培養良好的科學素養，促進學生的發展

吳育強

摘 要：本文從新課程標準的要求出發，結合教學實踐，談談在物理教學中如何通過培養學生良好的科學素養，為他們終身的發展打下良好的基礎。

關鍵詞：科學素養；發展

“物理一看就會，一做題就錯”，這是相當部分學生真實的寫照；我國大批學生“高分低能”，也已是不爭的事實。造成這些現象的根源是高考傳統的升學壓力阻礙著素質教育的實施，使我們在平時的教學中過分重視知識的結果與教學的結果，忽略知識的來龍去脈，不注重對學生思維的啟發、科學素養的培養。

培養學生的科學素養，促使學生和諧健康地成長，讓學生的成績得到質上的提高，綜合能力得到切實的發展，這是我們教師無可推卸的責任。所以我們應義無反顧地執行高中物理新課程標準的要求，從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面培養學生，讓學生親身經歷科學探究活動與建構知識的過程，學習并體驗物理學的研究方法，加強與生活、現在社會及科技發展的聯系，引導他們關注物理學的研究方法，關注物理學的技術應用所帶來的社會問題，培養學生的社會參與意識和對社會負責任的態度。

在教學實踐中，按照新課程標準三維培養目標，嘗試從以下途徑培養學生的科學素養，促進學生的全面發展。

1 注重將科學史料融入物理教學

新課材有計劃地精選一些史料和案例，以正文或閱讀材料的形式引入，使物理教學既展現物理學的研究成果，又展現其研究過程。

在教學中適時地介紹物理學史故事，可引發學生對所學知識的興趣，啟迪學生的思維，又可對學生進行德育。例如，在“劃時代的發現”一節中，先引導學生閱讀教科書有關奧斯特研究“電生磁”的歷史背景及電流磁效應的內容，再運用科學史情景的探究教學方法，把學生帶到歷史上法拉第發現電磁感應現象的事件中去，借鑒歷史的發現過程，采用引導和活動相結合的形式，讓學生了解當時的知識和認識背景，“經歷”法拉第探索的主要過程，體驗法拉第研究的思路與方法，充分感悟法拉第的科學方法和科學探索精神。又如，在“天然放射現象”的教學中，介紹居里夫人艱難的發現歷程及光輝、杰出、淡泊名利的人生，讓學生學習她追求真理、不屈不撓、嚴謹求實的科學作風，學習她熱愛祖國、無私奉獻、服務人民的高尚品質，培養不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志，并激發學生為科學獻身的精神。

另外，物理學史還可以幫助培養學生懷疑的態度和批判的精神。從物理發展史上，不管是從地心說到日心說，以至到萬有引力定律的發現，還是從古代光的微粒說，到托馬斯·楊和菲涅爾的光的波動說，從麥克斯韋的光的電磁理論，到愛因斯坦的光子理論，我們看到的是真理與謬誤相交織的過程，科學的發現總是在黑暗中摸索，在矛盾中突破。在教學中，教師應引導學生用客觀、歷史和辨證的觀點來看待歷史事件及其發展。例如，對于亞里士多德認為物體下落的快慢是由它們的重量決定的這一綿延兩千年的錯誤，教學中不僅要讓學生知道亞里士多德關于重物下落快慢的觀點是錯誤的，也要讓學生知道人類對大自然的認識是逐步深入的。在亞里士多德的時代，他對運動問題的研究也是人類認識大自然規律的一個過程，我們不能因他的這一錯誤而給予全盤否定。曾經“正確”的科學家也會犯錯誤的，就如湯姆孫發現了電子卻錯誤地提出了原子內部電荷的分布情況、赫茲發現了電磁波卻否認了用電磁波進行通信一樣。因此，我們學習時也不能迷信權威，應有懷疑的學習精神。

2 注重體驗科學探究過程

沒有探究，就沒有科學。科學探究是人類與宇宙之間的對話，科學是人類對宇宙的解讀。葉圣陶先生說過：“老師的作用不在于全盤授予，而在于相機誘導，必全學生運其才智，勤其練習，領悟之源廣開，純熟之功彌深。”因此，我們在教學過程中，不能為了應試，走“捷徑”——用結論代替學生的科學探究過程，而應根據教材的實際內容，精心地設置疑慮，制造空白，讓學生充當一個發現者、研究者、探索者，然后通過師生雙方共同質疑釋疑來完美地填補所制造的空白。

例如，在“探究感應電流的產生條件”的教學中，可讓學生回顧上節課的“電生磁”，然后創設疑問：反過來磁能否生電？勾起學生對初中學習過的感應電流產生條件的回憶。接著用一根閉合的導線演示切割磁感線的實驗，靈敏電流表沒有偏轉，怎么回事？引導學生分析原因，得出可能原因：電流太微弱。改進方案：用多匝導線切割，滲透放大的思想方法。再提出問題：導線不動還能產生感應電流嗎？放手讓學生獨立思考，通過積極動手、相互交流得出磁鐵不動、線圈運動也能產生感應電流。引導學生通過這兩個實驗歸納感應電流產生的條件：閉合導體回路與磁鐵間有相對運動。進而讓學生模仿法拉第的實驗，學生看到無“切割”，無“相對運動”也能產生感應電流，認識發生了沖突，重新審視有關實驗。再次分析實驗“磁鐵插入線圈”和“模仿法拉第的實驗”，得出磁場強弱的變化可以產生感應電流；再次審視“切割磁感線的實驗”， 閉合導體回路所處磁場的強弱并未發生變化，也能產生感應電流，為什么？進一步分析得出：磁感應強度未變，閉合導體回路所包圍的面積S發生變化，也能產生感應電流。提出新的問題：能否做進一步概括出感應電流產生的條件？教師引導學生回顧：在必修3-1學習過一個與磁感應強度B、面積S有關的物理量——磁通量，進一步得出結論：只要穿過閉合導體回路的磁通量發生變化，閉合導體回路中就有感應電流。

在探究教學中，往往會面臨探究時間的問題，所以教師要做到放手但不放任，學生力所能及的，教師避之；學生力所難及的，教師助之。另外，不應要求一步到位，應關注學生在歸納過程中出現的一些不成熟，以及有待改進的結論，借助認識沖突的形成與解決，逐步逼近結論。通過讓學生經歷科學探究的過程，使學生真正地體驗到探究過程的曲折和樂趣，獲取科學的探究方法，發展科學探究的能力，提高學生的科學素養，為其終身的發展打下基礎。

3 注重科學、技術和社會知識的滲透

科學技術是人類認識自然、改造自然的手段和成果，它的發展并不是孤立的，它和其他社會系統（如經濟、文化、政治等）有一定的相互作用。新教材以科學漫步、“STS”等形式，編入了一些與科學技術相連系的內容，在課堂中結合教學內容，充分利用挖掘這些教材，可豐富物理教學內容，開拓學生的視野。例如，在講超重、失重問題時，可通過學生已親身經歷過的各種活動，如乘坐電梯、到游樂場乘坐過山車等，讓學生體驗超重與失重，還可通過放映錄象，讓學生了解宇航員的生活，了解在人造衛星上進行失重條件下的實驗。又如在進行能量守恒定律的教學時，可結合2010年上海世博會的低碳環保技術措施的理念和設備設施、最近幾年人類為保衛地球進行的一項非常有意義的活動——“地球1小時”等事實，介紹溫室效應、物種的滅絕、臭氧層的破壞、大氣污染、能源危機等，以此來激發學生對保護地球的責任感，以及對氣候變化等環境問題的思考，并通過讓學生討論與寫報告“如何節約能源、資源”，鼓勵學生運用所學的物理知識嘗試解決這些實際問題。在進行核能利用的教學時，可結合人類歷史發生過的核戰爭、日本福島的核泄漏，讓學生討論評價核能為人類帶來的好處及可能發生的問題，揭示科學技術的“雙刃劍技能”，使學生關心科學技術的正確應用，關心社會的可持續發展，關心人類的命運，從而增強學生的社會責任感，形成正確的科學價值觀。

此外，在教學中還應讓學生關心科技的發展，關注科學的前沿。例如，在萬有引力定律的教學中介紹現代航天技術；在研究帶電粒子在電磁場中的運動規律時介紹顯象管、質普儀、回旋加速器、粒子對撞機等；在電磁波的教學中介紹現代信息技術、通訊技術的發展；在熱學中介紹低溫的獲得及在醫學中的應用……這樣更好地幫助學生認識到“科學技術就是第一生產力”，從而更好的愛科學、學科學、用科學，更自覺地投身于“科教興國”的偉大戰略中去。

總之，在教學中培養學生良好的科學素養、思想道德品質，進而全方位地提高學生的整體能力，才能促進學生健康的發展，為他們將來更好地服務于社會打下良好的基礎。

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