如何在物理教學中培養學生的科學素養

尚建平

【摘 要】基礎教育是學生科學素養培養的主渠道，中學物理教學在學生科學素養的培養方面有著得天獨厚的條件。利用物理學科中豐富的資源，在物理課堂教學、物理實驗教學、綜合實踐活動等方面培養學生的科學素養是一條理想的有效途徑。

【關鍵詞】物理教學；實驗探究；科學思維；科學素養

《普通高中物理課程標準（實驗）》指出：“高中物理課程旨在進一步提高學生的科學素養，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，為學生終身發展、應對現代社會和未來發展的挑戰奠定基礎。”對中學生來說，科學素養是指學生在接受科學知識的過程中所形成的適應社會發展和人類自身完善所需要的基本品質和能力。那么我們在物理教學中應該如何培養和提高學生的科學素養呢？下面我將從以下幾個方面闡述一下。

一、物理教師自身的科學本質觀對培養學生的科學素養的重要性

教師的科學本質觀對理解教材、講授知識、建立教學模式等有著重要的影響。進而影響到學生對科學的態度。目前大部分教師并不缺乏正確的科學本質觀，但受各種因素的干擾，還延續著分數為綱的教學理念。這一理念影響著學生學習物理的價值取向，長此以往，學生必然淪為做題的工具，失去對科學本質的興趣。解決這一問題一方面要依靠教育行政部門建立正確的評價體系，引導教師的教學行為；另一方面，教師要堅持學科特點，合理安排教學，實現育人和成績的雙豐收。

二、課堂教學是培養學生的科學素養的關鍵場所

課堂教學是物理教育的關鍵場所，在這個場所里重視科學素養培育的有機結合、滲透，會使學生自然而然地受到科學素養的陶冶，在潛移默化中，不知不覺地接受這種培養。

知識的傳授是物理教學的最基本的任務。但是，傳授怎樣的知識是值得講究的。應試教育注重考試的知識點，割裂物理學作為一門科學的知識體系，使學生走入死記硬背、做題套公式套題型的死胡同。素質教育崇尚人的素質的全面發展，課堂教學需在物理學知識整體性和系統性的指導下傳授知識及學科思維方式上下功夫，亦即要教會學生如何學。

1.加強基礎學習，讓學生獲得系統的物理學知識

知識的傳授是物理教學的最基本的任務。但是，傳授怎樣的知識是值得講究的。應試教育注重考試的知識點，割裂物理學作為一門科學的知識體系，使學生走入死記硬背、做題套公式套題型的死胡同。素質教育崇尚人的素質的全面發展，課堂教學需在物理學知識整體性和系統性的指導下傳授知識及學科思維方式上下功夫，亦即要教會學生如何學。

2.學習生活中的物理知識

教師在課堂上應密切聯系生活實際，注意身邊的科學，如學生普遍對現代電子信息技術比較感興趣，教師可以針對這一問題，有意識地講述物理知識在電子信息技術中的重要作用等。教師應該經常提醒學生，科學就在你身邊，以此來增強學生的科學意識。

3.關注科學前沿與物理教學的結合

物理學是一門實踐科學，是現代科學技術的基礎學科，物理教學應當把最新的科學技術知識引入課堂，讓學生掌握新知識，避免用陳舊的課本禁錮學生、消磨學生的學習興趣。通過新知識的引入培養學生的學習興趣，培養學生的緊迫感和創新思維，以實現物理學的素質教育，提高學生的科學素養。這不僅是課堂教學的需要，也是時代的需要，是現代科學技術和國際科學綜合實力競爭的需要。

三、實驗教學可以培養學生探究意識和探究能力

物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗作為物理教學的基本手段，有其特殊的教學功能：不僅能夠為學生提供學習的感性材料，驗證物理定律，而且能夠提供科學的思維方法，加深對基本知識的認識程度，激發學生的求知欲，培養學生的探索能力。

在物理教學中科學素養的教育要“從物到理”、“識物講理”。而物理實驗的普遍性和實踐性，決定了科學素養滲透的重要性。所以，各種物理實驗中都應有計劃地滲透科學素養的教育和培養。

在設計性實驗中，適當啟發學生對現成的實驗方案提出質疑，引導他們找出其他更好的解決方法，拓展學生的思維，培養他們的創新精神。例如在進行伏安法測電阻的教學時，除了要學生理解實驗設計思路、弄懂實驗的原理并正確完成實驗外，還可以提出這樣一個問題：課本給的方法是用一個安培表和一個伏特表進行實驗，那么能不能只用一個電流表（或電壓表）來測量電阻呢？如果能，還需什么輔助器材？怎么樣測量？讓學生畫出電路圖并動手做一做。通過學生自己的思考，讓學生組織實驗方案設計和討論，使學生不再局限于課本所提供的一兩種方法，同時又能激發學生的創見和集體智慧。

課堂課外小型實驗，靈活多樣，運用方便，有利于學生獲取感性認識，通過自己的探究過程，有效培養學生的興趣，拓寬學生的知識面和發展學生的特長。在課題研究中，教師設計一些新穎的、具有挑戰性的定性實驗課題，讓學生自由選擇，然后進行觀察并自己提出問題進行研究，最后寫出小型的實驗報告和科研論文。這一些做法都有利于培養學生獨立思考的習慣和創新意識，發揮了學生的主動性、自主性和創造性，提高學生的實驗能力，促進學生的個性的發展。顯然，實驗在中學物理教學中有特殊的重要性。

因此，在近年的會考、高考中，普遍加強了對學生實驗能力的考查。目的在于考查學生的創新意識和科學實驗的能力。只有真正認真做過實驗，認真紀錄、分析實驗現象和數據的學生才能很好的完成實驗題。

四、滲透物理學史教育是培養學生的科學態度和科學思維的有效途徑

物理學史是人類對自然界中各種物理現象的認識史，它研究物理學發生、發展的規律。從開創物理學的先驅開始，經歷了無數次的失敗，去偽存真，日積月累，一代代前赴后繼，鍥而不舍，總結出了一門科學性很強的物理學。在物理教學中，恰當運用物理史，讓學生們體會先輩們為科學所付出的艱辛。科學家們的人格魅力是激發學生的學習動力，培養學習興趣，科學態度、獻身精神以及創新能力的生動教材。

為了研究原子核的組成，盧瑟福做了用α粒子轟擊氮原子核的實驗，結果在光屏上觀察到了閃光，他斷定一定是α粒子擊中氮核后產生的新粒子透過鋁箔引起的。為了進一步證實這個實驗的結果，英國物理學家布拉凱特在充氮的云室里拍攝了兩萬多張照片，終于從40多萬條α粒子徑跡的照片中，發現了8條產生了分叉，從而證實了質子的存在。這樣的實例在物理史上舉不勝舉，在教學中滲透科學家的故事，為學生們將來投身于科學事業提供了榜樣。

總之，科學素養的養成、培育并非易事，而是一項長期而艱巨的工程。這不僅需要物理教師的努力，更需要所有的教育工作者相互協作、共同努力。在滲透科學素養教育過程中，注重與教學內容的有機融合，注意方法上的靈活性，形式上的多樣性，將會顯著提高學生的科學素養，進而全方位地提高學生的整體能力，為他們將來更好地服務于社會打下良好的基礎。

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