淺談高中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

摘要本文首先闡述了科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵及其組成要素，并針對(duì)高中物理教學(xué)，重點(diǎn)對(duì)科學(xué)意識(shí)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)方法的培養(yǎng)進(jìn)行了闡述，并對(duì)中學(xué)物理教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題和解決方法進(jìn)行了思考。

中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)碼：A

How to Cultivate Students' Scientific Literacy

CUI Qingfa

(Huidong Middle School of Huidong County， Huizhou， Guangdong 516300)

AbstractThis paper expatiates the connotation of scientific literacy and its elements， and in the light of senior high school physics teaching， focus on scientific awareness and scientific attitude， scientific spirit and the cultivation of scientific methods to expounded， and analyses the teaching problems and solving methods of middle school physics.

Key wordsscientific literacy; scientific attitude; scientific spirit; scientific methods

0 引言

科學(xué)素養(yǎng)是指對(duì)科學(xué)技術(shù)所應(yīng)有的了解程度，包括運(yùn)用基本的科學(xué)觀點(diǎn)理解自然界現(xiàn)象并能做出相應(yīng)的決策的能力，以及能夠辨識(shí)科學(xué)問(wèn)題，運(yùn)用證據(jù)，做出相應(yīng)的科學(xué)結(jié)論的能力。通常認(rèn)為：科學(xué)素養(yǎng)由科學(xué)能力、科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)意識(shí)和科學(xué)品質(zhì)五大要素構(gòu)成，這五大要素是一個(gè)相互影響又相互聯(lián)系的有機(jī)整體。

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的嚴(yán)格的定量科學(xué)，所以物理學(xué)應(yīng)該而且能夠在形成和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面起到重要的作用。筆者就物理教學(xué)過(guò)程中科學(xué)意識(shí)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)方法等科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)談?wù)勏嚓P(guān)體會(huì)。

1 科學(xué)意識(shí)的培養(yǎng)

（1）讓學(xué)生大膽猜想，活躍并培養(yǎng)學(xué)生的思維。高中物理教學(xué)除了基礎(chǔ)物理知識(shí)的傳授以外，還應(yīng)該注意加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思維和科學(xué)意識(shí)的的培養(yǎng)，對(duì)物理現(xiàn)象和結(jié)論可以讓學(xué)生大膽猜想并說(shuō)出理由，從而可以活躍學(xué)生的思維，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生思維能力和科學(xué)意識(shí)的目的。

（2）引導(dǎo)學(xué)生探究物理過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)意識(shí)。在實(shí)際課堂教學(xué)中，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的時(shí)間往往比較長(zhǎng)，教學(xué)任務(wù)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無(wú)法完成，為了保證教學(xué)過(guò)程的順利實(shí)施，又能更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思考問(wèn)題的能力和意識(shí)，教師應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的困難程度，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)給于學(xué)生以必要的方法指導(dǎo)，并注意使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有典型性和層次性，使學(xué)生逐步具備科學(xué)思考問(wèn)題，科學(xué)探究等意識(shí)。

（3）讓學(xué)生掌握分析與論證的方法，完善學(xué)生的思維能力。科學(xué)探究的目的是驗(yàn)證我們猜想的正確性，得出正確的物理規(guī)律和基本概念等，實(shí)驗(yàn)是有誤差的，只有引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的多種分析與論證方法，才能達(dá)到科學(xué)探究的目的。在教學(xué)實(shí)踐中經(jīng)常會(huì)遇到許多這樣的學(xué)生，給出一個(gè)記錄有數(shù)據(jù)的表格，讓學(xué)生通過(guò)分析得出結(jié)論，學(xué)生無(wú)法下手，不知所措，這樣就要求教師在平時(shí)教學(xué)中讓學(xué)生掌握一些分析方法，比如探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的試驗(yàn)中，我首先讓學(xué)生了解這些數(shù)據(jù)是通過(guò)什么實(shí)驗(yàn)得出的，了解實(shí)驗(yàn)的目的和要求；其次是讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的方法和認(rèn)清數(shù)據(jù)中的不變量和變化量；最后是讓學(xué)生知道數(shù)據(jù)中體現(xiàn)的是定性關(guān)系還是定量關(guān)系。這樣學(xué)生便能比較容易分析得出正確的結(jié)論了。

總之，要讓學(xué)生真正學(xué)好物理，就是要逐步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維和科學(xué)意識(shí)，而課堂是培養(yǎng)學(xué)生思維和意識(shí)的主要途徑，作為物理教師應(yīng)充分利用科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生思維能力和科學(xué)意識(shí)的培養(yǎng)。應(yīng)讓學(xué)生掌握科學(xué)的探究方法，讓學(xué)生在探究中獲得樂(lè)趣，讓學(xué)生在探究中獲取更多的知識(shí)，讓學(xué)生在探究中提高自己的科學(xué)意識(shí)。

2 科學(xué)方法的培養(yǎng)

在中國(guó)古代就有“授之以魚”不如“授之以漁”之說(shuō)。方法對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)可以受益終身，對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展都有重要意義，有人曾提出二十一世紀(jì)的文盲不再是僅僅不識(shí)字的人而是沒(méi)有學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的人。因此在中學(xué)物理教學(xué)中進(jìn)行方法教育十分重要。具體實(shí)施途徑如下：

（1）對(duì)物理教材進(jìn)行方法論分析。所謂方法論分析，就是指把教材中隱含或外顯的物理學(xué)方法以隱性或顯性的方式傳授給學(xué)生。物理教材中概念的建立有的以觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，運(yùn)用分析、比較、綜合、抽象、概括等思維方法建立，有的以物理事實(shí)為基礎(chǔ)，運(yùn)用科學(xué)抽象的思維方法，建立理想化的實(shí)體模型或過(guò)程模型。這些模型也屬于物理概念，如質(zhì)點(diǎn)、理想氣體、勻速直線運(yùn)動(dòng)、等溫過(guò)程等；有的以已有知識(shí)為基礎(chǔ)，以物理客體為對(duì)象，運(yùn)用邏輯的和數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行分析、綜合、推理，從而建立新的概念。如功的一般概念，能量的轉(zhuǎn)化的量度，電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)等概念。物理規(guī)律的建立，主要有三種方法：第一，演繹推理法，即以已知概念、規(guī)律為基礎(chǔ)，對(duì)物理現(xiàn)象或過(guò)程進(jìn)行邏輯的數(shù)學(xué)的演繹得出新規(guī)律，如液體內(nèi)部壓強(qiáng)的計(jì)算公式，動(dòng)量守恒定律等。第二、假說(shuō)方法。如分子運(yùn)動(dòng)論，電磁場(chǎng)理論，光的本性學(xué)說(shuō)，原子結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)等；第三、理想實(shí)驗(yàn)方法，即進(jìn)行理想化的實(shí)驗(yàn)和論證推理，得出相應(yīng)的物理規(guī)律。這樣對(duì)教材中知識(shí)的建立過(guò)程進(jìn)行分析之后，把教材中隱含的或外顯的物理學(xué)方法以隱性或顯性的方式傳授給學(xué)生，讓學(xué)生掌握物理學(xué)方法。

（2）模擬物理學(xué)家的探究過(guò)程實(shí)施教學(xué)。模擬物理學(xué)家的探究過(guò)程來(lái)組織學(xué)生的認(rèn)識(shí)過(guò)程，對(duì)教學(xué)過(guò)程的整體優(yōu)化來(lái)說(shuō)是一種較好的方案。物理學(xué)家探究過(guò)程主要有兩種，第一種是實(shí)驗(yàn)—?dú)w納方法，大體順序是：?jiǎn)栴}——探究性實(shí)驗(yàn)——分析歸納——初步結(jié)論（假說(shuō)）——驗(yàn)證（證實(shí)或證偽）——科學(xué)理論；第二種是演繹—驗(yàn)證方法，大體順序是：?jiǎn)栴}——演繹——初步結(jié)論（假說(shuō)）——驗(yàn)證（證實(shí)或證偽）——科學(xué)理論。中學(xué)物理中有不少教材是基本符合這兩種科學(xué)探究過(guò)程的，教師應(yīng)靈活處理，模擬科學(xué)家的探究過(guò)程，實(shí)施隱性或顯性的方法教育。

（3）在具體內(nèi)容的教學(xué)過(guò)程中重點(diǎn)進(jìn)行具體物理學(xué)方法教育。實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)該在某一教學(xué)段落進(jìn)行某種物理學(xué)方法教育，如加速度重在抽象概念本質(zhì)屬性的抽象思維方法，楞次定律重分析歸納方法等，有些教學(xué)內(nèi)容還分別突出了理想化模型的方法，理想實(shí)驗(yàn)方法、等效方法、隔離方法、整體法、圖象法等等。對(duì)于這些具體的內(nèi)容，應(yīng)重點(diǎn)抓著其特點(diǎn)進(jìn)行物理學(xué)方法教育。

（4）利用其他方法進(jìn)行物理學(xué)方法教育。例如利用習(xí)題課和復(fù)習(xí)課進(jìn)行顯性的物理學(xué)方法教育；結(jié)合物理學(xué)史進(jìn)行物理學(xué)方法教育；利用課外活動(dòng)和研究性學(xué)習(xí)進(jìn)行物理學(xué)方法教育等等。

3 科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的培養(yǎng)

在課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中貫徹求真務(wù)實(shí)、一切從實(shí)際出發(fā)的科學(xué)態(tài)度，力戒弄虛作假，倡導(dǎo)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)，一絲不茍的作風(fēng)。以物理學(xué)的發(fā)展歷史和古今中外物理學(xué)家為造福人類，探索知識(shí)而不怕困難，無(wú)私奉獻(xiàn)，孜孜以求，開拓創(chuàng)新的科學(xué)精神感染學(xué)生。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)，潛移默化地形成實(shí)是求是、客觀公正、服從真理、細(xì)致周密的科學(xué)態(tài)度和求實(shí)、進(jìn)取、刻苦、創(chuàng)新、合作、奉獻(xiàn)的科學(xué)精神。

總之，要在物理教學(xué)中利用一切可能的途徑給學(xué)生傳授科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、科學(xué)的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、運(yùn)用基本的科學(xué)觀點(diǎn)理解自然界現(xiàn)象并能做出相應(yīng)的決策的能力，以及能夠辨識(shí)科學(xué)問(wèn)題，運(yùn)用證據(jù)，做出相應(yīng)的科學(xué)結(jié)論的能力。這樣不僅有利于學(xué)生掌握物理學(xué)知識(shí)，更有利于學(xué)生物理能力的培養(yǎng)，更能讓學(xué)生逐漸學(xué)會(huì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)方法，擁有良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

參考文獻(xiàn)

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