淺談在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的方法

關(guān)永昌

（河北省灤平縣第一中學(xué)，河北 灤平 068250）

高中生的思維認(rèn)知和習(xí)慣觀(guān)念，經(jīng)過(guò)日積月累的鍛煉完善，逐漸趨于成熟，自主學(xué)習(xí)能力和邏輯推理能力也在不斷提高。為了讓高中生將所學(xué)物理知識(shí)準(zhǔn)確應(yīng)用到生活實(shí)際中的問(wèn)題上，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和精神，需要教師利用多元化途徑，充分優(yōu)化高中物理教學(xué)水平，突出高中生的物理核心素養(yǎng)。

一、科學(xué)素養(yǎng)基本概念

科學(xué)素養(yǎng)是一個(gè)寬泛概念。總的來(lái)說(shuō)，科學(xué)素養(yǎng)主要指必要的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思維方式、對(duì)科學(xué)的理解、科學(xué)的態(tài)度與價(jià)值觀(guān)，以及運(yùn)用科學(xué)的知識(shí)、方法解決問(wèn)題的意識(shí)和能力。具體來(lái)說(shuō)，科學(xué)素養(yǎng)包括：數(shù)學(xué)、技術(shù)、自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)等諸多方面；也包括熟悉世界、尊重自然界的統(tǒng)一性,懂得科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)相互依賴(lài)的一些重要方法,有科學(xué)思維的能力, 認(rèn)識(shí)到科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)是人類(lèi)共同的事業(yè), 認(rèn)識(shí)到它們的長(zhǎng)處和局限性。同時(shí), 還要能夠運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和思維方法處理個(gè)人和社會(huì)問(wèn)題。

二、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的方法

（一）利用物理學(xué)史培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

物理學(xué)史中有很多的內(nèi)容可以用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。如伽利略的比薩斜塔實(shí)驗(yàn), 可以通過(guò)它向?qū)W生介紹在物理學(xué)研究中不要迷信權(quán)威，只要你經(jīng)過(guò)認(rèn)真研究的, 即使與一些現(xiàn)有的觀(guān)點(diǎn)不一至也要敢于表達(dá)自己的觀(guān)點(diǎn)。物理學(xué)就是科學(xué)家在不斷的改正前人的錯(cuò)誤觀(guān)點(diǎn)的過(guò)程中得到不斷的發(fā)展的；如哥白尼用了 四十年的詳盡的觀(guān)察得出了行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn), 推翻了天主教的地心說(shuō)，它說(shuō)明科學(xué)研究不是一兩天就能成功的,需要長(zhǎng)時(shí)間的堅(jiān)持才能成功的道理；如伽利略斜槽實(shí)驗(yàn)，它說(shuō)明科學(xué)研究必須遵循的規(guī)律： 猜想-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)-做實(shí)驗(yàn)-歸納結(jié)論-驗(yàn)證猜想-物理理論。再如牛頓第一定律的得出過(guò)程： 伽利略斜槽實(shí)驗(yàn)-笛卡爾的總結(jié)-牛頓的總結(jié)。說(shuō)明科學(xué)研究要善于吸收前人的研究成果,在前人研究的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究是科學(xué)研究的主旋律。在高中物理教學(xué)中，可以挖掘很多類(lèi)似素材，通過(guò)物理學(xué)史培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。

（二）利用物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

物理實(shí)驗(yàn)是物理研究中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié), 物理實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理教學(xué)的重要部分，也是中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的基本方法之一。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中可以把學(xué)生操作技能的訓(xùn)練、觀(guān)察能力的培養(yǎng)、思想品德的形成、思維的發(fā)展和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，充分培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新的科學(xué)精神，使其科學(xué)素質(zhì)得到提升。

1.巧用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

高中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》、《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》、《驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律》等三個(gè)實(shí)驗(yàn)均為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。平行四邊形定則、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量守恒定律是高中物理中最重要的規(guī)律，也是師生們解決物理難題時(shí)常用的法寶。這些肯定是千錘百煉、久經(jīng)考驗(yàn)的真理。若允許學(xué)生們懷疑這些規(guī)律正確性，利用他們的好奇心和懷疑心理及時(shí)地進(jìn)行調(diào)動(dòng)和引導(dǎo)，就能培養(yǎng)學(xué)生的大膽科學(xué)質(zhì)疑素養(yǎng)。譬如把《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》改換成力合成時(shí)難道真的符合平行四邊形是否存在；把《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》改換成機(jī)械能守恒定律真的是否存在；把《驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律》改換成動(dòng)量守恒的條件真的是系統(tǒng)所受合外力為零是否存在。在一連串的質(zhì)疑中，學(xué)生已經(jīng)不再拘泥于課本實(shí)驗(yàn)的目的，他們自己設(shè)計(jì)步驟，進(jìn)行觀(guān)察、操作和記錄，最后通過(guò)對(duì)比得出結(jié)論。在這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程學(xué)生親身感受探索中的困難和探索成功后的喜悅，能進(jìn)一步促使學(xué)生形成從容耐心的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2.妙用測(cè)量性實(shí)驗(yàn)

測(cè)量性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理均為相關(guān)物理公式的直接運(yùn)用或引申應(yīng)用。通過(guò)做測(cè)量性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理中的理論和實(shí)際應(yīng)用是不可分割的有機(jī)整體，實(shí)踐以理論作指導(dǎo)，實(shí)踐是理論的實(shí)際價(jià)值的體現(xiàn)。由此促使學(xué)生的科學(xué)價(jià)值觀(guān)的形成。測(cè)量性實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到一些精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)來(lái)得出最后結(jié)論的。通過(guò)測(cè)量性實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)研究可培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)量化的素養(yǎng)。

3.著重于探究性實(shí)驗(yàn)

探究性實(shí)驗(yàn)就是用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究未知的結(jié)論。在學(xué)生在未知結(jié)論時(shí)，教師一定要引導(dǎo)學(xué)生大膽假設(shè)合理猜想，讓他們采取有效的實(shí)驗(yàn)步驟，讓學(xué)生細(xì)心體會(huì)理論和實(shí)際的聯(lián)系。在探索過(guò)程中，學(xué)生不僅能從實(shí)驗(yàn)中探究結(jié)論，此過(guò)程往往給學(xué)生帶來(lái)情感效應(yīng)，促使學(xué)生由短暫的好奇轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的探索。這一類(lèi)實(shí)驗(yàn)可以更好地使學(xué)生學(xué)到科學(xué)探究方法，并從中得到思維和能力的發(fā)展，從而更好地提高他們的科學(xué)探究素養(yǎng)。

(三)利用課本外資源培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

在高中物理教學(xué)過(guò)程中，不能拘泥于書(shū)本，要充分利用下面的各種科普資源，盡量讓學(xué)生學(xué)到更多的科普知識(shí)，從而更好的學(xué)生進(jìn)行的科學(xué)素養(yǎng)。例如，自然資源：大自然是一個(gè)天然的學(xué)習(xí)寶庫(kù)，里面有取之不盡、挖之不絕的科普資源，如講到電磁感應(yīng)時(shí)可以帶學(xué)生到發(fā)電廠(chǎng)去參觀(guān)一下,實(shí)地的見(jiàn)識(shí)加上發(fā)電廠(chǎng)的技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)講解不僅能讓學(xué)生加深對(duì)這部分知識(shí)的理解,還能讓他們真正的體會(huì)物理的巨大作用,這有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；社會(huì)資源： 社會(huì)是一個(gè)學(xué)習(xí)的大舞臺(tái)，可以讓學(xué)生通過(guò)查閱資料,具體制作來(lái)體驗(yàn)物理研究的過(guò)程。如學(xué)了電磁感應(yīng)后,可以讓學(xué)生去找材料并制作一個(gè)小的發(fā)電機(jī)。這樣讓學(xué)生親歷制作過(guò)程,去體驗(yàn)物理研究的實(shí)踐性,制作成功后也能讓學(xué)生切實(shí)的體會(huì)學(xué)習(xí)的好處。網(wǎng)絡(luò)資源： 現(xiàn)在是一個(gè)信息的時(shí)代，是一個(gè)知識(shí)爆炸的時(shí)代。網(wǎng)絡(luò)資源里就有無(wú)窮無(wú)盡的科普資源，學(xué)生可以盡情地在網(wǎng)絡(luò)資源這個(gè)海洋里敖游，可以探尋到無(wú)數(shù)的關(guān)于科技方面的奇珍異寶。