1、谈 物 理教学中学生科学素养培养的探究 作者 ： 摆所中学白小勇 摘要： 科学探究能力是学生创新能力的一个最重要的体现，培养学生的创新意识和创造能力是新课程改革的一项重要内容物理学是一门以实验为基础的科学。让学生了解和掌握物理学的研究方法，培养其严谨的实事求是的科学态度，在培养学生的科学素养上有着重要的作用 当今科技发展日新月异 ,知识经济渐成主流。如果说科学技术是现代社会演进的强大动力的话 ,那么具有高科学素养的人 ,则是科学技术得以发挥威力的主体角色。加强青少年科学素养教育 ,是适应 21世纪科技发展与挑战的 必然选择。物理学作为具有认识论和方法论性质的自然科学 ,与社会的联系日益密切 ,
2、对学生科学素养的培养具有独特的功能和鲜明的优势。 科学素养的构成和含义中国科学技术协会在对公众进行科学素养调查的报告中指出 :科学素养就是对个人决策、参与公众和文化事务以及经济生产所需要的科学概念和过程知识的理解。可以说 ,这代表了我国科学教育界对科学素养内涵的认识和理解。在物理教学中有意识、有目的、有计划的提高学生的科学素养是实施素质教育的重要内容。物理教学中学生科学素养培养的途径和策略： .加强实验教学 ,培养学生的科学素养物理 学是一门以观察和实验为基础的科学 ,许多概念的引进、规律的得出都和实验有着密切的联系。正如诺贝尔奖获得者华裔科学家杨振宁博士所说 :“ 对人类来说 ,毕竟百分之九
3、十的科学活动是实验 ,而且科学中最重要的基础是实验。 ” 在 “ 电磁感应现象 ” 一课教学中 ,可以设计让学生们自主选择 。 多年来物理教学以传授系统的物理知识为最高目标 ,事实 概念 规律 应用是物理教学的主旋律 ,社会的发展对国民科学素养提出了越来越高的要求 ,新课程改革把全面提高学生科学素养作为总目标 .学生拟对物理学科培养学生科学素养的功能、理念、及实现途径等问题 作一些探讨 。 我国教育工作者一般认为包括四个要素 : 1.科学知识和技能 .科学素养的发展以科学知识、技能的掌握和积累为基础 . 2.科学方法 .科学方法反映了科学知识的产生和发展的过程 ,是理解科学知识的纲领和脉络 ,
4、是应用科学知识的桥梁 ,是树立科学观的有效途径 . 3.科学观 .科学观是指人对科学的基本看法 ,包括科学的自然观、社会观、价值观 .科学观对人的科学认识与实践活动有决定性的导向作用 ,因此它是科学素养的核心要素 . 4.科学品质 .科学品质是科学素养中非智力因素的要素 .科学品质包括 :科学兴趣、科学态度、科学和人文精神及科学合作意识 . 我国新的课程标准也对学生的科学素养提出了更为具体的目标 。 要提高学生的科学素养。首先要培养学生实事求是的精神 ,需要做到以下几个方面 : 一 :合理组织教学内容，建构良好学习动机和兴趣 开阔学生的视野，激发学习兴趣。 鼓励学生改进实验，发展学生发散思维和
5、创新意识，培养学生的科学素养，传统的教学方法对于物理实验大多是 “ 葫芦画瓢 ” ，而未能充分发挥学生的主观能动性，受其长期影响学生长与求同，缺乏独立思考、难有创造和发现。要真正培养学生创造质疑、勇于探索，即使对那些早已成为定论的事物也要从不 同角度和侧面进行重新审视，以不断完善和发展。因此，在教学过程中应注重鼓励学生对实验进行不断改进 激发学生的兴趣，使他们变苦学，厌学，死学，难学不会学为乐学，好学，活学，易学，会学，逐步培养其主动，探求知识。在教学中，我采用了情景教学法，对巩固知识，开发学生智力，培养学生的学习兴趣，起到了不可低估的作用。 物理规律一般都是通过实验总结出来的。一些物理学家为
6、了探索自然的规律 ,不惜从事十年数十年的艰苦实验 ,有的还要冒着生命的危险来进行实验研究 如 法拉第电磁感应定律是经过十年的实验探索才发现的 ,在此之前 1820年奥斯 特发现了电流的磁效应 ,这使善于思考的法拉第由此得到启发并提出 “ 磁转化为电 ” 的设想 ,1822年法拉第就开始了艰苦漫长的转磁为电的研究 ,经过无数次的实验 ,终于在 1831年发现了电磁感应现象 ,接着又进行了一系列的实验研究 ,最后成功的实现了磁转化为电的设想 ,并经过进一步的实验探索 ,总结出了法拉第电磁感应定律 ,开创了人类的电气化时代。美国科学家富兰克林是冒着生命危险进行 “ 捕捉雷电 ” 实验的 ,并为电学的
7、发展作出了贡献。科学实验也是发明家取得成功的必由之路。如美国发明大王爱迪生曾获 1093项发明专利 ,可以说 ,他的每一项发明 都是通过实验取得的。例如爱迪生发明白炽灯时为了寻找灯丝的合适材料 ,曾先后用 1600多种矿物和金属材料进行反复的实验 ,历时 13个月 ,终于研制成功一只亮度达 40烛光的炭化竹丝灯泡 2。可以说科学实验是人们认识自然 ,改造自然的重要途径。因为人们只有通过变革自然界的活动才能获得关于自然界的现象和本质的种种感性材料 ,并在概括大量感性材料的基础上发现规律和建立理论。 二：改革物理教学模式，加强 科学 方法 教育 传统的中学物理通常以概念教学为课堂核心，从而忽略了通
8、过教学培养学生观察与实验、分析与综合、比较与分类 、归纳与演绎、理想化等科学研究方法的教育功能。要把物理课中丰富多彩的思想方法渗透于教学之中，必须要让教法为学法服务，打破单一的概念教学模式。为促进学生对所学物理知识的领悟和掌握，使学生将所学到的科学方法运用于生产实践，可以选择情境教学、探究教学、研究性教学、实验教学和互动式课堂教学等多种教学模式对学生进行必要的科学思维训练。 通过学生自己设计实验方案尝试探究性实验，培养学生的科学素养，探究性教学不仅要求学生重视课本知识的学习、巩固和掌握，更重要的是要求学生及时、主动、积极的把所学到的知识转化为解决实 际问题的能力，要求学生运用发散思维、联想思维
9、、逆向思维对教师提出的课题根据已有的知识和技能，根据现实条件制定不同的方案、验证方案、得出结论。这样，学生的思维能力、观察能力、分析综合能力、知识的运用能力等得到更大程度的提高。同时，学生通过探索尝到科学探索的乐趣，大大激发学生的求知欲望和学习兴趣。而实验能够更好的发挥学生的主观能动性以及它们独立分析问题和处理问题的能力，也更能激发学生的学习兴趣。那么，如何发挥好实验在教学中的作用呢？我认为，就是改演示实验为学生的设计实验，这样会更好的培养学生的学习兴趣，更重要的是能够培养学生的科学素养。 三：加强实验教学，提高学生的科学素养 让学生参与演示实验，不仅可以激发兴趣，调动学习的积极性和注意力，增
10、加学生对物理规律的理解深度，同时还可以规范学生的实验操作。例如在做 “ 物体的质量与体积关系 ”演示时，我先分析清楚实验目的及要测的物理量，然后让一名学生上讲台，从天平的调节、铁块的放置、砝码的增减、游砝的移动、读数及用量筒测铁块的体积，都让学生演示，我则在一边给予指导，及时纠正他们的不规范操作。 一些带有探索性的重要的演示实验，如平面镜成像，电流和电压、 电阻的关系等，我把它们改成探索性学生实验，让每个学生都参与到探索活动中，既加深了对规律的理解，又增强了学生探究、发现规律的意识，培养了学生的创新精神。 现代世界科学教育改革都把培养全体学生良好的科学素养作为自己的目标。一个国家国民科学素养的
11、高低 ,直接影响这个国家科学技术的发展。可以说 ,国家的综合国力与国民素养具有密切的关系。与发达国家相比 ,我国国民的科学素养仍处于十分落后的状况。当前 ,我国国民科学素养的低下水平日益成为严重制约我国社会进步、经济发展、国际竞争力提高的因素。国家要强盛 ,民族要振兴 ,国民的科学 素养要提高。 四：多方位培养学生的学习兴趣，加强科学品质教育 托尔斯泰说： “ 成功的教学所需要的不是强制，而是激发学习的兴趣。 ” 有了兴趣，就能全神贯注地积极思维，有了兴趣就能克服困难，探究科学的奥秘，有了兴趣学习就可以不成为负担。因此，在教学中我采用多种有趣味性的教学方法，培养他们的兴可兴趣，使之在轻松愉悦的
12、气氛下学习，掌握知识，提高教学效率。 很多中学学生学习物理时，看着纷杂的教材内容和数量繁多的练习题目，就对这门课产生了很强的畏惧感 ,这既是学生最渴望得到教师帮助的时刻，也是建立学生学习兴趣和信心 的最佳时机，更是培养学生优秀科学品质的契机。（ 1）多寻找物 理学 中与学生生活体验联系密切的事例 ,使他们认识到生活中处处有物理现象，物理与生活息息相关 ,增加学生对物理学科的亲切感 ,激发他们学习物理的兴趣。（ 2）建立物理实验兴趣小组，通过与生活相结合，辅导学生制作简单的小制作和物理模型。让学生在创作的过程中经历磨难，不断探索，逐步建立谦虚谨慎、团结协作、尊重事实、修正错误的科学品质。条件允许
13、的情况下，可把作品在学校范围内进行展示，树立榜样，产生良性效应。 五：巧用多种教学资源，培养学生的创新精神 实验 是物理的基础，在中学物理教学中实验教学同样是培养学生创新能力和实践能力的重要途径之一。然而中学学校物理实验设备匮乏、实验条件简陋、实验开出率低等现象普遍存在。教师在教学中可以自己制作或辅导学生制作教具来加强演示实验效果；有效利用多媒体仿真课件、挂图、模型、投影等多种教学资源，使教学形式多样化 ,创造更多的实验情境。做到 “ 教中有动、动中有教，教动有机结合 ” ，变单纯的听、看、模仿为积极参与、主动思考和认真分析研究，真正使物理教学过程成为使学生不断发现问题、解决问题 ,不断创新的
14、过程 ,培养学生敢于接受挑战 ,不断创新的 良好品质。 多媒体课程资源是新一轮国家基础教育课程改革所提出的一个重要的概念 ,它的开发和利用对于转变课程功能和学习方式具有重要的意义。多媒体课程资源可以超越狭隘的教学内容 ,通过更加丰富的方式和手段向学生展示教学内容 ,使原本平淡的课堂变得丰富多彩 ,让教学 “活 “起来 ,让师生之间的信息传递更加和谐 ,改变学生在教学中的地位 ,从被动的知识接受转变成为知识的共同建构者 ,从而激发学生的学习积极性和主动性，有利于缩短教学时间 ,提高学习效率。 六：打破传统，建立科学的评价体系 老师应该是一个评价者而不是一个打分者。 新课程改革要求我们必须建立一套
15、科学的评价体系，评价不仅要关注学生的学业成绩，而且要发展学生多方面的潜能，适应未来发展的需要。发挥评价的教育功能，帮助学生认识自我，建立自信，促进学生在原有水平上的提高。在科学探究活动中，教师自身要树立一种科学灵活的评价意识，努力挖掘学生在活动中所迸发出来的科学思想，保护学生的发散思维能力及创新能力，促进学生全面发展。 构建课堂教学评价指标体系的原则。发展性原则，在基础教育课程改革纲要 (试行 )中 ,对 “ 评价 ” 提出 :“ 改变课程评价过于强调甄别与选拔的功能 ,发挥评价促进学生发展、教 师提高和改进教学实践的功能。导向性原则，教学评价实质上是对教学的调控性手段 ,起到引导教学方向的作用。构建新课程理念下物理课堂教学评价指标体系要体现 “ 当前教学改革的目标要求 ,体现现代教学观 。 总之，在培养中学学生的科学素养时 ,要体现科学素养的内涵要求 ,因地制宜、因材施教 ,充分发挥物理教学的作用 ,以促进每位学生科学素养的提高 . 物理课在培养学生 科学 素养方面作用突出。 关 键 词： 学生 科学素养 科学探究 新课程改革 创新 参考 文献 ： 中学物理教材 中学物理优秀教案 教育杂志 物理课程标准 基础教育课程改革纲要 (试行 ) 摆所中学 白小勇 2013 年 10 月 12
