探討培養中學生科學素養的有效途徑

韓　生

中學科學課程標準要求:“中學科學課要注重各個學科知識的整合”,“在內容的選擇和組織上,要從學生的實際出發,注重創設學習科學的情境,激發學生的好奇心與求知欲,使學生體驗學習科學的樂趣”。

實施中,要達到上述科學課的教學目標,光靠一個專業教師、一門科學課的課堂教學是遠遠不夠的。中學階段,就培養學生的科學素養而言,理化課相對于其他學科,無論在時間的拓展、空間的轉移、內容的選擇和情景的創設上,都有著獨特的、無可比擬的絕對優勢。在多年的理科教學中,筆者探索以理科課為切入點,以理科實驗為突破點,培養學生科學素質、提升科學素養的幾點做法,效果很理想。主要方法如下。

1 實驗內容的巧妙選擇

中學科學課程標準要求:科學課內容“要符合學生的心理特點,從學生身邊熟悉的事物出發,為學生所喜愛,要圍繞各領域的具體內容目標設計各種形式的探究活動,從而在科學方法與能力上給學生以比較全面的訓練”。實踐證明:實驗內容選擇恰當,學生的思路就能被打開,探索科學的興趣被激發。

例如“杠桿”一節,如果完全按照課本設置的內容直接做實驗,再講授,就顯得平鋪直敘,不易引起學生的學習興趣;為此,筆者在實驗內容上做了變動,采用下列方法:首先演示“桿秤的魔幻稱量法”,先足斤足兩稱出一斤作業本,然后偷偷地在秤的底盤加磁鐵,讓原來一斤的作業本,稱重時變成多于一斤;再把標準秤砣偷換成大秤砣,稱重時變成少于一斤……這樣一來,學生馬上就產生疑問和興趣,對杠桿的科學原理產生強烈的求知欲。

2 實驗器材的巧妙替代

在研究某一個物理現象和規律中,因實驗本身的特殊或因實驗器材等限制,不可以或很難直接揭示其本質,而采取與之相似或有共同特征的等效現象來替代,這樣不僅能順利得出結論,而且容易被學生接受和理解。實踐證明:變“洋為土”,讓學生在學習中掌握科學的研究方法,使學生感受到理科知識不是那么高深莫測,理科實驗人人都可以做,往往會收到事半功倍的效果。

例如用醫用拔罐器代替抽氣機做“真空實驗”,用手機代替鬧鐘做“聲音是由振動物體產生”的實驗,用粉筆對接代替鉛柱做“分子間作用力實驗”等。實踐證明,利用替代法做實驗的優點:實驗工具簡單易找,實驗過程操作簡單,實驗效果清晰明顯 。新課程教材中規定的一些實驗難做,實際操作中,不一定非要用書上規定的器材做,只要想辦法,都可以找出替代品——“土器材”來完成。

3 實驗時間的巧妙拓展

中學階段,一堂課只有45分鐘的時間,下課鈴響,意味著本節課的課堂內教學活動終結。但理科教材中設計的許多科學探究實驗的活動并不能因鈴響而結束,還需要大量的時間來繼續研究。因此,課堂教學過程中,尤其是一節課臨近結束時,要巧妙地設置“伏筆”,延續科學知識的探究,激發學生主動探索科學知識的動力。讓課堂45分鐘的時間內不可能解決的疑問從時間上拓展,激發學生的長久求知欲,主動進行課后探索。

例如講授“沖量與動量”知識點,為了讓學生更深刻理解和運用力與作用時間、質量與速度變化量的關系原理,下課前,筆者布置了課后思考實驗:做“蒼蠅拍打蒼蠅實驗”體驗,思考“蚊蠅、鳥類為什么會被高速奔馳的汽車撞得粉身碎骨?”“俄羅斯的衛星碎片為什么會把美國的衛星撞毀?”讓學生根據教學的相關內容,引導學生進行課外思考、閱讀、做小實驗,寫出自己的見解和聯想。通過這些活動,不僅對課堂教學做了有力的充實,同時也鞏固課堂教學的科學概念,對培養學生的科學探究能力和創新精神也打下堅實的基礎。

4 實驗空間的巧妙轉移

理化課研究的許多內容是生活中常見的自然事物和自然現象,理科知識的傳授,不應把學生局限在教室這個狹小的空間,應該鼓勵學生,利用閑暇時間,走出教室外,走進學科學、用科學、大有作為的廣闊天地。在實際理科課堂教學中,由于空間條件的限制,某些實驗探究活動不可以、也不能在課堂上進行,只有通過課外空間來探究完成。

例如學習光現象的知識后,可以布置學生課后測量學校旗桿的高度,學生能想到多種測量旗桿高度的方法:如有利用影子進行測量的,有用平面鏡進行測量的,還有用照相機進行測量的等;其中,應用的理科知識很多:涉及長度的測量、光的直線傳播、光的反射、凸透鏡成像等。通過本次空間轉換做實驗,學生既鞏固相關的理科知識,又對課堂教學起到補充的作用。

綜上所述,培養學生科學素質、提升學生素養方法還有很多,關鍵是各學科教師有沒有認識到科學課的重要意義,有沒有把科學素質的培養和各個學科的課堂教學活動看做是一個有機的整體。如果各科教師像關注自己專業的課堂教學一樣關注學生的科學素質培養,就能更好地引領學生在各科教學中進行有目的的、系統的、持久的“科學觀察”“科學實驗”, 積累豐富的感性認識,達到進一步提升學生科學素養、服務于社會的最終目的。

(作者單位:山東省榮成市崖頭鎮第26中學)