新課標(biāo)下高中物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

摘 要: 高中物理是普通高中科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，與九年義務(wù)教育物理或科學(xué)課程相銜接，旨在進一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。本文主要介紹了什么是科學(xué)素養(yǎng)，以及在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)所采取的一些策略。

關(guān)鍵詞: 高中物理教學(xué) 科學(xué)素養(yǎng) 培養(yǎng)策略

一、對科學(xué)素養(yǎng)的理解

科學(xué)素養(yǎng)是由文化素養(yǎng)引申而來的，譯自英文scientific literacy，最早是由美國學(xué)者赫德(P.D.Hurd)在1958年提出的，表示個人所具備的對科學(xué)的基本理解。素養(yǎng)和素質(zhì)含義接近，但素養(yǎng)與素質(zhì)相比更強調(diào)后天修習(xí)涵養(yǎng)的作用，即學(xué)習(xí)提高的重要性。關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)，人們基于各自的理解，從不同角度對其內(nèi)涵進行了各種各樣的闡述，然而，迄今為止，學(xué)者們對科學(xué)素養(yǎng)的理解仍然是不統(tǒng)一的。

從本質(zhì)上說，科學(xué)素養(yǎng)是指在先天遺傳素質(zhì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過后天的教育和實踐而不斷發(fā)展起來的，認識自然和應(yīng)用自然規(guī)律解決日常生活和社會發(fā)展中實際問題的內(nèi)在素質(zhì)結(jié)構(gòu)。

科學(xué)素養(yǎng)國外研究:國際上普遍將科學(xué)素養(yǎng)概括為三個組成部分，即對于科學(xué)知識達到基本的了解程度;對科學(xué)的研究過程和方法達到基本的了解程度;對于科學(xué)技術(shù)對社會和個人所產(chǎn)生的影響達到基本的了解程度。目前各國在測度本國公眾科學(xué)素養(yǎng)時普遍采用這個標(biāo)準(zhǔn)。

具備基本科學(xué)素養(yǎng):只有在上述三個方面都達到要求者才算具備基本科學(xué)素養(yǎng)的公眾。

科學(xué)素養(yǎng)國內(nèi)研究:2000年8月，我國新世紀(jì)科學(xué)課程改革專家組對科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵進行了廣泛討論，結(jié)合我國的實際情況并且借鑒國際科學(xué)教育界關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的探索成果，提出科學(xué)素養(yǎng)架構(gòu)應(yīng)該包括如下三個基本維度:科學(xué)知識與技能;科學(xué)探究過程、方法與能力;科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀。這就是我國科學(xué)教育界所構(gòu)建的“科學(xué)素養(yǎng)”三維度概念模型。因此，從科學(xué)素養(yǎng)的構(gòu)成側(cè)面來看，它是科學(xué)基礎(chǔ)知識與基本技能，科學(xué)過程、方法與能力，科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀三方面基本素質(zhì)的有機統(tǒng)一。其中，基礎(chǔ)知識與基本技能素質(zhì)、科學(xué)過程、方法與能力素質(zhì)屬于科學(xué)素養(yǎng)整體結(jié)構(gòu)中的智力因素，而科學(xué)態(tài)度、情感與價值觀素質(zhì)則屬于科學(xué)素養(yǎng)整體結(jié)構(gòu)中的非智力素質(zhì)。

二、在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的策略

通過相關(guān)的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)代高中生整體上比較關(guān)注身邊的世界，但對于新技術(shù)的發(fā)展比較淡漠。這無不令人擔(dān)憂，沒有對新科技的憧憬，我們能培養(yǎng)出科技后備隊伍嗎?目前，在高中物理教學(xué)中對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)存在一些問題，比如:傳統(tǒng)科學(xué)教育的弊端在一定范圍內(nèi)阻礙了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，重知識、輕能力，過于重視難題、忽視素質(zhì)培養(yǎng)，嚴(yán)重地阻礙了學(xué)生身心的健康發(fā)展;科學(xué)課程結(jié)構(gòu)的不合理性使學(xué)生對科學(xué)的理解呈現(xiàn)出分裂性，趨向功利的科學(xué);科學(xué)教育環(huán)境的單一性，局限了學(xué)生獲取知識的渠道，有可能導(dǎo)致學(xué)生科學(xué)興趣的喪失;相當(dāng)一部分高中生缺乏完備的科學(xué)認知觀，割裂科學(xué)與人文的融通性，致使對一些科學(xué)概念判斷不清，偽科學(xué)乘虛而入，攪亂學(xué)生對科學(xué)概念的認知。

針對目前在高中物理教學(xué)中對學(xué)生進行科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)中存在的一些弊端，國家對人才的要求，以及學(xué)生終身發(fā)展的需求，在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)采取以下策略。

2.1轉(zhuǎn)變的觀念。

在我國，人們習(xí)慣用“考分高，學(xué)習(xí)好”來衡量學(xué)生，用能否考上高等院校作為衡定人才的唯一標(biāo)準(zhǔn)。為了培養(yǎng)出少數(shù)高分學(xué)生，不少教師只注重科學(xué)知識的理解和掌握，完全忽視了科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的培養(yǎng)，學(xué)生根本不重視實驗和實踐，人為編造實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象時有發(fā)生。這一切阻礙了學(xué)生的全面自由發(fā)展。新課程強調(diào):中學(xué)教育不是精英教育，而應(yīng)面向每一個學(xué)生，著眼于全體學(xué)生的發(fā)展。對于選拔少數(shù)學(xué)習(xí)尖子、淘汰大多數(shù)普通學(xué)生的教育模式，必須給予根本性的改造。要將每個學(xué)生都看成有獨立人格的個體，發(fā)展學(xué)生的主體性，理解尊重學(xué)生，平等地為每一個學(xué)生提供表現(xiàn)、創(chuàng)造和成功的機會。人才是多樣化的。自古以來，三百六十行，行行出狀元。為了實現(xiàn)科教興國的偉大戰(zhàn)略，提高全民族的素質(zhì)，就需要實現(xiàn)新世紀(jì)物理教育的理念和目標(biāo)——提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。因此，教師和學(xué)生都要轉(zhuǎn)變觀念。

2.2.1教師觀念的轉(zhuǎn)變。

教師既要面向全體學(xué)生，使學(xué)生能接受基本的科學(xué)素養(yǎng)教育，又要堅持全面的物理科學(xué)教育，使學(xué)生在科學(xué)知識、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等方面得到全面的教育。高中物理教師要知道物理知識是提高科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)和載體，教學(xué)目標(biāo)要由以前知識技能一維目標(biāo)向三維目標(biāo)的轉(zhuǎn)變。另外，在教學(xué)的過程中教師要做學(xué)生學(xué)習(xí)活動的促進者與引導(dǎo)者，關(guān)注物理學(xué)與技術(shù)和社會的關(guān)系，而不是純粹地照本宣科，要重新構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)，要從掌握物理學(xué)科專業(yè)知識的一元結(jié)構(gòu)，向以學(xué)科專業(yè)知識為基礎(chǔ)，同時具備一般科學(xué)文化知識及和學(xué)科相關(guān)專業(yè)知識，具備教育學(xué)、心理學(xué)、教育評價、教育科研方法等教師專業(yè)知識，具備教育哲學(xué)、方法論等理論知識的樹形知識結(jié)構(gòu)發(fā)展。

2.2.2學(xué)生觀念的轉(zhuǎn)變。

要將學(xué)習(xí)目標(biāo)由重知識學(xué)習(xí)、純粹為了升學(xué)向提高學(xué)習(xí)能力的轉(zhuǎn)變，學(xué)會求知、學(xué)會做事、學(xué)會共處、學(xué)會做人，真正的學(xué)習(xí)必定是終身的，真正的教育是“授人以漁”，而不是“授人以魚”。學(xué)習(xí)的目的是為了學(xué)會做事，提高學(xué)習(xí)能力應(yīng)當(dāng)成為學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)。另外學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)要由被動接受式向主動探究式的轉(zhuǎn)變，把學(xué)習(xí)過程之中的發(fā)現(xiàn)、探究、研究等認識活動凸顯出來，使學(xué)習(xí)過程更多地成為發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程，變被動接受式為主動探究式學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)不是一種異己的外在的控制力量，而是一種發(fā)自內(nèi)在的精神解放運動。從實踐的角度講，這種學(xué)習(xí)觀的變革意味著要改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感，并使學(xué)生養(yǎng)成終生學(xué)習(xí)的愿望和能力，使提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)得以實現(xiàn)。

2.2創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

“興趣是最好的老師。”愛因斯坦這句話包含了豐富的哲理，可見激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣的重要性。多年的教學(xué)實踐表明，在課堂教學(xué)中，教師有意識地創(chuàng)設(shè)問題情境，并通過提出一些與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)、富有啟發(fā)性的問題，將學(xué)生帶入情境之中，容易激發(fā)其學(xué)習(xí)動機，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣。例如在講人教版必修一參考系時，我先播放動畫:路邊的大樹，奔馳的駿馬、飛流而下的瀑布、川流不息的車輛。汽車?yán)锩嬗幸幻丝蛦?“我動了嗎?”司機說:“你沒動。”而路邊的行人說:“你跑得真快。”乘客到底是運動還是靜止呢?然后很自然地引入新課內(nèi)容。又如我在研究人教版必修一加速度的概念時，播放一段視頻:飛機起飛、火車出站、運動員起跑、老虎突然去追鹿、汽車剎車等，讓學(xué)生觀察速度是否變化，變化快慢的程度是否相同，然后列表把初末速度對應(yīng)時間填在表中，讓學(xué)生回答，然后對比速度的引入進而引入加速度的概念。這些看似非常簡單的問題，要解釋清楚卻有一定的困難。帶著疑問學(xué)習(xí)，學(xué)生獲取科學(xué)知識的興趣提高了，課堂效率也就提高了。

2.3注重科學(xué)探究，培養(yǎng)科學(xué)能力。

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一，將科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，旨在將學(xué)習(xí)重心從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。”從學(xué)生角度看科學(xué)探究是一種學(xué)習(xí)方式，在物理課程的學(xué)習(xí)中引入科學(xué)探究，學(xué)生可以充分發(fā)揮主觀能動性，自主地進行科學(xué)探究，在體驗探究過程中，學(xué)習(xí)物理的基本概念、基本規(guī)律，掌握基本的探究技能，學(xué)會基本的科學(xué)方法。從教師角度看，科學(xué)探究是一種教學(xué)方式，在教學(xué)過程中教師不再是課堂的主角，只作指導(dǎo)和啟發(fā)。因此在探究性教學(xué)中，教師要關(guān)注學(xué)生的探究過程，讓學(xué)生充分地經(jīng)歷、體驗與感悟。例如:在學(xué)習(xí)《自由落體運動》中，我讓學(xué)生自己動手去做牛頓管實驗，自己設(shè)計實驗，不抽空氣，觀察會出現(xiàn)的現(xiàn)象;抽一部分空氣，觀察現(xiàn)象;抽成真空觀察現(xiàn)象。先猜測可能出現(xiàn)的情況，然后實驗探究，得出結(jié)論，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。這樣，在探究過程中學(xué)生不僅了解了知識生成的過程和來龍去脈，而且有效地提高了探究能力。

2.4加強物理與生活、技術(shù)、社會的聯(lián)系，樹立正確的情感、態(tài)度、價值觀。

物理學(xué)是自然科學(xué)的一門基礎(chǔ)學(xué)科，物理知識對科技的進步、社會的發(fā)展有極大的影響。例如:在教《能量守恒定律與能源》這一節(jié)課時，我在講到常規(guī)能源及其保護時，從以下幾個方面引導(dǎo)學(xué)生:首先，引導(dǎo)學(xué)生看視頻學(xué)習(xí)了解我國的能源儲量與利用情況，讓學(xué)生記錄分析家里常規(guī)能源的利用情況，估算出一個縣城里能源的利用情況。其次，引導(dǎo)學(xué)生思考應(yīng)該怎樣節(jié)約能源。然后，引導(dǎo)他們調(diào)查社會上工廠里的能源利用情況，哪些地方存在浪費現(xiàn)象?可以采取哪些節(jié)約措施?在此基礎(chǔ)上，倡議全校師生要節(jié)約和保護能源。學(xué)生的學(xué)習(xí)得到了老師和學(xué)校的支持，所以對這樣的知識很感興趣，學(xué)習(xí)的效果也非常好，學(xué)生們不僅掌握了物理知識，而且增強了社會責(zé)任感和主人翁精神。

2.5將物理學(xué)史教育有機地整合到物理課程教學(xué)中。

物理新課標(biāo)是圍繞著國家教育方針，以提高國民科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)而制定的，科學(xué)素養(yǎng)最核心部分就是受教育者對待科學(xué)的情感態(tài)度與價值觀。物理學(xué)史以人類與物理世界對話的歷史為研究對象，融合了與物理學(xué)有關(guān)的自然科學(xué)以及與人類思想、社會歷史發(fā)展有關(guān)的多學(xué)科知識，是一門自然科學(xué)、人文科學(xué)、社會科學(xué)、思維科學(xué)緊密交叉滲透的綜合學(xué)科。教師通過介紹成功的科學(xué)家遇到困難如何思考、如何探索達到目的，描繪物理學(xué)家探索科學(xué)的歡樂與痛苦、成功與失敗，可使學(xué)生精神受到感染，情操得到陶冶，意志得到磨煉，鑒賞力得到提高，正確理解人和自然的關(guān)系，正確理解人與社會的關(guān)系，并產(chǎn)生熱烈的感情，形成對美和善的辨別力和追求熱情，從而使學(xué)生的心智得到和諧的發(fā)展。

2.6評價方式的轉(zhuǎn)變。

我國現(xiàn)行的評價理論、方法和制度，與素質(zhì)教育的要求存在明顯的差距。例如，評價功能過于強調(diào)甄別與選拔，評價指標(biāo)單一，評價主體和方法單一，學(xué)生在評價過程中基本處于被動地位，自尊心、自信心得不到很好的保護，主觀能動性得不到很好的發(fā)揮，這些情況嚴(yán)重地制約了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)這一課程目標(biāo)的實現(xiàn)。因此，建立體現(xiàn)素質(zhì)教育理念的發(fā)展性教學(xué)評價體系，實現(xiàn)評價功能的轉(zhuǎn)化，評價指標(biāo)的多元化，評價方法的多樣化，評價主體的多元化，加強學(xué)習(xí)過程評價管理，既是全面實施素質(zhì)教育的客觀要求，又是實現(xiàn)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)課程目標(biāo)的重要保證。

科學(xué)素養(yǎng)是一種整體素質(zhì)結(jié)構(gòu)，我們必須克服傳統(tǒng)物理教育中長期存在的只注重基礎(chǔ)知識掌握和基本技能訓(xùn)練的“狹隘雙基觀”，切實樹立起全面培養(yǎng)和提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)代化學(xué)素質(zhì)教育理念。

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