探索高效物理課堂 提升學生科學素養

摘 要：物理科學素質是指人們通過物理知識的學習，在日常生活和各種實踐活動中以及在大千世界所見的許多現象中，具有運用物理的觀點來分析解決或解答有關問題的能力。

關鍵詞：高效物理課堂； 科學素質

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2011）4-037-001

一、深化理解，夯實基礎，加強科學知識的教育

科學知識是由科學用語、基本概念、基本原理、基本規律等組成。在構成科學素質的要素中，科學知識起著基礎性的作用，是培養和形成學生科學品質的載體。同時，人們掌握科學知識的多少，也是反映一個人科學素質高低的重要方面。

傳授科學知識必須在幫助學生“深化理解”上下工夫。對于不能理解、無法消化的知識，對學生來說，只能是一個沉重的包袱。物理學科的特性決定了實驗教學對學生理解知識具有獨到的、重要的作用。例如，沒有實驗，學生無法體驗電場與磁場的存在；沒有實驗，學生無法發現物體的加速度與力和質量的關系；沒有實驗，學生無法理解自然界中的能量轉化和守恒規律。無論是基本概念的提出，還是基本原理的形成，實驗教學都具有不可替代的作用。教師除了完成教材中規定的實驗之外，還應千方百計地設計一些來自生活、與學生聯系密切的實驗，為幫助學生理解知識、夯實基礎服務。

二、勤于思考，勇于創新，加強科學能力的教育

科學能力是科學素質的核心。就中學物理教學而言，主要是培養學生學習，獲取科學知識的能力。

對于中學生科學能力的培養，著重要突出思維能力與創造能力的培養。筆者常用的與素質教育要求相適應的課堂教學模式——實驗探索式教學法，以知識探索為主干，以素質培養為核心，通過“發現問題-猜想-實驗探索-發現規律-應用”等系列程序，對培養學生的思維能力和創造能力起到了積極作用。例如，在“查理定律”的教學中，用“燒瓶吞雞蛋”的實驗引入課題，激起學生的興趣，引出各種猜想；然后通過實驗探索得出查理定律。最后我向學生提出：“如何讓燒瓶把‘吞’進去的雞蛋完好無損地‘吐’出來？”學生根據所學知識創造性地設計了各種實驗方案，并付諸行動。一堂課就在這種充滿思考、充滿創新，和諧而歡樂的氣氛中結束。學生感到收獲頗大，不僅學到了知識，更重要的是能力得到了鍛煉和提高。

三、深入挖掘，巧妙滲透，加強科學方法的教育

科學方法是人們在科學研究中所遵循的途徑以及所運用的各種方式和手段的總稱，它是科學素質的重要組成要素。物理學的研究方法是豐富多彩的，除觀察和實驗外，還會涉及到科學的抽象、基本的邏輯方法、假說和模型方法、數學方法、理論思維的方法等等。在實驗教學中，同樣涉及以上科學方法。例如，驗證牛頓第二定律中的控制變量法、推導牛頓第一定律中的理想實驗方法、落體實驗中的邏輯推理方法、建立庫侖定律中的類比方法、測定光速實驗中的放大方法、研究原子結構中的“黑箱”方法等等。這就要求我們備課時要善于挖掘、發現這些閃光點，在教學中要善于將科學方法滲透到實驗內容之中。科學方法的教育必須以知識教學為載體，以潛移默化的方式進行，不能把科學方法異化為新的知識點。方法教育同樣要以啟發、引導為主，要讓學生理解、接受，而不能把科學方法的條文生搬硬套強加給學生。所以實驗教學的課堂設計就顯得尤為重要。

四、提高興趣，開拓視野，加強科學意識的教育

科學意識是科學素質的一個重要表現形式。從實驗教學的角度來看，既要重視課堂上能完成的演示實驗，還要通過參觀、看電影、錄像、閱讀課外書籍等方式不失時機地介紹處于科學前沿、影響人類文明進程的大型科學實驗。這些生動的科學實驗會使學生產生耳目一新的感覺，切實體會到科學技術對歷史發展的巨大推動作用。

對科學知識與科技成果的親近感也是科學意識的一種重要的表現形式。它并不要求人們對新科技成果有深刻的理解，但是從內心里愿意接近它，愿意了解它。并在可能的情況下應用它。平常我們可以看到一些學生對電腦、激光教鞭、微波爐、IC卡電話等事物非常好奇。有條件時總想試一試，這就是對科學的親近感。物理教學的任務之一，就是要培養學生對科學的親近感，使學生樂于參加科學學習及實踐活動，并從中得到樂趣和滿足。在實驗教學中，筆者注重設計一些趣味性強、與生活聯系密切的實驗。例如：薄紙托人、火柴桿掛熱水瓶、穿不破的肥皂泡、砸不爛的雞蛋等等，深受學生歡迎。使學生在實驗中既學會了知識，又學到了方法，既提高了應用物理知識解決實際問題的能力，又加強了對物理學乃至對科學的親近感。素質教育要求我們把培養學生成為某學科專家的潛意識轉變一下，更多地考慮未來的普通公民切身的實際需要。

五、掙脫束縛，大膽質疑，加強科學精神的教育

科學精神是指人們在科學活動中的意識、思維活動和一般心理狀態。作為新世紀的學生，應該具有怎樣的科學精神呢？不唯上，不唯書，不受傳統觀念的束縛，把實踐作為檢驗真理的唯一標準，就是我們所需要的科學精神。這種精神需要我們精心扶持和培養，實驗教學為這種科學精神的培養提供了廣闊的天地。在實驗中，為達到同一目的，可以采取各種不同的方法，書上寫的或老師講的并非就是最佳方案，應該鼓勵學生大膽創新，對學生提出的好的方案要大力表揚，對不完美的方案要幫助學生分析，使之進一步完善。例如，在做“驗證牛頓第二定律”的實驗中，有一個步驟是用天平稱出沙和沙桶的質量。一位同學沒有按書上的要求做，而是先選好砝碼，再改變沙的多少，使天平平衡。我對這一做法大加稱贊，并總結了幾大優點，對學生產生了極大鼓舞，學生的創造熱情更為高漲。如果有的實驗限于條件在課堂上做不了，一定要有明確交待，并鼓勵學生在課后嘗試親自做一做，認真想一想，絕不讓學生養成死記硬背、人云亦云的不良習慣。

綜上所述，實驗教學對提高學生的科學素質具有獨到的作用。只要我們端正教育思想，以人為本，以學生為中心，以培養學生的科學素質為己任，勇于探索，大膽改革，創新教法，樹立素質教育觀念，深入開展教學研究，就一定能將提高學生的物理科學素質落到實處。