利用物理實驗，提高學生的科學素養(yǎng)

段淑香

公眾科學素養(yǎng)目前被認為是一個國家興旺與發(fā)展的關鍵，成為一個國家可持續(xù)發(fā)展的根基。而中小學的科學教育被認為是對科學素養(yǎng)培養(yǎng)具有基礎性的、根本性的作用。由于物理學與科學、技術、社會關系十分密切，所以它在培養(yǎng)學生實踐與創(chuàng)新能力上具有其他學科不可替代的優(yōu)勢，也就是在科學教育中，物理學科在培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)上具有重要作用。調(diào)查顯示，目前我國中學生基本科學素養(yǎng)還存在不足，在物理教學中應加強學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，把學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)滲透到教學的各個環(huán)節(jié)中。

物理學是一門以實驗為基礎的科學，實驗具有很好的教育功能。實驗能為學生提供具體、生動的感性材料，還能培養(yǎng)學生的實驗技能，良好的科學品質(zhì)，如認真實驗，愛護器材等，通過實驗還能使學生了解和掌握自然科學的方法，培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，樹立科學的自然觀，以及實事求是、堅韌不拔的科學精神。加強實驗教學，將會極大地促進學生科學素養(yǎng)的提高。本文僅就實驗教學中如何培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)談幾點想法。

一、演示實驗

由于演示實驗同時具有具有直觀性、示范性、啟發(fā)性、教育性的特點，在各類實驗中處于主導地位，對培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)具有重要作用，教師要重視演示實驗，認真對待每一個演示實驗。

1.在演示實驗中要充分發(fā)揮學生的主體作用。有些演示實驗目的簡單明確，比如觀察實驗現(xiàn)象，進行特定因素的比較，利用有趣的實驗現(xiàn)象激發(fā)學生的學習興趣和探知欲望等，實驗操作比較簡單、安全，對操作規(guī)范性的要求較低，教師進行簡單的指導學生就能完成，這樣的實驗就可以由學生來進行演示。比如探究音調(diào)和頻率關系的實驗，自制溫度計的實驗，演示小球慣性的實驗，利用浮沉子進行演示的實驗等。

2.邊講邊實驗。邊講邊實驗的特點在于師生共同參與，與教師的講授密切配合，讓學生獲得直觀的感性認識、更深刻地理解物理概念和規(guī)律，掌握物理研究的方法，是創(chuàng)設物理情境，探索物理問題，提高學生的科學素養(yǎng)的重要手段。教師可以根據(jù)教學內(nèi)容，設計出大量的隨堂實驗。比如浮力的應用一節(jié)，教師可以把金屬箔改為牙膏皮，用水杯充當水槽，這樣實驗器材就能人手一份，學生能親自動手實驗，進行探究，教師一邊講授一邊指導。

3.合理利用多媒體演示。有些內(nèi)容非常抽象，不具備可演示性。但同時，這部分內(nèi)容往往又十分枯燥，學生不感興趣，比如九年級課本的微觀世界、核能、太陽能等內(nèi)容。還有些內(nèi)容不宜用實驗來演示，或者不易觀察實驗現(xiàn)象。這時可以通過信息處理，應用多媒體技術，使之在屏幕上以生動形象的圖像演示出來，達到圖、文、聲、像兼具的效果。

二、學生分組實驗

學生分組實驗是學生在教師的指導下利用整節(jié)課的時間，在實驗室分組進行實驗的教學形式，是學生親自動手使用儀器、觀察測量、取得資料數(shù)據(jù)、并親自分析總結(jié)的學習過程，對培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)有著重要作用。在實驗中，由于個體差異，學生的動手操作能力大不相同，有的學生要用一節(jié)課才能完成的實驗，有的學生很短時間就能完成，剩下的時間只能寫作業(yè)或者干脆東張西望來打發(fā)，沒能把實驗室充分利用起來。針對上述情況，在分組實驗的教學中，我增加了難度不同、貼近生活的選做實驗。

以測量物質(zhì)的密度為例，課本上要求測量鹽水和形狀不規(guī)則塑料塊的密度，我又列出了以下兩個實驗作為選做實驗。

1.要測量一個新鮮的馬鈴薯的密度，可以選用什么器材？寫出實驗步驟，設計表格并記錄實驗結(jié)果。

2.如何用一架天平、一只空杯子和適量的水，測出一碗豆?jié){的密度。寫出實驗步驟，設計表格并記錄實驗結(jié)果。

在實驗過程中，部分理論基礎好、操作能力強的學生在完成了課本要求的實驗后，根據(jù)個人興趣選做了我另外準備的實驗，學生的探究熱情很高，教學取得了比預期更好的效果。

三、充分利用現(xiàn)有儀器設備，建開放實驗室

阿姆斯特朗曾說：“實物教學或演示實驗不管有什么樣的價值和效果，都無法與發(fā)現(xiàn)式的實驗教學相比擬。”新課標就十分強調(diào)科學探究的學習。可以將一部分小實驗改造成學生力所能及的探究性實驗，供學生在自習課或課余時間到實驗室做實驗。比如小燈泡串并聯(lián)的實驗，學生發(fā)現(xiàn)街上的小彩燈并不是所有燈泡同時亮或者同時滅，通過實驗發(fā)現(xiàn)，原來是幾個小燈泡串聯(lián)為一組，不同組的燈泡再并聯(lián)起來。開放實驗室為學生的個性發(fā)展、為學生的科學探究提供了更大的空間。

另外，有的學校有許多閑置報廢的儀器，棄之可惜，可以精心挑選，供學生探究之用。在這里，學生可以把報廢的顯微鏡拆開，研究其光學結(jié)構(gòu)，可以拆卸報廢的各類電表、表頭，了解電表、表頭的工作原理等。通過這些，學生的實踐動手能力和創(chuàng)新思維能力會得到很大提高。

四、充分挖掘生活資源，建立家庭實驗室

新課標除了強調(diào)科學探究的學習，更加重視利用身邊容易獲得的材料進行實驗，這就有必要指導學生建立家庭實驗室。鼓勵學生平時對生活資源加以留心，注意收集和整理，就可以建立起自己的家庭實驗室，在家中完成許多實驗。比如測量自己步行的平均速度，找重心，用鉛筆芯自制滑動變阻器控制小燈泡的亮度，測量電冰箱一日耗電量，用兒童激光筆做光的反射、折射實驗等。開展家庭實驗對于激發(fā)學生的學習興趣，鍛煉學生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學生從事科學研究的能力，提高學生的科學素養(yǎng)，具有十分重要的作用。

新課標強調(diào)以物理知識和技能為載體，讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學探究的方法，培養(yǎng)學生的科學探究精神、實踐能力、創(chuàng)新意識；改革以書本為主、實驗為輔的傳統(tǒng)教學模式，提倡多樣化的教學方式。在義務教育的物理課程中，教師要使學生學到獲取知識的方法、增強探究未知世界的興趣和能力，以及學生對于科學本質(zhì)的理解和科學價值觀的樹立，是與科學知識的學習同等重要的。物理實驗是研究物理學的重要方法和手段，是培養(yǎng)學生操作技能和科學方法、科學態(tài)度的重要過程。在物理課堂中加強實驗教學，必能促進學生科學素養(yǎng)的提高。

【責編 金 東】