新課標下高中物理教學中學生科學素養的培養

摘 要: 高中物理是普通高中科學學習領域的一門基礎課程，與九年義務教育物理或科學課程相銜接，旨在進一步提高學生的科學素養。本文主要介紹了什么是科學素養，以及在高中物理教學中培養學生的科學素養所采取的一些策略。

關鍵詞: 高中物理教學 科學素養 培養策略

一、對科學素養的理解

科學素養是由文化素養引申而來的，譯自英文scientific literacy，最早是由美國學者赫德(P.D.Hurd)在1958年提出的，表示個人所具備的對科學的基本理解。素養和素質含義接近，但素養與素質相比更強調后天修習涵養的作用，即學習提高的重要性。關于科學素養，人們基于各自的理解，從不同角度對其內涵進行了各種各樣的闡述，然而，迄今為止，學者們對科學素養的理解仍然是不統一的。

從本質上說，科學素養是指在先天遺傳素質的基礎上，經過后天的教育和實踐而不斷發展起來的，認識自然和應用自然規律解決日常生活和社會發展中實際問題的內在素質結構。

科學素養國外研究:國際上普遍將科學素養概括為三個組成部分，即對于科學知識達到基本的了解程度;對科學的研究過程和方法達到基本的了解程度;對于科學技術對社會和個人所產生的影響達到基本的了解程度。目前各國在測度本國公眾科學素養時普遍采用這個標準。

具備基本科學素養:只有在上述三個方面都達到要求者才算具備基本科學素養的公眾。

科學素養國內研究:2000年8月，我國新世紀科學課程改革專家組對科學素養的內涵進行了廣泛討論，結合我國的實際情況并且借鑒國際科學教育界關于科學素養的探索成果，提出科學素養架構應該包括如下三個基本維度:科學知識與技能;科學探究過程、方法與能力;科學態度、情感與價值觀。這就是我國科學教育界所構建的“科學素養”三維度概念模型。因此，從科學素養的構成側面來看，它是科學基礎知識與基本技能，科學過程、方法與能力，科學態度、情感與價值觀三方面基本素質的有機統一。其中，基礎知識與基本技能素質、科學過程、方法與能力素質屬于科學素養整體結構中的智力因素，而科學態度、情感與價值觀素質則屬于科學素養整體結構中的非智力素質。

二、在高中物理教學中培養學生科學素養的策略

通過相關的調查研究發現:當代高中生整體上比較關注身邊的世界，但對于新技術的發展比較淡漠。這無不令人擔憂，沒有對新科技的憧憬，我們能培養出科技后備隊伍嗎?目前，在高中物理教學中對學生科學素養的培養存在一些問題，比如:傳統科學教育的弊端在一定范圍內阻礙了學生科學素養的培養，重知識、輕能力，過于重視難題、忽視素質培養，嚴重地阻礙了學生身心的健康發展;科學課程結構的不合理性使學生對科學的理解呈現出分裂性，趨向功利的科學;科學教育環境的單一性，局限了學生獲取知識的渠道，有可能導致學生科學興趣的喪失;相當一部分高中生缺乏完備的科學認知觀，割裂科學與人文的融通性，致使對一些科學概念判斷不清，偽科學乘虛而入，攪亂學生對科學概念的認知。

針對目前在高中物理教學中對學生進行科學素養的培養中存在的一些弊端，國家對人才的要求，以及學生終身發展的需求，在高中物理教學中培養學生科學素養應采取以下策略。

2.1轉變的觀念。

在我國，人們習慣用“考分高，學習好”來衡量學生，用能否考上高等院校作為衡定人才的唯一標準。為了培養出少數高分學生，不少教師只注重科學知識的理解和掌握，完全忽視了科學方法、科學態度和科學精神的培養，學生根本不重視實驗和實踐，人為編造實驗數據的現象時有發生。這一切阻礙了學生的全面自由發展。新課程強調:中學教育不是精英教育，而應面向每一個學生，著眼于全體學生的發展。對于選拔少數學習尖子、淘汰大多數普通學生的教育模式，必須給予根本性的改造。要將每個學生都看成有獨立人格的個體，發展學生的主體性，理解尊重學生，平等地為每一個學生提供表現、創造和成功的機會。人才是多樣化的。自古以來，三百六十行，行行出狀元。為了實現科教興國的偉大戰略，提高全民族的素質，就需要實現新世紀物理教育的理念和目標——提高全體學生的科學素養。因此，教師和學生都要轉變觀念。

2.2.1教師觀念的轉變。

教師既要面向全體學生，使學生能接受基本的科學素養教育，又要堅持全面的物理科學教育，使學生在科學知識、科學方法、科學態度和科學精神等方面得到全面的教育。高中物理教師要知道物理知識是提高科學素養的基礎和載體，教學目標要由以前知識技能一維目標向三維目標的轉變。另外，在教學的過程中教師要做學生學習活動的促進者與引導者，關注物理學與技術和社會的關系，而不是純粹地照本宣科，要重新構建知識結構，要從掌握物理學科專業知識的一元結構，向以學科專業知識為基礎，同時具備一般科學文化知識及和學科相關專業知識，具備教育學、心理學、教育評價、教育科研方法等教師專業知識，具備教育哲學、方法論等理論知識的樹形知識結構發展。

2.2.2學生觀念的轉變。

要將學習目標由重知識學習、純粹為了升學向提高學習能力的轉變，學會求知、學會做事、學會共處、學會做人，真正的學習必定是終身的，真正的教育是“授人以漁”，而不是“授人以魚”。學習的目的是為了學會做事，提高學習能力應當成為學生的學習目標。另外學生的學習狀態要由被動接受式向主動探究式的轉變，把學習過程之中的發現、探究、研究等認識活動凸顯出來，使學習過程更多地成為發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程，變被動接受式為主動探究式學習。學習不是一種異己的外在的控制力量，而是一種發自內在的精神解放運動。從實踐的角度講，這種學習觀的變革意味著要改變學生的學習態度，培養學生的責任感，并使學生養成終生學習的愿望和能力，使提高學生科學素養的目標得以實現。

2.2創設問題情境，激發學習興趣。

“興趣是最好的老師。”愛因斯坦這句話包含了豐富的哲理，可見激發學生學習物理知識的興趣的重要性。多年的教學實踐表明，在課堂教學中，教師有意識地創設問題情境，并通過提出一些與教學內容有關、富有啟發性的問題，將學生帶入情境之中，容易激發其學習動機，培養其學習興趣。例如在講人教版必修一參考系時，我先播放動畫:路邊的大樹，奔馳的駿馬、飛流而下的瀑布、川流不息的車輛。汽車里面有一名乘客問:“我動了嗎?”司機說:“你沒動。”而路邊的行人說:“你跑得真快。”乘客到底是運動還是靜止呢?然后很自然地引入新課內容。又如我在研究人教版必修一加速度的概念時，播放一段視頻:飛機起飛、火車出站、運動員起跑、老虎突然去追鹿、汽車剎車等，讓學生觀察速度是否變化，變化快慢的程度是否相同，然后列表把初末速度對應時間填在表中，讓學生回答，然后對比速度的引入進而引入加速度的概念。這些看似非常簡單的問題，要解釋清楚卻有一定的困難。帶著疑問學習，學生獲取科學知識的興趣提高了，課堂效率也就提高了。

2.3注重科學探究，培養科學能力。

《物理課程標準》指出:“科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一，將科學探究列入內容標準，旨在將學習重心從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。”從學生角度看科學探究是一種學習方式，在物理課程的學習中引入科學探究，學生可以充分發揮主觀能動性，自主地進行科學探究，在體驗探究過程中，學習物理的基本概念、基本規律，掌握基本的探究技能，學會基本的科學方法。從教師角度看，科學探究是一種教學方式，在教學過程中教師不再是課堂的主角，只作指導和啟發。因此在探究性教學中，教師要關注學生的探究過程，讓學生充分地經歷、體驗與感悟。例如:在學習《自由落體運動》中，我讓學生自己動手去做牛頓管實驗，自己設計實驗，不抽空氣，觀察會出現的現象;抽一部分空氣，觀察現象;抽成真空觀察現象。先猜測可能出現的情況，然后實驗探究，得出結論，發現規律。這樣，在探究過程中學生不僅了解了知識生成的過程和來龍去脈，而且有效地提高了探究能力。

2.4加強物理與生活、技術、社會的聯系，樹立正確的情感、態度、價值觀。

物理學是自然科學的一門基礎學科，物理知識對科技的進步、社會的發展有極大的影響。例如:在教《能量守恒定律與能源》這一節課時，我在講到常規能源及其保護時，從以下幾個方面引導學生:首先，引導學生看視頻學習了解我國的能源儲量與利用情況，讓學生記錄分析家里常規能源的利用情況，估算出一個縣城里能源的利用情況。其次，引導學生思考應該怎樣節約能源。然后，引導他們調查社會上工廠里的能源利用情況，哪些地方存在浪費現象?可以采取哪些節約措施?在此基礎上，倡議全校師生要節約和保護能源。學生的學習得到了老師和學校的支持，所以對這樣的知識很感興趣，學習的效果也非常好，學生們不僅掌握了物理知識，而且增強了社會責任感和主人翁精神。

2.5將物理學史教育有機地整合到物理課程教學中。

物理新課標是圍繞著國家教育方針，以提高國民科學素養為目標而制定的，科學素養最核心部分就是受教育者對待科學的情感態度與價值觀。物理學史以人類與物理世界對話的歷史為研究對象，融合了與物理學有關的自然科學以及與人類思想、社會歷史發展有關的多學科知識，是一門自然科學、人文科學、社會科學、思維科學緊密交叉滲透的綜合學科。教師通過介紹成功的科學家遇到困難如何思考、如何探索達到目的，描繪物理學家探索科學的歡樂與痛苦、成功與失敗，可使學生精神受到感染，情操得到陶冶，意志得到磨煉，鑒賞力得到提高，正確理解人和自然的關系，正確理解人與社會的關系，并產生熱烈的感情，形成對美和善的辨別力和追求熱情，從而使學生的心智得到和諧的發展。

2.6評價方式的轉變。

我國現行的評價理論、方法和制度，與素質教育的要求存在明顯的差距。例如，評價功能過于強調甄別與選拔，評價指標單一，評價主體和方法單一，學生在評價過程中基本處于被動地位，自尊心、自信心得不到很好的保護，主觀能動性得不到很好的發揮，這些情況嚴重地制約了培養學生科學素養這一課程目標的實現。因此，建立體現素質教育理念的發展性教學評價體系，實現評價功能的轉化，評價指標的多元化，評價方法的多樣化，評價主體的多元化，加強學習過程評價管理，既是全面實施素質教育的客觀要求，又是實現提高學生科學素養課程目標的重要保證。

科學素養是一種整體素質結構，我們必須克服傳統物理教育中長期存在的只注重基礎知識掌握和基本技能訓練的“狹隘雙基觀”，切實樹立起全面培養和提升學生科學素養的現代化學素質教育理念。

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