加強物理學實驗教學培養學生的科學素質探究

摘 要：物理教學要想從應試教育轉變為素質教育，并實現二者之間的有效銜接，需將既往單純性的學科教育向科學教育轉變;而要想達此目的，除了要幫助、引導學生掌握豐富的物理知識外，還應提升其科學品質及應用能力，以此為推動學生素質的全面發展奠定堅實基礎。本文結合當前實況，圍繞物理教學，以強化實驗教學為基礎，從多方面探討學生科學素質的培養策略，望能為此領域研究有所借鑒與幫助。

關鍵詞：物理學;實驗教學;科學素質

物理學實驗實為物理學科中一種比較常用且實效性突出的教學方式，同時還是整個物理學教學的重要構成。借助物理學實驗教學的開展，除了能調動學生的學習興趣，激發其學習熱情外，還能幫助學生更加準確、全面且深入地理解物理學的基本改變及原理，豐富物理學知識，增強實驗技能，最終達到提升各方面能力的目的。與此同時，還有助于幫助學生開展各種有助于掌握科學方法的訓練，培養科學精神，最終成為科學素質過硬且知識文化豐富的人。所以，在實際開展物理學教學過程中，需要強化物理學實驗教學，將物理學實驗教學的主要優勢、作用及功能給充分發揮出來，使之成為能夠培養高素質人才及形成優質科學素質的重要培養基礎。另外，還需要指出的是，在物理學實驗教學中，不僅要訓練基本技能，還要傳授基礎知識，幫助學生有意識、有目的地開展科學精神的培養及科學思維的訓練。本文就此作一探討。

一、? 培養科學知識，除了注重基礎外，還強調發展

針對當前比較常見且常用的物理學實驗教學方式、方法來講，其在傳授科學知識方面，多側重兩方面內容，其一為理論知識（以實驗原理為基礎），其二是經驗知識（以實驗現象為基礎），它們均為基礎，能夠將物理學實驗教學所具有的基本特點給反映出來。在素質教育大發展、大繁榮的背景下，還需將那些不僅屬于基礎性的知識，而且還屬于“生產性”的知識給篩選或補充出來。因此，依據物理學實驗的基本特點，需從如下方面著手：其一，基于學科發展的視角，適當或有針對性、目的性地介紹物理學架構當中所出現的一些新進展、新條件、新路徑、新成果;其二，善于與生活、技術相聯系，引導、輔助學生利用科學、實用且高效化的價值觀、知識觀，對部分社會問題進行深入分析，且從中得到正確、合理的解決對策;其三，善于利用物理學架構當中的新方法、新理念及新思想，借助各種新觀念來為實驗學習提供指導;其四，引導學生體驗知識的進化過程，領悟知識的形成過程。比如在應用傳感器的實驗當中，教師可根據現實需要，將傳感器的基本分類及相關知識介紹給學生，引導學生理解與掌握傳感器的基本結構及其與功能之間的統一性;另外，幫助學生了解一些比較常見且重要的傳感器，介紹人類在持續探索科學奧秘時借助傳感器所采取的各種有效措施，特別是要講解在電子計算機技術持續推新，信息技術迅猛發展的今日，擔負著信息采集任務的傳感器在信息處理技術以及自動控制技術當中所起到的作用與價值，有目的性、計劃性地將可持續發展觀點向學生滲透。此外，還需強調的是，應積極組織學生深入到科研實際及工農業生產當中，引導其借助傳感器將信息采集任務解決掉，通過此種綜合性實踐活動的開展，幫助學生提升此方面的能力。

采用此種方式來開展教學，除了重視解決現實問題能力的訓練外，還注重科學知識領域的持續更新，除此之外，知識教育的深度、廣度也得到大幅擴展，因而能幫助學生從中獲取豐富的科學知識，并懂得其在社會發展中所起到的重要促進作用，因而能將科學知識的教育功能給予最大程度發揮。

二、? 培養科學能力，除了要注重動手外，還應注重動腦

對于傳統形式的物理學實驗教學而言，其所強調的是做好實驗及講清原理，雖然也重視學生動手能力的培養與訓練，但在訓練重點方面，卻存在一定差異，即把學生能否將實驗現象看清，以及那些是實驗的難點，是否理解實驗原理作為重點。近年，在實驗教學過程中，盡管學生動手實驗的動機得到增強，而且開始注重學生動手做實驗能力的培養，但因所做實驗有著比較低的起點，且大多內容只是為了單純驗證實驗，學生不需要過多思考便能夠達到或滿足實驗要求，這對于提升學生能力來講，作用不大。

針對物理學實驗教學而言，要想獲得較大進步。核心在于：不僅要重視在學生觀察能力、動手能力的訓練中，所起到的作用與價值，而且還需發揮實驗在開發學生潛能及啟迪思維當中的作用、價值與功能。為了能夠達成此目的，在物理學實驗教學過程中，需要為學生預留充足的思考時間，而且還需要留給學生足夠的作業空間;另外，教師還需要根據現實情況及相關需要，合理運用各種教學手段（比如延遲評價、稚化思維等），在實驗的各個環節（如結果分析、數據處理、器材操作及實驗準備等），引導學生獨立自主的去完成;針對那些學生能夠自己發現的實驗現象，教師僅需做好引導便可;對于那些學生能自己動手解決的問題，教師便無須包辦代替;針對那些學生能夠靠自己分析而得到準確結論的實驗，教師便無須參與下結論。通過開展此些操作，能引導、迫使學生知曉自己該做什么及怎樣去做，并且自己去弄明白為什么要這樣做，以此調動學生興趣，激發其深層思維，并將其潛能最大化發揮出來，最終達到全面培養與提升科學素質的目的。

三、? 培養科學方法，除了要學會外，還應會學

所謂科學方法，實際就是人們在對客觀世界進行認識與改造的各種實踐活動當中，所總結出的正確、合理且高效的行為方式、思維方式，而在整個科學研究架構當中，普遍將科學方法當作產生或形成知識的動力來源。針對物理學實驗而言，其作為一種有著非常強實驗性的活動形式，其基礎內涵即為前人發現、總結與創造過程的一種復制或“再現”，需要強調的是，其中囊括了許多比較實用的科學方法，不僅有一般方法，比如分類、實驗及觀察等，而且還有具體的方法，比如收集實驗所需數據、對實驗進行全面設計、提出具體假設、對假設進行驗證、提出結論并對結果進行解釋、對實驗研究成果進行交流等。所以，在實際開展物理學實驗教學過程中，需引導、叮囑學生依據客觀規律去認識世界，并借助有益方法進行學習，大膽設想，善于觀察，獨立思考，并進行科學分析;如果學生能夠把科學方法進行內化，使之成為專屬自身的行為方式與思維方式，那么其在學習中便能獲得比較理想的效果。

近年來，學法問題已經逐漸成為學科教育研究的重點與熱點。常規的物理學實驗教學也時常會出現此問題或現象，針對那些自己動手所做的實驗，許多學生進記住或掌握一些比較淺顯或表面性的東西，難以說出其理論依據，尤其是在面對一個全新的實驗時，往往難以操作，無從下手。這便表明教師需要圍繞學生，強化學法方面的教育，將怎樣提升自覺意識教于學生，并教會其應對各種學習問題的具體對策，只有如此，方能幫助學生從既往的被動、盲目、機械式學習，變為自覺、主動、高效化學習。

四、? 培養科學精神，除了要嚴謹外，還應注重創新

在科學素質體系當中，科學精神為其靈魂所在。同時還是各種行為準則、價值觀念、道德與意識、思想觀念的綜合體。在物理學實驗教學過程中，除了要對學生細致嚴謹的科學作風進行培養外，還應培養其實事求是、腳踏實地的科學態度，除此之外，還需培養其勇于挑戰困難、敢于超越自我以及善于創新的科學精神進行培養。針對當前常規形式的物理學實驗教學來講，其太過嚴謹，而且還有著比較強的模仿性，僅要求依據教材當中所設定的程序來進行操作，認真對比教材中所給出的結果，按部就班地對實驗進行觀察與操作。如此一來，學生不敢脫離課本當中的實驗操作步驟，難以對所出現的實驗現象產生懷疑，更無法形成或產生與之相對應的批判精神，長此以往，學生的創新精神、創新意識便會被磨滅，這對于學生今后發展與成長，會帶來不利影響。其實，物理學實驗自身在培養學生創新精神方面，有著突出優勢與作用，不管使在實驗演示方面，還是在學生實驗操作中，再或者是探索性、驗證性實驗，若引導學生先圍繞實驗可能出現的現象展開遐想，然后再進行操作;或者是向提問，然后再質疑，標新立異，最后通過觀察實驗現象，對此些問題進行解答，這樣學生的精神、意識、情感、思想等均會受到洗禮與教育，這對于培養學生的科學素質，有著重要作用與意義。

五、? 結語

綜上，物理學實驗作為物理學發展、創新的重要保證，在推動物理學更新、完善中有著不可磨滅的作用。而在物理學實驗過程中，需善于突出重點，大膽創新，引導學生發現、分析并解決問題，培養科學精神，成為具有良好科學素質的人。

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作者簡介：張俊偉，一級教師，山東省煙臺市，萊州匯泉學校。