源于教材 超越教材

甘國朋

【摘要】在初中物理教學中如何培養學生的科學素養呢？文章結合物理教學現狀和2011版《物理課程標準》的要求，就如何利用教材的二次開發培養和提高學生的科學素養進行了探索和實踐，主要從實驗、STS、物理學史三方面探索了培養學生的科學素養。

【關鍵詞】教材；實驗；STS；物理學史；科學素養

科學素養是公民素質的重要組成部分。公民具備基本科學素質一般指的是了解必要的科學技術知識，掌握基本的科學方法，具備一定的科學思想，崇尚科學精神，并具有一定的應用科學處理實際問題，參與公共事務的能力。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?；A教育是培養學生科學素養的主渠道，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。利用物理的豐富資源，在物理實驗教學、STS綜合實踐活動、校本課程開發等方面培養學生的科學素養是一條理想的有效途徑。在物理教學中應該如何培養和提高學生的科學素養呢？近年來，筆者一直在思考和嘗試、探索如何利用教材的二次開發培養和提高學生的科學素養，并在這方面作了大膽的實踐嘗試，取得了顯著效果。

一、利用實驗培養學生的科學素養

物理教材的二次開發以學生為本，從物理新課程理念審視物理教育，重視學生主動參與實驗探究的全過程，從而培養學生的科學素養。教師要根據學生的個性、興趣、能力創造性地進行教材的二次開發，利用物理實驗真正從“教教材”走向“活用教材”。教師要引導學生明確實驗目的和要求，使學生做到有的放矢地觀察，并且親力親為地完成實驗，使實驗成為有目的、有計劃的教學活動。

物理學是一門實驗科學，許多概念的引入、規律的得出都和實驗有著密切的聯系。新教材的實驗內容安排不再是實驗目的、實驗器材、實驗步驟的介紹，而是一種開放性的設置。教材給學生提供探究思路、操作技巧，突破實驗難點。如制定方案的若干問題，數據的處理分析，怎樣由實驗結果得出結論等，教師和學生一起設計實驗，經歷探究過程，解決問題。在物理實驗教學過程中，筆者做到以下四點：第一，利用猜想激發學生思考的欲望；第二，利用生活現象為學生提供思考的依據，明確思考目標；第三，實驗過程中留給學生寬裕的思考時間；第四，實驗后組織學生及時交流并進行反思。只有獨立思考，才能產生見解，只有產生見解，才有交流的欲望；只有交流，才可以激起新的思考。因此，實驗能啟發學生的創新思維，培養學生的實踐能力，調動學生的創新意識，培養學生的科學素養。

例如在探究《平面鏡成像特點》這一實驗時，為了讓學生更真實地感知平面鏡成像原理、特點等，我讓學生找來平面鏡仔細觀察，讓他們從平面鏡的外形、材料、成像大小、遠近等方面看看有什么發現。然后我根據情境提出問題讓學生猜想并說出猜想的依據，再放手讓學生結合教材設計實驗方案并完成實驗。實驗時，我向學生提出幾個問題：①今天的實驗環境為什么這么暗？②為什么選薄的玻璃板而不選鏡子？玻璃板的放置對實驗有什么影響？③刻度尺在此實驗中的作用是什么？光屏的作用是什么？④對實驗中的兩只蠟燭有什么要求？我們通過什么方法能比較出像與物的大?。竣葸@一實驗中我們應觀察什么？如何記錄實驗數據和現象？

“學起于思，思源于疑?！苯處焺撛煨缘亻_發教材，設計出具有啟發性、探索性的疑難問題，就會有效地引導學生思維探索的主動性和積極性。而且學生在探究過程中還能夠培養自身的科學能力；在逐步養成敢于質疑、善于交流習慣的基礎上，還形成了樂于合作的良好科學態度。在實驗中，學生既有思維的過程，也有動手操作的實踐，并且物理思維和科學方法也得到了訓練。通過實驗，學生既可以體驗科學研究的過程、方法，又可以達到對知識的鞏固和應用。另外，我們注意到，用物理實驗教學不要只是停留在實驗的層面上，還要創造性地去探索和發現，要從培養學生的科學素養角度來施行。

二、利用STS培養學生的科學素養

STS（科學science、技術tech-nique、社會society）教育是科學與人文教育相融合的產物，是初中物理構建素質教育的新物理模式，它有助于在物理教學中讓學生學會生存和發展，學會做人，懂得知識的使用價值和社會價值。在中學物理教學中實施STS教育有利于培養學生關注社會的意識，并使其以正確的價值觀來思考科技發展所帶來的問題。STS這種應用能力，可以說是今后每一個公民必不可少的基本素質。教師利用STS教育能有機地把物理與生活、社會、環境、資源等聯系起來，使學生感到物理就在日常生活和社會生產中，從而覺得物理課堂更具有現實感。

例如，教師在教授電學的基礎知識時，可以先讓學生觀察自己家中或課室的電路組成、連接、控制方式等。在學了“安全用電”知識后，教師要求學生調查日常生活中某些居民違反安全用電的事例以及將會造成什么嚴重后果等。最后，讓學生對調查中所發現的問題進行反饋，并結合所學物理知識提出可行的解決辦法。

又如，在學習了能量的相關知識后，與環境保護聯系起來，教師讓學生到附近的工廠、農村調查環境污染情況，并提出改進措施等。在物理教學過程中，筆者鼓勵學生積極參與社會問題的研究，如環境保護、能源危機、噪聲污染、水土流失等，鼓勵他們運用所學的物理知識去嘗試解決這些實際問題。這樣不但使學生增長了科學知識與技能，而且讓學生增強了社會責任感。平時教學中，教師應該為學生創設實際的社會生活情境，讓他們在學習過程中學會聯系生活實際解決問題，把所學的知識應用到現實生活中。

其實，STS教學就是充分體現物理的實際優勢，把物理知識和現實生活相結合，把學生的書本知識與實踐知識相結合，培養新一代實用人才。這種教學活動，促使學生善于聯系生活，從生活中汲取經驗，引起他們的學習興趣之余，更能激發他們的學習探究欲望，從而更全面地培養學生的科學素養，提高他們的創新能力。

三、利用物理學史提高學生的科學素養

看看我們身邊，物理學史與物理教學的結合可以說是國內外基礎教育改革的一項重要課題。筆者對物理教材進行二次開發，很重要的一個方面就是恰當地利用物理學史的影響來提高學生的物理素養。如在物理教育中，本人重視科學知識構建的過程，重視學生的興趣、態度、情感和創造力培養。這種做法有利于學生對科學本質的理解，有利于對學生科學精神和創新能力的培養，而且物理學史和物理教學的有機結合能夠豐富物理教學內容。

今天的物理教材中增加了許多科學史料，物理教師應該把握其深意，好好利用這些史料。在日常教學中，教師讓學生收集物理科學史，介紹物理科學史（特別是物理科學上的大發現、發明過程和著名的科學家等）。例如在探究電磁感應現象時，教師介紹法拉第是一位著名的自學成才的科學家，并讓學生利用課余時間收集有關法拉第的相關資料。在搜集資料的過程中，學生會體會到法拉第對科學堅忍不拔的探索精神。又如在講授牛頓第一運動定律時，把古代的亞里士多德和近代的伽利略、牛頓等科學家的事跡介紹給學生，讓學生體會科學家所遭遇挫折失敗和科學思想形成的曲折與艱辛。物理學史體現富有人情味的探索過程，具有豐富的創新思想、創新精神和智慧，將其引入到教學中會對培養學生的科學素養起到潛移默化的作用。

物理發展史是人類科學文化的重要組成部分，是研究物質、相互作用和運動規律的自然科學，它一直引領著人類探索大自然的奧秘，深化著人類對大自然的認識，是技術進步的重要基礎。尤其是20世紀初建立的相對論和量子論，引發了物理學的革命，對化學、生物學、地學、天文學等自然科學產生了重要的影響，推動了材料、能源、環境、信息等科學技術的進步，改變了人類的生產、生活的方式，對人類文明和社會進步做出了重大貢獻。物理學的迅速發展及其相關技術的廣泛應用，也使基礎物理課程面臨新的機遇與挑戰。為了適應時代發展的需要，義務教育物理課程也應體現物理學的本質，反映物理學對社會發展的影響。學生能運用科學的情感與價值對待生活中的科技，關注未來科技的發展與挑戰，這是我們物理教學的基本目標。

愛因斯坦說過：“學校始終應當把發展獨立思考和獨立創新的能力放在首位。”物理教材二次開發以學生發展為本，發展學生的獨立思考和獨立創新能力，才能把握好現代物理課程教育改革的發展方向。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，全面提高學生的科學素養和綜合素質，使物理教材的二次開發做到源于教材，超越教材，從物理走向生活，為學生將來更好地服務于社會打下良好的基礎。

四、結束語

綜上所述，科學素養是建立在人的素質和科學素質的基礎上的一種高層次修養，它比科學素質和平常所說的修養意義更廣，層次更深?？茖W素質是人們在學習、生產和生活中，運用科學知識的程度和能力。物理學是最早建立起來的一門自然科學，它是以縝密的實驗為基礎，以數學為手段的理論思維的嚴格科學。正因為物理學的這種特點，它在各門自然科學課程中，在培養學生科學素養方面有著無可替代的作用。因此，教師在物理教學中要有意識、有目的、有計劃地提高學生的科學素養。

【參考文獻】

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