物理教育與學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

摘 要：本文通過(guò)對(duì)科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵的闡述，提出科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)、原則及其注意的問(wèn)題；結(jié)合物理教育的特點(diǎn)，探討如何將培養(yǎng)、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)滲透到具體的物理教學(xué)當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：培養(yǎng)；滲透；中學(xué)物理教育；科學(xué)素養(yǎng)

國(guó)際上對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的研究是從20世紀(jì)70年代開始的。我國(guó)自20世紀(jì)90年代開始十分關(guān)注提高國(guó)民的科學(xué)素養(yǎng)的問(wèn)題。1997年9月，江澤民同志在“十五大”報(bào)告中明確指出：“我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程，在很大程度上取決于國(guó)民素質(zhì)的提高和人才資源的開發(fā)”，“培養(yǎng)同現(xiàn)代化要求相適應(yīng)的數(shù)以億計(jì)的高素質(zhì)的勞動(dòng)者和數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的專門人才，發(fā)揮我國(guó)巨大人力資源的優(yōu)勢(shì)，關(guān)系21世紀(jì)社會(huì)主義事業(yè)的全局。”可見，提高國(guó)民的科學(xué)素養(yǎng)成了社會(huì)和教育界十分關(guān)注的問(wèn)題。教育使人類走向文明，使社會(huì)不斷進(jìn)步，如何在物理教育中探尋和滲透科學(xué)素養(yǎng)的培育和熏陶，無(wú)疑是物理教育中一個(gè)突出而又值得深究的課題。

一、科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵

科學(xué)素養(yǎng)是建立在人的素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)基礎(chǔ)上的一種高層次修養(yǎng)，它比科學(xué)素質(zhì)和平常所說(shuō)的修養(yǎng)意義更廣、層次更深，它主要包括科學(xué)意識(shí)、科學(xué)的關(guān)系觀和系統(tǒng)觀、科學(xué)能力和科學(xué)品質(zhì)等。

袁運(yùn)開教授曾指出：中學(xué)生應(yīng)該具有什么樣的科學(xué)素養(yǎng)，首先要從國(guó)家的需要出發(fā)；其次要從中學(xué)生個(gè)人發(fā)展的需要出發(fā)；結(jié)合具體的原則提出了我國(guó)中學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的內(nèi)涵。在此，借鑒袁運(yùn)開先生的觀點(diǎn)，從四個(gè)方面闡述我國(guó)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵：

第一、在科學(xué)知識(shí)與技能方面：中學(xué)生應(yīng)該了解或理解基本科學(xué)事實(shí)、概念、原理和規(guī)律，學(xué)會(huì)或掌握相應(yīng)的基本技能。能用所學(xué)知識(shí)解釋生活和生產(chǎn)中的有關(guān)現(xiàn)象，解決有關(guān)問(wèn)題。了解科學(xué)在現(xiàn)代生活和技術(shù)中的應(yīng)用及其對(duì)社會(huì)發(fā)展的意義。

第二、在科學(xué)探究（過(guò)程、方法與能力）方面：科學(xué)探究是科學(xué)方法的核心，通過(guò)科學(xué)教育，中學(xué)生應(yīng)在小學(xué)科學(xué)教育的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力，增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解。

第三、在科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀方面：科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀是科學(xué)精神的重要內(nèi)容。通過(guò)科學(xué)教育，中學(xué)生應(yīng)初步形成科學(xué)的世界觀。

第四、在科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系方面： 理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系是現(xiàn)代公民科學(xué)素養(yǎng)的重要內(nèi)涵。

二、科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)和原則

物理教育不單指常規(guī)的物理教學(xué)，還包括各種與物理知識(shí)有關(guān)的活動(dòng)，如課外興趣小組活動(dòng)、物理游戲、物理故事會(huì)、物理講座等。在物理教育過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)除了要遵循一般的教學(xué)目標(biāo)和原則外，還應(yīng)突出以下幾個(gè)方面：

第一、培養(yǎng)科學(xué)意識(shí)。馬克思主義哲學(xué)告訴我們，意識(shí)有兩個(gè)功能，即對(duì)社會(huì)現(xiàn)實(shí)的維護(hù)或批判功能。由于意識(shí)具有的功能，決定了它對(duì)“是”的維護(hù)和對(duì)“非”的批判，對(duì)行為的控制和調(diào)節(jié)作用。所以，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)，才有可能使他們?cè)诂F(xiàn)在和將來(lái)具有科學(xué)的行為。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，在物理教育中必須始終貫穿科學(xué)意識(shí)的養(yǎng)成教育。

第二、樹立科學(xué)關(guān)系觀和系統(tǒng)觀。現(xiàn)代物理學(xué)強(qiáng)調(diào)“關(guān)系”的普遍性，“關(guān)系”普遍存在于各種矛盾運(yùn)動(dòng)之中，物質(zhì)世界的一切存在皆處于“關(guān)系”之中，如人與人，人與知識(shí)、自然、能源，自然與環(huán)境，能源與自然等。人依賴于自然生存；而自然又依賴人，人的行為會(huì)引起自然、環(huán)境，甚至人類社會(huì)的變化。所以，我們的行為應(yīng)受到自然的制約，自然的發(fā)展變化可由我們加以改造和利用，這就是科學(xué)關(guān)系觀。

同理可知，某一行為對(duì)某一事物、某一個(gè)人、某單位是有利可圖的、是發(fā)展的，但對(duì)某一集體、某一區(qū)域、某一系統(tǒng)卻會(huì)造成危害，是阻礙發(fā)展變化的。例如，兩個(gè)物體間的相互作用力，可能會(huì)引起某一物體加速，而對(duì)另一物體卻可能是阻礙加速的。又如用氟利昂作為制冷機(jī)的致冷劑，對(duì)某一工廠、某個(gè)人就眼前利益來(lái)說(shuō)是有利的，但許多制冷機(jī)生產(chǎn)廠家都用氟利昂作致冷劑，就會(huì)嚴(yán)重危及臭氧層，最終會(huì)危及自然環(huán)境，甚至?xí)＜叭祟惿鐣?huì)的發(fā)展。這就是科學(xué)的系統(tǒng)觀。

因此在物理教育過(guò)程中既要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)關(guān)系觀，又要培養(yǎng)他們的科學(xué)系統(tǒng)觀，要使他們從小的力學(xué)、熱學(xué)等系統(tǒng)開始認(rèn)識(shí)，逐漸滲透擴(kuò)散到大系統(tǒng)，甚至全球、宇宙系統(tǒng)等。這種科學(xué)的辯證關(guān)系觀和系統(tǒng)觀的培養(yǎng)，會(huì)不斷豐富學(xué)生的知識(shí)內(nèi)涵，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

第三、培養(yǎng)科學(xué)能力，促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。能力是保證人們順利進(jìn)行某種實(shí)際活動(dòng)所必需的較穩(wěn)定的心理特征。科學(xué)能力包括觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑺季S能力、掌握運(yùn)用科學(xué)方法的能力、開拓創(chuàng)新能力和科學(xué)審美能力等。

科學(xué)能力是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)，而中學(xué)生科學(xué)能力的培養(yǎng)和發(fā)展是教學(xué)所要達(dá)到的一種目的，教學(xué)僅是實(shí)現(xiàn)這一發(fā)展的手段。科學(xué)能力使科學(xué)發(fā)展與教學(xué)之間有著一種復(fù)雜的動(dòng)力制約關(guān)系，所以在物理教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意以下四點(diǎn)：1、根據(jù)中學(xué)生能力發(fā)展的一般規(guī)律、水平和特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)物理教學(xué)；2、教材的組織對(duì)中學(xué)生的能力發(fā)展產(chǎn)生深刻影響；3、教學(xué)方法的選擇對(duì)學(xué)生科學(xué)能力的培養(yǎng)有著重要制約；4、教學(xué)應(yīng)當(dāng)走在發(fā)展前面。因此，教師在教學(xué)中要精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，貫穿科學(xué)方法教育，采用裝置新的教學(xué)儀器和手段。在某種意義上講，物理教育中的科學(xué)方法是掌握科學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)科學(xué)能力的工具，而科學(xué)能力的培養(yǎng)又促進(jìn)了科學(xué)素養(yǎng)的提高和發(fā)展。

第四、規(guī)范行為，養(yǎng)成科學(xué)品質(zhì)：每個(gè)人所處的生長(zhǎng)環(huán)境不同和所接受教育層次不同，使每個(gè)人的行為有較大的差異。人的行為和品質(zhì)優(yōu)劣，與教育的關(guān)系非常密切。

三、結(jié)合物理教育的特點(diǎn)，探討如何將培養(yǎng)、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)滲透到具體的物理教學(xué)當(dāng)中

物理學(xué)是一門極其認(rèn)真嚴(yán)肅的科學(xué)，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中認(rèn)真對(duì)待。一方面，教師要處處以身作則，以理服人，以自己突出的科學(xué)素養(yǎng)感染人。另一方面，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生，對(duì)一些涉及科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的行為和品質(zhì)要有規(guī)章，以規(guī)章教育約束學(xué)生，使他們逐步形成講科學(xué)的習(xí)慣。

例如，在演示實(shí)驗(yàn)中不小心將一根玻璃管掉在地上被摔碎，教師往往會(huì)有幾種態(tài)度：（1）視而不見，再拿一根繼續(xù)演示；（2）用腳踢到一邊或拿掃帚胡亂掃到一邊；（3）將碎片小心撿起，并徹底清掃。不同的做法，對(duì)學(xué)生的行為教育和科學(xué)品質(zhì)的培養(yǎng)效果顯然不同。

由于科學(xué)素養(yǎng)具有經(jīng)常修習(xí)性和平常養(yǎng)成性，因此，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)并非在某段時(shí)間或某個(gè)方面的滲透就能達(dá)到目的，它是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工程，所以只有在整個(gè)物理教育過(guò)程中，都注意到科學(xué)素養(yǎng)教育的滲透，才可能達(dá)到較理想的效果。物理教育中對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和滲透應(yīng)注重以下幾個(gè)方面：

首先，課堂教學(xué)是養(yǎng)成科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵場(chǎng)所。課堂教學(xué)是物理教育的關(guān)鍵場(chǎng)所。在課堂教學(xué)中應(yīng)重視教學(xué)與科學(xué)素養(yǎng)培育的有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生自然而然地受到科學(xué)素養(yǎng)的陶冶，在潛移默化中，不知不覺地接受這種培養(yǎng)。例如，在講放射性同位素時(shí)，它的利用易被師生重視，而它的污染則易被忽視。教師在講授時(shí)，可以瑪麗·居里遭放射性毒害的不幸遭遇為例，再將實(shí)驗(yàn)室放射源的存放和保管介紹給學(xué)生，并結(jié)合講授核電站核污染的防護(hù)等，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又使他們認(rèn)識(shí)到核污染的嚴(yán)重性和防護(hù)的重要性。

其次，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)貫穿物理實(shí)驗(yàn)始終。在物理學(xué)習(xí)中科學(xué)素養(yǎng)的教育要“從物到理”，“識(shí)物講理”。物理教學(xué)中物理實(shí)驗(yàn)的普遍性和實(shí)踐性，決定了科學(xué)素養(yǎng)滲透的重要性。所以，各種物理實(shí)驗(yàn)中都應(yīng)有計(jì)劃地滲透科學(xué)素養(yǎng)的教育和培養(yǎng)。

再次，在編擬物理習(xí)題中滲透科學(xué)素養(yǎng)。練習(xí)是物理教學(xué)中極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)練習(xí)達(dá)到復(fù)習(xí)鞏固的目的。物理習(xí)題的內(nèi)涵非常豐富，有的習(xí)題遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)練習(xí)本身，可拓寬、加深、補(bǔ)充課本知識(shí)。在編擬物理習(xí)題中，重視科學(xué)素養(yǎng)的滲透培養(yǎng)，會(huì)使學(xué)生潛移默化地接受教育。如講能量時(shí)可編寫關(guān)于“浙江省科委推薦的‘省柴灶’效率是農(nóng)村舊式柴灶的(40倍)方面的節(jié)能題，可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到節(jié)能的重要性以及節(jié)能的手段等。

還有，在編導(dǎo)物理游戲中陶冶學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。中學(xué)生心理學(xué)告訴我們，初中學(xué)生抽象邏輯思維開始占優(yōu)勢(shì)。從少年開始，已有可能初步理解矛盾對(duì)立統(tǒng)一的辯證思維；初二年級(jí)開始，學(xué)生的抽象邏輯思維開始由經(jīng)驗(yàn)型向理論型轉(zhuǎn)化；到高中，由于辯證邏輯思維能力的發(fā)展，發(fā)散思維很活躍。他們往往不輕信現(xiàn)存的答案，而要從各個(gè)方面和不同角度去進(jìn)行思考和探索。

因此開展物理游戲活動(dòng)，每周給學(xué)生出一二道物理游戲題和每個(gè)學(xué)期組織一二次物理游戲，發(fā)展他們的邏輯思維和發(fā)散思維能力。在游戲題或游戲中滲透科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，使他們?cè)谂d趣和思維中自然而然地得到科學(xué)素養(yǎng)的教育。

最后，在物理講座中滲透科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。講座可減少學(xué)生看書時(shí)間而獲得大量的信息，可謂短時(shí)間高效益。用講座形式來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，對(duì)拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培育科學(xué)素養(yǎng)都是十分有效的。利用講座培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)可有兩種形式：（1）在講座中滲透；（2）專題講座。

馬克思主義哲學(xué)告訴我們，“要全面地認(rèn)識(shí)事物，把握事物的矛盾，既要在同一中把握對(duì)立，又要在對(duì)立中把握同一；既要全面看到每一事物中每一矛盾的兩方面，又要研究矛盾雙方各自的特點(diǎn)。”問(wèn)題往往有正、反兩個(gè)方面，物極必反。所以在具體的教育實(shí)踐中都要注意適時(shí)適度，有的放矢，不切實(shí)際的空談和形式是要不得的。堅(jiān)持正向誘導(dǎo)，防止反向誤導(dǎo)，許多孩子的行為、動(dòng)作很像他的父母，同樣很多學(xué)生的寫字筆法、行為、動(dòng)作很像老師，可見父母、老師的言行對(duì)學(xué)生的影響較大。所以教師在物理教學(xué)過(guò)程中要始終注意自身言行具有導(dǎo)向性這一點(diǎn)。

上文通過(guò)對(duì)科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵的闡述，提出科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)和原則，及其注意的問(wèn)題；結(jié)合物理教育的特點(diǎn)，探討如何將培養(yǎng)、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)滲透到具體的物理教學(xué)當(dāng)中。科學(xué)素養(yǎng)涉及到多種因素，說(shuō)明了科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成、培育并非易事，而是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工程。對(duì)一個(gè)人來(lái)說(shuō)應(yīng)從學(xué)生時(shí)代開始養(yǎng)成教育，對(duì)全民族來(lái)說(shuō)應(yīng)廣泛開展這種教育。因此，在物理教育這個(gè)宏大工程中去構(gòu)筑人類科學(xué)素養(yǎng)這一具有歷史意義的偉大工程，是教育工作者光榮之至的工作。在滲透科學(xué)素養(yǎng)教育過(guò)程中，注重與教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)融合，注意方法上的靈活性，形式上的多樣性，將會(huì)顯著提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。

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