物理教學中加強科技教育的實踐與思考

黃世忠

加強中學物理教學的科技教育，提高學生的科技素質，對實施“科教興國”戰略有著重要的意義，也是深化中學教育教學改革的重要內容，符合現代教學理念，是新課改對現代教學的要求。

學生的大部分學習時間都在課堂上，課堂教學應該成為科技教育的主渠道。物理學雖然不是具體的技術學科，但物理學理論是很多自然科學和技術的基礎，對科學技術的發展有重大影響。因此，對學生進行科技教育，物理學科有著得天獨厚的優勢。

科技教育內容十分廣泛。就物理學科而言，其主要內容應包括：培養學生的科學方法和科學精神；培養科技制作能力、撰寫科技論文的能力，并引導他們注意汲取現代科技知識。

一、努力培養學生的科學精神和科學方法

科學精神就是指由科學性質所決定并貫穿于科學活動之中的基本的精神狀態和思維方式，是體現在科學知識中的思想或理念。科學方法是指：人們在認識和改造世界中遵循或運用的、符合科學原則的各種途徑和手段，包括在理論研究、應用研究、開發推廣等科學活動過程中采用的思路、程序、規則、技巧和模式。簡單地說，科學方法就是人類在所有認識和實踐活動中所運用的全部正確方法。而就其基本作用來看，不外乎獲取信息的方法和處理信息的方法。獲取信息的方法主要是觀察和實驗，處理信息的方法括分類、比較、歸納、演繹、分析、綜合等邏輯方法和推理方法。科學方法與科學態度、科學精神緊密聯系在一起，是科技教育的重要內涵，因此，應該成為物理學科進行科技教育的一項重要內容。

科學家在發現物理規律、建立物理學理論的同時，創造了許多獨到的科學方法，其中滲透著科學家實事求是、追求真理的科學態度和無私無畏、勇于獻身的科學精神。牛頓從23到50歲的20多年間，取得了輝煌的成就：發現了運動三定律、萬有引力定律，創立了微積分……愛因斯坦一生致力于科學研究，創立了相對論，并因為發現了“光電效應”而獲得1921年諾貝爾物理學獎。這些成就與他們對科學的近乎狂熱的獻身精神是分不開的。

關于科學方法、科學態度和科學精神的生動事例，在物理學史中舉不勝舉。在教學中恰當舉例并適度評價，對學生科學世界觀的形成、知識的增長、能力的提高、文明習慣的養成，有著積極的影響。

二、扎實訓練科技制作能力和技巧

科技制作技能是指科技制作中涉及的設計選材、工具使用、制作工藝等方面的技能。一件優秀的科技作品，在設計上要具有科學性、趣味性和創造性，在選材上要經濟合理；在工藝上要精致美觀；在使用上安全可靠；在制作過程中，則要會使用常用的工具，若有圖紙，則要有一定的識圖能力。這些知識和能力是科技素質的重要內涵，因此，應該成為物理學科對學生進行科技教育的重要內容。

物理學是以實驗為基礎的科學。教學中使用的每一件物理儀器都可以為學生進行科技制作提供豐富的感性認識，新教材中有許多要求學生親自動手的“小制作”。教學中每用到一種儀器，教師應該盡量從結構特點、用材、工藝等方面進行介紹，以強化學生的感性認識。對于有特長或愛好制作的學生，則盡量給他們創造條件，鼓勵并指導他們進行制作和創新。例如在教學“尖頂放電”之后，教師可以指導學生制作“靜電轉盤”；教學“浮力”之后，教師可指導他們制作“電動浮沉子”；教學“光電效應”之后，教師可指導他們制作“光控報警器”……如果在教學中，我們能耐心指導學生進行相應的科技制作，一定會收到良好的效果。

三、積極引導學生撰寫科技論文

科技活動的開展離不開科技交流。進行科技交流，就必須把自己的科技活動成果撰寫成文。與物理學相關的科技活動極為豐富，如果學生能夠掌握調查報告、實驗報告、科學小品等不同體裁文章的寫作特點和要求，撰寫出優秀的論文，一定能把科技交流活動推向更高的水平。因此，科技論文的撰寫技能應該成為物理學科技教育的又一重要內容。

物理新教材中有“問題探究”和課外實踐活動，這些都要求學生進行課題研究或課外實踐活動，活動過后，教師應鼓勵學生撰寫科技論文，以訓練學生的文字表達能力。教學中，教師應選定一些課題，要求學生廣泛收集材料，通過實驗分析、調查研究，得出結論，并撰寫成科技小論文。為了拓寬學生的思路，教師要推薦學生閱讀一些優秀的科普讀物，讓學生學習、借鑒。同時，在學生進行課題研究的過程中，教師還應進行必要的指導，鼓勵學生勤于探索，勇于進取。只有這樣，才能促進學生不斷進步，并自覺地參與各種科技活動。

四、重視介紹現代科技知識

隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，對未來社題，可以借助課余實踐活動，進行探索研究。探索的過程就是將物理課堂知識延伸拓展的過程。最后，還可以在小游戲、小發明中生成，讓學生在生活實際中，通過動手操作，了解掌握物理知識，比如學習《杠桿》的時候，做過“蹺蹺板”游戲的學生就比較容易理解教學內容。

三、初中物理教學中項目學習的實施

（一）教學主題的選擇

1.聯系實際。比如在學習“電磁感應”時，可用一個發電手電筒，作為項目學習的重要載體。主要考慮了以下兩個因素：首先它符合教學內容，并且有助于引導學生通過學習達成課程目標。在日常生活中，雖然家電處處都能見到，但是學生卻鮮少有機會去直接接觸發電實物，發電手電筒則能夠滿足這一要求，可謂麻雀雖小，五臟俱全。通過拆分并組裝它，可以幫助學生更好地認識“電磁感應”這一物理現象，尤其是線圈與磁體彼此呈相對運動狀態。其次，具有極強的趣味性、可操作性，學生看到這個手電，都會好奇：它究竟是怎么發電的？于是在動手的同時，也會調動大腦積極思維。在潛移默化中，學生的物理實踐能力就得到了提升。更重要的是培養了學生對物理的濃厚興趣，以及主動探索的科學精神。

2.激發興趣。初中學生好奇心都比較強，物理中的種種奧秘對他們具有很強的吸引力。各種與物理有關的玩具，很容易激起他們的研究興趣。比如在學習《光學》時，就有這樣一個知識點：凹面鏡能夠使平行光會聚，凸面鏡能使平行光發散。教師為讓學生更好地認識這一知識，可以開發一套“太陽能組合玩具”作為課程資源，現在太陽能電池應用已經十分廣泛，因此不會特別昂貴，教師可借助這套工具，帶領學生組裝出太陽能汽車、風車等。不用電池，也可獲得電能，讓學生親自體會到光的作用。endprint

3.關注有效。真正優良成功的項目是在潛移默化之中為學生獲取物理知識，讓學生學會相關技能，從而自然地實現教學目標。這樣的課堂教學才是有效的。比如“自制氣體溫度計”課外項目，學生在動手之前，必然會仔細看課本中溫度以及其他有關溫度計方面的知識，并且會思考“溫度計是怎么測出溫度的”這個問題，這時教師可以根據學生的疑問，有意識地填補其技能的“空白”，這樣當該項目完成后，這一知識點也已為學生熟練掌握了。

（二）驅動問題的設計

設計得好的驅動問題能夠引導探究活動步步深入。在項目學習中起著關鍵的作用。教師借助極為精煉，極其真實的問題，能夠最大限度地激發學生的探索精神和求知欲。設計驅動問題，首先必須堅持開放的原則，同時驅動問題還應富有挑戰性，與授課內容保持一致，或者是授課內容的延續。學生圍繞教師精心設計的驅動問題，進行探究時，需要整理思路、搜集信息，多方實驗，分析實驗數據，才可能最終收獲答案。在這個過程中，學生獲得了個人經驗、興趣以及自信等。

比如“物態變化”涉及“溫度”這一概念，教師可以拓展地問學生：“什么是溫室效應？”這個驅動問題的出發點就非常不錯，它不僅引入了當前備受關注的科學熱點，同時也實現了課堂物理知識的延伸。倘若把“溫室效應是否會給我們的生活帶來影響？表現在哪些方面”拋出來，就會驅使學生自覺地運用所學知識，聚焦本地的生態環境、地理氣候等。

（三）自主探究項目活動

比如在學習“探究簡單的電路”時，教師可先引入情景：一股有內芯和外套的銅導線；提出項目主題：為什么銅導線內芯為銅，外部是塑料？接著設計驅動問題：同學們能夠用什么辦法證實銅屬于導體？將學生分成不同的小組進行實驗，準備電源、銅、開關、導線、電流計或者小燈泡這些東西，并將其串聯起來，將銅接入其中，打開開關，如果電流表發生偏轉，或者是接入的小燈泡發光，即證實銅可以導電，屬于導體。這種實驗操作，構思比較簡單，而對于更復雜的實驗，比如證明鹽水可以導電，鹽水濃度與導電能力強弱的關系，就可以設計成一系列問題。待項目探究活動結束后，教師可以及時向學生普及一些生活小常識：插電源插座的時候要保持手是干燥的，以免發生觸電情況，另外，因為大地也可以導電，所以，冰箱等電器一定要接入地線，以防止漏電帶來的危險。

初中物理教學應貼近實際，且活潑生動。項目學習為初中物理教學提供了一個新選擇、新模式，有助于培養學生的合作能力、動手能力以及科學思維能力，值得教育工作者對此進行深入研究。endprint