孫明西 喬保亞 張士偉

（阜陽市第三中學，安徽 阜陽 236006）

隨著新課程理念逐漸為廣大教師理解，人們在關注物理學科知識教育、能力培養的同時，開始關注學生的科技教育，以期培養適合社會發展需求、具有終身學習能力的全面人才.在目前高考制度主導下，人們對物理知識教育和學生能力培養非常重視，經過長期探索已經有了成熟的教學模式和經驗，而在物理科技教育方面，則相對薄弱，其原因是多方面的.物理科技教育活動投入相對較大，學生活動組織較為復雜，對教師科技素養要求較高，而學校對教師評價體系一般不涉及物理科技教育等方面的問題，以至于物理教育只剩下物理學科知識和能力培養的教育，學生情感態度與價值觀的培養成了點綴.為了更全面的實施新課程目標，解決好中學物理教育存在的問題，我們在新課程理論指導下開展了針對物理科技教育活動的探討.

1 物理科技教育活動的目的

高中物理課程總目標指出：要讓學生了解物理知識與技能在生活、生產中的應用，關注科學技術的現狀和發展趨勢，發展學生的好奇心與求知欲，發展學生科學探究的興趣，了解科學技術與經濟和社會的互動作用，要進一步提高學生的科學素養［1］.因此，中學物理教育也應擔負著讓物理科學技術走到學生中去，讓學生親近物理、擁抱物理的任務.人們經常思考這樣一個問題，中學物理教育在學生畢業以后能給學生留下點什么？對學生未來發展能產生什么樣影響？什么樣的學生最具有發展潛力？從以往畢業學生成才經歷的調研中，我們認為物理科技教育活動首先要能夠點燃學生的好奇心，激發學生的探索激情與欲望，進而培養學生的科學精神、科學態度.

好奇心是一種強烈的求知欲，人類生來具有，但隨著學生年齡的增長和接受中學教育，好奇心的發展分出3個層次：一是許多學生的好奇心漸漸淡化、泯滅了，面對日新月異的科學技術新發現無動于衷，失去學習的興趣和樂趣.二是保持好奇心的學生，能夠持續的學習科學知識，探索自然科學奧秘.三是對未知世界有著強烈的探索欲望，始終保持著對科學的濃厚興趣，能夠為之瘋狂而樂此不疲，好奇心演化成一種終身追求.這樣的學生在以后科學事業和個人發展方面都能取得突出的成就.

諾貝爾物理獎獲得者丁肇中說過“好奇心是科學的原動力”.在學生年齡較小的中學階段，中學物理科技教育活動應突出“激發好奇心”這一要點.面對以后多元化的社會需求，學生需要根據自己的興趣愛好和個性需求選擇發展方向，例如高考志愿填寫、人生規劃等.中學物理科技教育活動要強調學生的個性發展，讓學生親自動手去實踐和體驗活動項目，“體驗實際上是一種過程教育”［1］.中學物理科技教育活動要引導學生關注和了解科學技術發展前景，開拓視野，感悟科學的魅力，使學生在活動過程中形成個性化的興趣與愛好，提高學生的實踐能力和創新意識，為學生以后選擇發展方向打下基礎.

2 物理科技教育活動平臺的構建

2010年上海世博會主題“城市讓生活更美好”，各個場館幾乎都成了科技教育的大平臺，展示了眾多的信息技術、節能技術、視覺3D4D、人工智能、交通科技等高新科技，讓觀眾親自參與獲取科技知識和娛樂享受，從而激發參觀者對科技的好奇心和探索欲望.中國科學技術館的活動對象主要是青少年，它的活動平臺也是讓學生親自參與實踐與體驗，具有很高的互動性.其科技教育活動平臺建構模式可供我們在開展中學物理科技教育活動中借鑒.當然，在學校基層范圍內我們不可能將活動設計得那么“豪華”.中學物理科技教育活動主要是在新課程理念指導下進行，物理科技教育活動與課堂教學既有聯系又有區別，項目安排應以物理科技教育活動目的進行選擇，不完全是成熟的科學技術活動.活動平臺構建應立足于學生已有的物理知識，側重于科學技術教育，設計成開放性的實驗活動，使其具有參與性，交互性.

國家重點實驗室、科研單位、高校、科技館、博物館等場館集中了許多有趣的大中型科學教育的器材，教師應該充分利用這些科學教育資源，有目的地組織學生參觀學習.這種感受和體驗是課堂教學所不能替代的.

現代信息技術的迅猛發展和網絡技術的廣泛應用，為物理科技教育活動提供了豐富的活動資源和開放的空間，可以通過多媒體等方式進行，讓學生了解物理學在生活、生產和科學技術中的應用，了解物理學未來發展趨勢，拓展學生視野.

物理科技教育活動可以通過舉辦科技活動周的形式進行，我們在開展活動過程中主要采用了以下4種形式.

2.1 趣味性物理實驗

以激疑和點燃學生好奇心，激發學生興趣為目的選擇設計實驗項目.學生只要感興趣了，就會很高興的自己去實踐.例如，我們在開展活動中安排的實驗項目有：高壓下小鳥安然無恙（高壓靜電屏蔽實驗），高壓靜電除塵，奇異的爬坡（物體由低處往高處爬實驗），“鏈條爬坡”（慣性實驗），“二龍戲珠”（波動實驗），“千人震”（自感現象實驗），“跳繩發電”（導體在地磁場中切割磁感線發電），發電機系列小實驗，電磁灶點燈（感應發電實驗），多普勒效應實驗，聲控、光控實驗等.力圖在學生活動中讓學生的聽覺、視覺和其他感覺受到較為強烈的刺激.

2.2 學生科技制作和作品匯報展

這項活動可以跟研究性學習結合起來，舉行科技制作比賽.在開展研究性學習活動中，指導學生根據自己的興趣，從學科中、生活生產中“選擇研究”課題開展科技制作活動.例如學生作品：“水火箭”、“大輪車”、聲控與光控在日常生活中的應用等.

2.3 科技影視

隨著信息技術的飛速發展，為我們開展活動提供了新的資源和活動模式，能夠充分體現科技教育活動的時代性、綜合性.平時我們收集整理了涉及物理知識在生活、生產中應用的最新視頻，高科技發展與應用視頻，物理學的發展現狀以及發展趨勢等視頻資源，例如汽車碰撞試驗、2008年汶川大地震、2011年日本9.0級大地震、2011年11月3日我國“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛器對接、2009年7月22日的日食、能源的開發與利用、量子信息技術發展、反物質探索、科教片《宇宙與人》、《哈勃望遠鏡十五年探索》、《時間簡史》、《斯蒂芬霍金的宇宙論》等視頻資源.豐富的信息資源既為我們教學提供了科技教育活動資源，也為教師教學研究提供了教研素材.

2.4 科普基地

《中華人民共和國科普法》第15條規定：“科學研究和技術開發機構、高等院校、自然科學和社會科學類社會團體，應當組織和支持科學技術工作者和教師開展科普活動，鼓勵其結合本職工作進行科普宣傳.有條件的，應當向公眾開放實驗室、陳列室和其他場地、設施，舉辦講座和提供咨詢.科學技術工作者和教師應當發揮自身優勢和專長，積極參與和支持科普活動”.我們積極聯系當地科技單位和生產單位，例如氣象局、發電廠等，也帶領部分優秀學生走出去參觀、學習，例如組織學生參觀全國重點大學、科研機構和國家重點實驗室等.

3 物理科技教育活動的開展方式

讓學生置身于物理科技教育活動項目氛圍之中，親自參與活動，自己動手做實驗，在玩中學，在學中玩.讓學生的聽覺、視覺和其他感覺受到較強的刺激.體驗在活動中帶來的好奇與驚喜，這是活動安排的原則.

3.1 實驗項目設計要經得起學生“玩”，有很好的交互性

我們利用波動演示器改制了“龍戲珠”實驗.當學生搖動把手看到自己繪制的龍上下舞動很是好奇，他們會慢慢搖，也會快速搖以便看到龍的“騰飛”.“千人震”實驗（自感現象實驗）是利用演示變壓器和2節電池改制的，讓全班學生手拉手和變壓器構成閉合電路，當電池與變壓器斷開瞬間，每位學生都有較強的電擊感，感受到自感現象的威力，讓參與的學生回味無窮.學生在參與活動的過程中往往很好奇，常會以意想不到方式進行實驗活動，甚至會拆開實驗裝置，所以實驗設計要經得起學生“玩”.

實驗環境布置可以采用課桌交錯布置，六棱桌更好，中間留出較大的空間，讓學生、教師在中間走動，進行實驗和研討交流，也便于拉近師生之間的距離和師生互動.對于一些有一定危險的實驗，可以設立教師演示平臺，由教師操作演示并進行講解，適當的請學生當助手參與，例如為學生做高壓靜電實驗采用的就是這種模式.

3.2 學生成果匯報表演

學生成果匯報表演可以采用課題結題模式進行.讓學生匯報自己科技制作項目選擇的背景，制作的科學依據，研制的經歷和體驗，將自己制作的作品向大家展示，請學生和教師提問，由制作的學生答辯，最后由教師點評并進行表彰頒獎.主要是讓學生了解科學研究的一般環節，不能僅僅一“玩”了之.

3.3 科技影視

可以利用教室多媒體設備在課余時間進行，也可以將影視資源放到校園網上讓學生自主選擇觀看，看完后組織學生討論，暢想未來科學技術的發展.

3.4 外出參觀學習

利用節假日組織學生外出參觀學習.例如2010年暑假，我們給學生布置了暑假活動課題“世博中的物理科技活動”，讓有條件的學生在參觀世博會各個場館過程中尋找、參與、體驗世博中的物理科技活動，進行拍照、記錄和調研，寫出研究報告.我們曾帶領部分學生參觀中國科技大學國家重點實驗室——同步輻射實驗中心、火災實驗室，參觀氣象局多普勒天氣雷達，參觀火力發電廠等，聽科學家和高級工程師講解科學技術在科學和社會經濟發展中的重要作用.

從我們開展的物理科技教育活動中看到，只要給學生留出一定的時間、空間，學生是非常樂意參加活動的.學生對“物體自動由低處往高處滾動”感到莫名其妙，對“鏈條爬坡”表現驚奇，跳繩、電磁灶怎么能發電？對煙霧通過高壓靜電除塵裝置后變得清新感到振奮，對高壓下小鳥安然無恙感到不可思議，學生成果匯報“水火箭”表演讓校園各樓層都擠滿人，爭看學生自己的“火箭發射”，六層樓以上的發射高度讓大家感嘆不已.

在觀看宇宙大爆炸、《哈勃望遠鏡十五年探索》、反物質探索、時間簡史、《斯蒂芬霍金的宇宙論》影視和講座中，學生看到了從來沒有看過的物理學的另一片天地.

上海世博會展示的豐富多彩科技成果讓參觀過的學生享受了一頓“科技大餐”，他們拍攝了大量的照片和錄像，收集了許多物理科技方面的資料，也寫出了許多生動有趣的感觸.例如學生參觀中國館后寫道：“許多年前，建筑大多上窄下寬，可它卻上寬下窄，這足以顯示偉大而古老的中國改革開發以來發生的巨大變化.做事不必拘泥于前人的格式，一件本來已經很好的事或前人固定做法的事反過來做或許會起到新穎的效果甚至更具吸引力”.世博參觀活動，極大的開拓了學生的視野和想象力，調動了學生學習物理的興趣和探索的欲望，使他們對科學的未來充滿了憧憬.

通過物理科技教育活動，使學生既學習了科學知識，又增強了實踐能力和創新意識，更激發了學生的好奇心、探索欲望和激情，很好地落實了新課程具體目標中的學生情感態度與價值觀的培養.我們還需要積極探討物理科技教育活動在新課程中起到的作用［3］，探討如何將科技教育活動更好的引進到中學物理教育中去，探索科技教育活動的模式和規律，創新教學理念，推動此項活動向深層次發展.

1 宣桂鑫.科技博物館的物理文化與教育功能.物理通報，2007（8）：43－46

2 王秀紅，高曉偉.新課程背景下科技教育課程結構的構建.現代中小學教育，2005（7）：25－27