhì)”這個(gè)詞，那么“科學(xué)素質(zhì)”和“科學(xué)素養(yǎng)”之間有什么關(guān)系呢？按照《現(xiàn)代漢語詞典（第7 版）》（商務(wù)印書館）的解釋，素質(zhì)包括“事物的本來性質(zhì)”“素養(yǎng)”和“心理學(xué)上指人的神經(jīng)系統(tǒng)和感覺器官上的先天的特點(diǎn)”，因此，素質(zhì)包括先天和后天兩個(gè)方面的因素。而素養(yǎng)是指后天培養(yǎng)的、平日的修養(yǎng)。由此可見，科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)素質(zhì)的重要組成部分。因此，可以認(rèn)為，具有科學(xué)素質(zhì)的人，具備了科學(xué)素養(yǎng)的重要條件；而提高科學(xué)素養(yǎng)有助于科學(xué)素質(zhì)的提高。兩者是相互促進(jìn)，共同提高的[7]。簡單來說就是，素質(zhì)原指人的天賦條件，通過后天素養(yǎng)的提高可以使素質(zhì)得到提高。就人才成長看，素質(zhì)和素養(yǎng)密切聯(lián)系，在學(xué)習(xí)實(shí)踐過程中，大家提高了各方面的素養(yǎng)，從而促進(jìn)了素質(zhì)的進(jìn)一步提高。所以，現(xiàn)在大家談的素質(zhì)，是一個(gè)向素養(yǎng)方面擴(kuò)展和引伸的概念，加強(qiáng)素質(zhì)培養(yǎng)和提高科學(xué)素養(yǎng)是一致的[7]。

從以上素養(yǎng)的定義來看，可知素養(yǎng)是通過后天的學(xué)習(xí)和實(shí)踐來培養(yǎng)的。學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)階段學(xué)習(xí)科學(xué)知識，其實(shí)就是在老師的指導(dǎo)下持續(xù)不斷地提高科學(xué)素養(yǎng)的過程?，F(xiàn)代科學(xué)素養(yǎng)觀認(rèn)為科學(xué)素養(yǎng)主要由科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神與科學(xué)價(jià)值觀這五大要素構(gòu)成。具體到物理學(xué)，應(yīng)該注重物理知識、物理方法、物理態(tài)度、物理精神與物理價(jià)值觀這五個(gè)方面的教學(xué)。然而，在現(xiàn)階段，不管是在中學(xué)還是大學(xué)，物理教學(xué)只注重學(xué)生是否學(xué)好物理知識，掌握考試技能，取得好分?jǐn)?shù)，也就是說，現(xiàn)在的物理教學(xué)就是為了考試而教學(xué)。至于利用物理教學(xué)來提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，這一點(diǎn)還做得很不夠，基本上就停留在獲取物理知識和考試技能階段，也就是前面所提到的科學(xué)素養(yǎng)的第二層意思，即短期的實(shí)用技能。并沒有注重于內(nèi)在的、深層次物理品質(zhì)和批判精神的培養(yǎng)和提高，對物理方法、態(tài)度、精神和價(jià)值觀的培養(yǎng)和提高還很不夠?；旧鲜菍⑻岣呶锢硭仞B(yǎng)等同于掌握物理知識，并沒有培養(yǎng)學(xué)生對物理的興趣和感情，只是將物理作為一個(gè)進(jìn)入高一級學(xué)校的條件。如果不需要這個(gè)條件，考慮到物理學(xué)的特殊性，可以說，大部分人都會放棄物理學(xué)習(xí)。例如這幾年的高考改革，表面上看是重視物理，但實(shí)際上大部分學(xué)生在高考中都繞過物理，導(dǎo)致出現(xiàn)大面積棄考物理的現(xiàn)象，這幾年浙江、上海和山東高考中，學(xué)生選考物理的人數(shù)比例嚴(yán)重下滑就證實(shí)了這一點(diǎn)。

教育的目的是為社會培養(yǎng)全面的人才，然而，現(xiàn)在的教育，強(qiáng)調(diào)的是“基本知識和技能”。因?yàn)橹蛔⒅赜谥R技能方面而忽視了方法、態(tài)度、精神和價(jià)值觀的教育，這樣培養(yǎng)出來的具有一定知識技能的人才，是不全面的。利用科學(xué)教育提高公眾的科學(xué)素養(yǎng)這一點(diǎn)，相比國外，我們的科學(xué)教育還做得很不夠。調(diào)查結(jié)果顯示，我國具備科學(xué)素養(yǎng)的公眾比例一直處于低位。例如在 1992 年中國具備科學(xué)素養(yǎng)的公眾比例為0.3%，而美國1990 年的數(shù)據(jù)為6.9%（摘自人民日報(bào)，1995 年1 月16 日《中國公眾科學(xué)水平如何》）[8]，歐共體 12 國的數(shù)據(jù)為4.4%[9]。即使到了2001 年，中國的數(shù)據(jù)也只有1.4%，而2003 年也不過1.98%[10]。這種現(xiàn)象說明我國科學(xué)教育在提高國民的科學(xué)素養(yǎng)水平方面，一直沒有較大的改觀。而中國學(xué)生學(xué)習(xí)刻苦的程度是世人皆知的，那為什么國民的科學(xué)素養(yǎng)水平一直提不上去呢？只能說是教育的導(dǎo)向出現(xiàn)了問題。

一個(gè)國家的綜合國力是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)、政治、軍事、文化、科技、教育、人力資源等實(shí)力的綜合性指標(biāo)。而國民的科學(xué)素養(yǎng)與一個(gè)國家的文化、科技、教育、人力資源等直接相關(guān)，是國家綜合國力的重要組成部分，是關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要條件。在新的發(fā)展時(shí)期，我們要實(shí)現(xiàn)從“制造大國”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸窃齑髧?，需要一支與社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)相匹配的高素質(zhì)的人才隊(duì)伍支撐。但中國國民科學(xué)素養(yǎng)整體偏低、城鄉(xiāng)差異明顯、與國外發(fā)達(dá)國家差距較大等一系列的現(xiàn)實(shí)問題，嚴(yán)重地制約了我們建設(shè)創(chuàng)新型國家的進(jìn)程，已經(jīng)成為了制約中國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸之一[11]。

1 提高大學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的具體措施

大學(xué)階段的物理教學(xué)對象，面對的是已經(jīng)學(xué)過了5 年物理知識的大學(xué)生，他們的現(xiàn)狀是具備了一定的科學(xué)素養(yǎng)，只是發(fā)展不平衡，在科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神和科學(xué)價(jià)值觀等方面還有所欠缺，如何在大學(xué)物理課程教學(xué)中全面地提高大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)？筆者認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面去考慮。

1.1 強(qiáng)化大學(xué)階段的人文物理教育。

大部分學(xué)習(xí)大學(xué)物理的學(xué)生將來不會從事與物理有關(guān)的工作，所以大學(xué)物理課就不能只是停留在讓學(xué)生拿學(xué)分的階段和層次，必須有助于學(xué)生在將來有更廣闊的發(fā)展。物理學(xué)是研究自然物質(zhì)的學(xué)科，幾千年以來，除了形成一套完整的理論知識體系，還形成了一套特有的思想和方法。而挖掘隱藏在物理理論背后的思想和方法，對于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平，是非常有益的。

現(xiàn)階段的物理教學(xué)中，講到某個(gè)物理學(xué)家、物理史實(shí)，往往只是一帶而過。老師特別強(qiáng)調(diào)的是物理知識和結(jié)論，而物理學(xué)家的辛苦和努力，就這樣被有意無意地忽略了。使得學(xué)生也只重視物理結(jié)論，把物理知識的獲取看作是一種當(dāng)然。這種只注重結(jié)果，而不重視過程的學(xué)習(xí)方式，無法讓學(xué)生靜心下來體會物理學(xué)家的研究過程，當(dāng)然也就無法形成完整、系統(tǒng)的物理思想和科學(xué)方法論。學(xué)生掌握的物理知識也不是一個(gè)完整的體系，而是片段的、零碎的。物理知識的掌握都不完整，就不用說形成完整的物理思想和方法了。而按照現(xiàn)代的科學(xué)觀和科學(xué)教育觀，作為結(jié)果的知識是不斷發(fā)展更新的，發(fā)現(xiàn)真理、探求結(jié)果的方法才是更重要的。教育目的不是知識本身，而是建立科學(xué)知識的工具和手段。因此，現(xiàn)代教育中更關(guān)心的是怎樣使傳授知識的過程成為掌握科學(xué)研究方法、開發(fā)學(xué)生智慧的過程。所以，物理教學(xué)應(yīng)該以物理學(xué)科內(nèi)容為核心，強(qiáng)調(diào)一種全面的、體驗(yàn)式的教育形式。即，不僅要給大學(xué)生提供物理科學(xué)的實(shí)體內(nèi)容和學(xué)科結(jié)論，而且還要介紹這些科學(xué)結(jié)論，也就是定理、定律等的研究過程和發(fā)現(xiàn)過程，這才是一種完整的教育。

We shall show that g(ζ)g(k)(ζ)-c(z0) ?0.If,to the contrary,g(ζ)g(k)(ζ)-c(z0) ≡0,then we have g(ζ) ≠0,∞ since c(z0) ≠0,∞ and thus c(z0)/g2≡g(k)/g must be an entire function.This together with Nevanlinna’s first fundamental theory gives

在大學(xué)物理課程教學(xué)中，可以加強(qiáng)人文物理的教育。人文物理教育能以淺顯易懂的語言揭示物理學(xué)的基本發(fā)展模式和過程，能夠以更明確的方式展現(xiàn)物理科學(xué)理論的形成和發(fā)展過程。使教育對象能夠體會到物理科學(xué)理論不是靜態(tài)的，而是處在動態(tài)變化的過程中，物理學(xué)理論同樣有一個(gè)產(chǎn)生、形成和發(fā)展的歷史過程。我們只有了解了它的歷史，深刻理解了它的現(xiàn)狀，才能把握它的發(fā)展方向和趨勢，預(yù)測它的發(fā)展前景，從而更加自覺地推進(jìn)物理學(xué)的發(fā)展[3]。例如：講到電磁感應(yīng)的知識時(shí)，可以詳細(xì)地介紹人們對電磁感應(yīng)的研究，除了法拉第十年如一日的研究，還有亨利、阿拉果、科拉頓等物理學(xué)家，他們都在電磁感應(yīng)方面做了大量的研究工作。將他們的研究過程、實(shí)驗(yàn)方法完整地介紹給同學(xué)們，可以讓學(xué)生對電磁感應(yīng)知識有一個(gè)完整全面的認(rèn)識。再比如介紹人類對宇宙的認(rèn)識過程等等。這樣自然就能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理、探索自然的興趣。而在這個(gè)教育過程中，學(xué)生自身的科學(xué)素養(yǎng)也得到了提高。

1.2 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識，樹立正確的自然觀和科學(xué)知識觀，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)識辨能力。

所謂科學(xué)意識，也就是人們對科學(xué)的態(tài)度以及對科學(xué)行為的控制和調(diào)節(jié)。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識，才能使學(xué)生在現(xiàn)在和將來具有科學(xué)的行為。因此，為了培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，在物理教學(xué)中必須始終貫穿科學(xué)意識的培養(yǎng)教育[6]。

在物理教學(xué)中，除了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識，還要幫助學(xué)生樹立正確的自然觀和科學(xué)知識觀。所謂自然觀，就是人的意識對自然這個(gè)客觀存在的反映。自然是可以被認(rèn)識的，能被人的意識所反映，物理教育的目的就是幫助學(xué)生建立起辯證唯物主義自然觀。物理學(xué)是研究物質(zhì)的理論，是關(guān)于客觀事物內(nèi)在規(guī)律的描述，是對自然界自身行為的認(rèn)識。人類在認(rèn)識自然的過程中，所形成的理論體系就是科學(xué)知識。而正確的科學(xué)知識觀除了描述自然客觀事物的內(nèi)在規(guī)律之外，還應(yīng)該包括人的主觀能動性。要幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)知識觀，除了教給學(xué)生理論知識之外，還必須要強(qiáng)調(diào)在人類探索自然的過程中，人的主觀能動性所起的作用，這樣才能幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)知識觀[12]。

只有培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)意識，樹立了正確的自然觀和科學(xué)知識觀，才能增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)識辨能力?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，人們很容易在網(wǎng)絡(luò)上獲取各種信息。近些年大量出現(xiàn)的各類“民科”，在網(wǎng)絡(luò)上散布大量的所謂重大發(fā)現(xiàn)和各種標(biāo)新立異的理論。尤其以物理方面為甚，例如發(fā)明永動機(jī)、水變油、各種超自然能力以及披上科學(xué)外衣專門欺騙老年人的各種保健治療儀等等。這些偽科學(xué)的東西被包裝上新穎、前沿的外衣，對人們具有很大的誘惑力，如果學(xué)生的科學(xué)意識和科學(xué)知識觀不強(qiáng)，就很容易上當(dāng)受騙。

所以，只有當(dāng)學(xué)生樹立了正確的自然觀和科學(xué)意識時(shí)，就具備了抵抗偽科學(xué)的能力。不管在什么情況下，學(xué)生遇到反科學(xué)的問題，就會利用在物理學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)的科學(xué)識辨能力，做出合理的分析和判斷。

1.3 強(qiáng)調(diào)物理學(xué)科的基礎(chǔ)性，注意物理學(xué)和其他學(xué)科的融合。

現(xiàn)階段，我國的學(xué)科教育都是以相關(guān)的學(xué)科知識為核心而展開，教學(xué)的主要任務(wù)就是讓學(xué)生掌握相關(guān)學(xué)科的一些既成規(guī)則、概念、定理和定律等知識，形成運(yùn)用這些知識解決題目的能力。不同學(xué)科之間都是相互割裂的，不同學(xué)科的老師在知識上基本沒有交流。如果學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和主觀能動性不足，就不會去思考不同學(xué)科的知識之間的聯(lián)系，學(xué)完之后，知識依然停留在物理是物理，化學(xué)是化學(xué)的條塊分割狀態(tài)。

現(xiàn)在的教學(xué)中，并沒有突出或者強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科知識體系之間的聯(lián)系。例如這些年的中考和高考中設(shè)置的文綜和理綜，本意是強(qiáng)調(diào)不同學(xué)科之間的交叉融合。然而，這么多年過去了，也就僅僅是將不同學(xué)科的知識“綜合”在同一張考卷上而已?？梢?，不同學(xué)科之間的融合教育，還有很長的路要走。

怎樣才能做好物理學(xué)科與其他學(xué)科之間的融合教學(xué)呢？前面提到，物理學(xué)科是其他自然學(xué)科的基礎(chǔ)。其實(shí)很多學(xué)科都是從物理學(xué)中分離出去之后發(fā)展起來的，它們與物理學(xué)之間存在著天然的聯(lián)系。另外，很多新學(xué)科都是借助于物理概念建立和發(fā)展起來的，在物理教學(xué)中，利用物理學(xué)科的這種天然的基礎(chǔ)性，不斷強(qiáng)調(diào)物理學(xué)和其他學(xué)科之間的關(guān)系，以及物理概念在其他學(xué)科中的應(yīng)用。例如講到“熵”這個(gè)概念時(shí)，可以介紹Shannon 引入“熵”這個(gè)概念之后建立現(xiàn)代信息學(xué)的例子；還可以將“熵”這個(gè)概念進(jìn)一步應(yīng)用到其他社會科學(xué)和自然科學(xué)中去；講到能量與物質(zhì)時(shí)，可以與哲學(xué)中的基本概念聯(lián)系起來；講到“混沌”時(shí)，可以介紹將混沌應(yīng)用到社會學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、天文學(xué)、歷史學(xué)以及國際政治學(xué)中的例子；講到熱學(xué)中的布朗運(yùn)動，可以向?qū)W生介紹經(jīng)濟(jì)學(xué)家是如何將布朗運(yùn)動這種物理模型引入到經(jīng)濟(jì)學(xué)中，來處理經(jīng)濟(jì)以及股市的走向問題等等。從不同的學(xué)科知識角度引入物理學(xué)，可以讓學(xué)生以全新的視角重新認(rèn)識物理學(xué)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，增加自己的知識面，拓展自己的視野，由此提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。

1.4 改革課程教學(xué)評價(jià)方法，豐富課程考核方式

現(xiàn)階段，由于大學(xué)物理課程課時(shí)不斷縮減，老師能在課堂上講授的內(nèi)容也在不斷減少。因此，學(xué)生并不能通過大學(xué)物理課堂教學(xué)形成完整的物理理論體系。而且不同專業(yè)的學(xué)生，所學(xué)物理內(nèi)容也會有所差別，這就給大學(xué)物理的課程考核和教學(xué)評價(jià)帶來一些問題。

現(xiàn)在大學(xué)物理的課程評價(jià)，簡單來說，其特點(diǎn)就是評價(jià)方式單調(diào)、評價(jià)結(jié)果片面、評價(jià)主體單一。通過一張?jiān)嚲淼目荚嚪謹(jǐn)?shù)來決定教學(xué)效果。這種評價(jià)方法就是以解習(xí)題為主，只能考查學(xué)生的知識掌握程度和抽象思維水平。這與通過物理教學(xué)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的理念是不相符合的。為了利用大學(xué)物理課程提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平，新的課程評價(jià)應(yīng)從“知識與技能”“過程與方法”“情感態(tài)度與價(jià)值觀”三方面進(jìn)行[12]。通過筆試解答習(xí)題可以評價(jià)學(xué)生的“知識和技能”掌握情況。建立學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案，記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，例如學(xué)生在活動、實(shí)驗(yàn)、制作、探究等方面的表現(xiàn)，客觀記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的具體事實(shí)，記錄學(xué)生提出的問題以及在理論學(xué)習(xí)、閱讀科普材料、物理實(shí)驗(yàn)、小論文、小制作和科學(xué)探究等活動中的表現(xiàn)，可以有效地對學(xué)生的學(xué)習(xí)“過程與方法”進(jìn)行評價(jià)。關(guān)注學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑻岢鰡栴}的能力、做出猜想和假設(shè)的能力、收集信息和處理信息的能力、交流的能力等，可以對學(xué)生的“情感態(tài)度和價(jià)值觀”進(jìn)行有效評價(jià)。

綜上所述，為了更加全面地評價(jià)大學(xué)物理課程的教學(xué)效果，從而真正地做到利用大學(xué)物理課程的教學(xué)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平，我們就必須在大學(xué)物理課程的評價(jià)方法和考核方式上進(jìn)行改革。

1.5 關(guān)注STS（即科學(xué)、技術(shù)、社會）教育

所謂STS 教育，是一門研究科學(xué)、技術(shù)和社會相互關(guān)系的新型學(xué)科。它不僅將科學(xué)與技術(shù)視為社會子系統(tǒng)，研究科學(xué)與技術(shù)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系。還研究科學(xué)技術(shù)與其他社會子系統(tǒng)，例如政治、經(jīng)濟(jì)、文化、教育之間的互動關(guān)系，以及研究科學(xué)、技術(shù)和社會在整體上的性質(zhì)、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系及其協(xié)調(diào)發(fā)展的動力學(xué)機(jī)制[13]。

由于我國一直實(shí)行文理分科，所以，大部分學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)并不完整，或者偏文、或者偏理，相對來說，知識面比較狹窄。在平常的物理教學(xué)中，老師很少引導(dǎo)學(xué)生去思考物理學(xué)與其他自然科學(xué)和社會科學(xué)之前的關(guān)系。長此以往的結(jié)果就是，文科生想到理科知識就頭暈，理科生見到文科知識就不感冒，相互之間的知識隔閡很深，而借鑒和啟發(fā)相對較少。實(shí)際上，很多有名的物理學(xué)家在文學(xué)、藝術(shù)等方面也有很深的造詣，例如愛因斯坦、玻爾、費(fèi)曼、錢三強(qiáng)等等，而這些文學(xué)或者藝術(shù)方面的愛好能夠激發(fā)他們研究物理學(xué)的靈感。美國或者歐洲國家的很多高校，學(xué)生要畢業(yè)就必須選修大量的其他專業(yè)的課程，例如學(xué)習(xí)經(jīng)濟(jì)學(xué)的學(xué)生甚至要學(xué)習(xí)宇宙學(xué)、黑洞等知識。

相比注重知識實(shí)用性的傳統(tǒng)教材，我國的新教科書在STS 方面做了很大的改變。主要表現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)科學(xué)素養(yǎng)方面發(fā)生了積極的變化，例如，降低科學(xué)知識的比重和難度，更多地關(guān)注學(xué)生的主動探究和科學(xué)史教育。但科學(xué)、技術(shù)、社會關(guān)系主題內(nèi)容仍然較少、范圍較窄，相關(guān)的材料內(nèi)容比較陳舊，絕大多數(shù)展示科學(xué)技術(shù)在社會中的正面效應(yīng)，對其負(fù)面效應(yīng)選擇性地關(guān)注不夠，導(dǎo)致學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的利弊產(chǎn)生片面的認(rèn)識。

而在STS 教育方面，國外的很多成熟經(jīng)驗(yàn)都值得我們學(xué)習(xí)，對我國教科書的建設(shè)有許多有益的啟示。例如美國的《物理：原理與問題》設(shè)計(jì)了多個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生體會到物理學(xué)中的STS 教育，從而增進(jìn)學(xué)生對客觀世界的理解。教材中還介紹了與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的職業(yè)。1997 年澳大利亞出版的Jacaranda Physics 在涉及STS 主題的分析單元中，有56%的內(nèi)容涉及科學(xué)技術(shù)在社會中的應(yīng)用，其中有16%說明科學(xué)技術(shù)在社會中的負(fù)面效應(yīng)，12%的內(nèi)容討論與科學(xué)技術(shù)相關(guān)的社會問題。這樣，學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用就會有比較全面的認(rèn)識，從而提高自己的科學(xué)素養(yǎng)[14]。從以上數(shù)據(jù)可以看出，我國的STS 教育還有很長的路要走。

1.6 加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)的教育和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

說到物理，都知道物理包括兩個(gè)部分，即理論和實(shí)驗(yàn)，兩者相互支撐，共同發(fā)展。所以，在物理教學(xué)中，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技術(shù)的教育和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，對于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平，是非常有意義的。然而，我國現(xiàn)階段的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況是令人擔(dān)憂的。調(diào)查結(jié)果顯示，中學(xué)階段，能完整地在實(shí)驗(yàn)室做完所有實(shí)驗(yàn)的同學(xué)非常少，大部分進(jìn)過幾次實(shí)驗(yàn)室，有少部分同學(xué)甚至從沒有進(jìn)過實(shí)驗(yàn)室，就是在黑板上做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平可想而知。進(jìn)入大學(xué)之后，許多學(xué)生不會校調(diào)測量工具，面對儀器無從下手。所以，為了提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平，為將來的專業(yè)實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備，必須要加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)的教育和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

為了在較短的時(shí)間內(nèi)盡可能地提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平，我們采取了許多措施。

首先，我們要充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。預(yù)先錄制部分實(shí)驗(yàn)的簡短視頻，發(fā)送到學(xué)生群里，學(xué)生隨時(shí)隨地可以利用手機(jī)觀看，在實(shí)驗(yàn)前做好預(yù)習(xí)，加強(qiáng)印象。

其次，在課堂上加強(qiáng)指導(dǎo)。學(xué)生開始動手做實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)巡查，針對部分實(shí)驗(yàn)有困難的學(xué)生，加強(qiáng)指導(dǎo)。

最后，設(shè)置開放實(shí)驗(yàn)室。少數(shù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^弱，難以在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，老師會要求他留下來，在開放實(shí)驗(yàn)室單獨(dú)輔導(dǎo)。第一次批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，我們基本上都是采用面批的方式，老師當(dāng)著學(xué)生的面，指出實(shí)驗(yàn)中存在的問題以及需要改進(jìn)的地方。

通過這些方式，一般的同學(xué)在做完幾個(gè)實(shí)驗(yàn)之后，實(shí)驗(yàn)水平就會有明顯的提升，開始對物理實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出興趣。處理數(shù)據(jù)、分析問題的能力也隨之提升，后面的實(shí)驗(yàn)也就越做越順手。有的同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)之后，還對實(shí)驗(yàn)原理、測量方式提出改進(jìn)，或者利用實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)計(jì)了其他的實(shí)驗(yàn)。例如，在開放實(shí)驗(yàn)室，就有學(xué)生利用力敏傳感器設(shè)計(jì)了測量重力加速度、測量肥皂膜的相關(guān)物理量以及測量液體膨脹系數(shù)的實(shí)驗(yàn)，而且還測出來令人滿意的結(jié)果。說明這些學(xué)生的探索精神、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?chuàng)新能力等科學(xué)素養(yǎng)得到較大的提高。

2 結(jié) 語

最后，需要指出的是，科學(xué)素養(yǎng)是一個(gè)重要而且富有生命力的、與時(shí)俱進(jìn)的概念。由于科技對社會的影響，不管是科學(xué)素養(yǎng)的概念定義還是操作定義，都需要適應(yīng)科技和文明發(fā)展而作出適時(shí)調(diào)整，科學(xué)素養(yǎng)所具有的內(nèi)涵也就不斷地在豐富。

由于物理學(xué)的特殊性，物理知識的學(xué)習(xí)永遠(yuǎn)是提高科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)，物理學(xué)的發(fā)展，要求人們也必須不斷提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。然而科學(xué)素養(yǎng)的培育、養(yǎng)成和提高并非易事，而是一項(xiàng)長期而艱巨的工程，物理教育在這個(gè)工程中將發(fā)揮重大的作用。所以，在大學(xué)物理課程教學(xué)中，注意從單純傳授理論知識走向與培養(yǎng)能力相結(jié)合，從狹窄的知識基礎(chǔ)走向?qū)捄竦闹R基礎(chǔ)和廣泛適應(yīng)性，從單純獲取知識走向?qū)W會查找和使用知識，從學(xué)習(xí)掌握已有的知識走向具有創(chuàng)新意識和能力的方向發(fā)展。在滲透科學(xué)素養(yǎng)的教育過程中，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)水平。