物理教學中要對學生進行科學素質的培養

從教20多年來，特別是近幾年，經歷了變“應試教育”為“素質教育”及新課程改革，跟蹤了一些學生升入高中、大學乃至步入社會后綜合能力表現后，發現好大一部分學生在八、九年級乃至高一、高二在教師勤勞教學及學生自己辛苦努力下，都能取得較好的成績。但越到后面學生就越怕學習，越來越表現出信心不足，厭倦學習。走上社會后能力表現與學歷很不對應，更談不上自我發現問題、對新科學新技術有濃厚的興趣、有強烈的創新意識。種種不盡人意的表現，我認為跟學生在校學習期間，教師是否對學生進行科學素質的培養與訓練有關。下面談談本人對學生進行科學素質教育的感受與實踐。

一、 教師心中要時刻裝有科學素質教育的理念與時代責任感

教育主管部門、學校領導對教師的考核及學生家長往往看重學生的考試成績。而科學素質的高低則很難通過試卷考試得以充分展現。現階段的試卷命題方式與內容，特別是初中階段的各類考試都可以通過短期突擊而獲取考試高分。教師不厭其煩一遍又一遍引領學生記憶基礎知識，教會學生解題。學生也只能一遍又一遍記憶基礎知識，解答一份又一份的試卷。所以比較乖巧的學生加上“勤勞”的教師，往往成績非常好。也正因如此，教師在引導學生掌握基礎知識時急功近利，采取簡單化的教學方法。注重知識結果忽視了過程的教學，多次重復讓學生識憶基礎知識。學生成為記憶知識的機器。可想而知時間久了，隨著知識的深入學生學習難度就越來越大；走上社會也不能應用知識解決實際問題。這樣的學生怎么能適應知識經濟的社會呢？怎么會有創新意識呢？

近幾年隨著新課程改革的不斷深入，隨著考試命題方式、內容的改革，不注重科學探究的教學、不注重科學素質的培養，考取高分將會越來越難。改革需要時間，試卷必竟有它的局限性。當今對人才的要求與需求不管從社會角度還是從學生自身角度來講都比以往任一社會來得更加強烈。現已普及九年義務教育，在這樣社會背景下，做為教師不能單純為學生考試成績而教學，應把學生當作是自己的孩子在課堂教學及課后實踐中，利用一切機會盡最大程度地培養訓練學生的科學素質。把他們培養成社會各行各業需要的人才，不辜負家長、社會對我們的期望。

二、 科學素質的培養訓練應貫穿于物理教學的始終

1. 課堂引入中要進行捕捉物理現象尋本質找規律的科學意識教育

生活中物理現象隨處可見，各現象中隱含著物理知識和物理規律。科學家們正是能夠從眾多相關物理現象中認真分析現象的本質尋找物理規律。牛頓從蘋果落下等物理現象中尋找出了萬有引力定律。阿基米德從人到浴缸中洗澡時水溢出找到了計算浮力的方法。生活中學生們若經常能把物理現象與物理知識聯系在一起，有助于學生掌握好物理知識，也有助于將物理知識應用于生產生活實際。在探究平面鏡成像特點時我是這樣引入的：首先引導同學們回憶生活中有關平面鏡成像的物理情景。然后在講臺上豎立平面鏡并在鏡前放置粉筆盒，在黑板上掛能清晰顯現水上景物及它在水中的倒影的掛圖。也請部分同學在全身鏡前感知自己與鏡中的“自己”的關系。最后問這些現象中有什么共同特點嗎？通過對以上平面鏡成像現象的分析，同學們都能得出“對稱”。這樣引入學生能輕松掌握平面鏡成像特點。同時也對他們進行了一次捕捉相關物理現象尋本質找規律的科學意識教育。初中物理課程與生活聯系相當緊密，教學中絕大部分知識的引入都可采用以上的方法進行教學。若能長期這樣訓練學生就能讓學生具備捕捉相關物理現象尋本質找規律能力。

2. 獲取新知識中進行科學知識教育的同時要進行科學方法教育

科學知識在生產生活中的重要地位是不容置疑的。讓學生獲得基礎的、重要的物理知識是中學物理課堂教學中的首要任務。在新課程標準中也是把知識與技能列為首要的教學目標。在教學中如果單純讓學生記憶物理知識和會考試而將知識灌輸給學生，再通過大量的練習使他們達到會考試。這樣做在當前考試改革不夠深入短期內可取得很好的效果，但長此以往學生只能成為記憶知識、會考試的機器，必將厭學。

在教學中我們要讓學生成為學習的主人，引領學生進行科學探究，通過探究不但掌握了物理知識，也能知道知識、定律形成的過程，也能掌握探究問題的方法。在中學物理滬科版新教材中共有54個實驗探究，各實驗探究對科學探究的七個主要要素各有側重。我在教學中充分利用實驗室中現有儀器和許多自制器材，認真讓學生動手做好每個探究實驗，體會每個實驗探究的過程與方法。由于認真上好每個探究實驗，學生對物理很有興趣。對程度較好的學生還設計一些探究實驗讓他們利用課余時間自行探究。如上完摩擦力大小與哪些因素有關的探究實驗后，布置學生課后以學習小組為單位進行探究：一根木棍上纏繞幾匝繩子，繩子末端吊著重物。靠摩擦力將物體吊著，在這種情況下，摩擦力的大小與哪些因素有關呢？準備實驗探究很花時間，但學生在學習中覺得輕松愉快，對物理學習極有興趣。

3. 還原知識的歷史認識進行科學意志和科學精神的教育

學生在書本上學的知識都是前人的成果，但是從書本很難找到他們的研究過程。教師有必要自已收集一些資料，或者用網絡引導學生去尋找當年科學家們發現規律的蹤影，比如，歐姆發現了歐姆定律，我把歐姆的生平事跡用幻燈展示出來：第一張：家貧（喬治·西蒙·歐姆（Georg Simon Ohm，1787～1854年）是德國物理學家，小時候對哲學和數學都十分愛好。1805年，歐姆進入愛爾蘭大學學習，后來由于家庭經濟困難，于1806年被迫退學。通過自學，他于1811年又重新回到愛爾蘭大學，順利地取得了博士學位。大學畢業后，歐姆靠教書維持生活。）第二張：研究條件困難（歐姆的研究工作是在十分困難的條件下進行的。他不僅要忙于教學工作，而且圖書資料和儀器都很缺乏，他只能利用業余時間，自己動手設計和制造儀器來進行有關的實驗。在那個年代，人們對電流強度、電壓、電阻等概念都還不大清楚，特別是電阻的概念還沒有，當然也就根本談不上對它們進行精確測量了；況且歐姆本人在他的研究過程中，也幾乎沒有機會跟他那個時代的物理學家進行接觸，他的這一發現是獨立進行的。）第三張：巧妙設計實驗（為了準確地量度電流，他巧妙地利用電流的磁效應設計了一個電流扭秤。用一根扭絲掛一個磁針，讓通電的導線與這個磁針平行放置，當導線中有電流通過時，磁針就偏轉一定的角度，由此可以判斷導線中電流的強弱了。）第四張：結果得不到承認（1825年從根據實驗結果得出了一個公式，可惜是錯的，用這個公式計算的結果與歐姆本人后來的實驗也不一致。歐姆很后悔，意識到問題的嚴重性，打算收回已發出的論文，可是已經晚了，論文已發散出去了。急于求成的輕率做法，使他吃了苦頭，科學家對他也表示反感，認為他是假充內行。歐姆決心要挽回影響和損失，鼓起勇氣，用了溫差電池重新認真地做實現，終于在1827年提出了歐姆定律，但是，科學界仍不承認歐姆的科學發現，許多人對他還抱有成見，甚至認為定律太簡單，不足為信。這一切使歐姆也感到萬分痛苦和失望。）第五張：最終榮譽（直到1831年有位叫波利特的科學家發表了一篇論文，得到的是與歐姆同樣的結果。這才引起科學界對歐姆的重新注意。1841年，英國皇家學會授予他科普利金質獎章，并且宣稱歐姆定律是“在精密實驗領域中最突出的發現”，他得到了應有的榮譽。）今天我們看來是那樣的簡單，當學生看完這些時，很多學生都深受啟發，可見這樣的介紹對學生有科學意志和科學精神的教育收到了很好的效果。

這樣的科學家還有很多，法拉弟、伽利略等，他們獲得知識的過程能讓學生更全面了解科學家們所具有的：實事求是、尊重客觀規律、不迷信權威、敢于堅持真理、孜孜不倦、刻苦認真、鍥而不舍、善于合作與交流、敢于提出與眾不同的見解的科學精神。

4. 指導學生物理實踐活動進行科學技術社會教育

引領學生掌握科學知識，目的是為了將知識應用于社會服務于社會。當今國家正在創建創新型社會，我們更希望一代一代經學校培養和教育的學生們在應用科學知識的同時更具創新能力。創新不是一蹴而就，而是從一點一滴開始的不斷積累。在中學物理教學中我們要努力創造機會給學生進行鍛練。在學完熱量及熱傳遞知識后，我布置學生利用課余時間探究熱水瓶散熱降溫的規律（所需器材由我提供）。學生們熱情很高通過他們的探究不難得出：水的溫度較高時散熱多降溫快，水的溫度較低時散熱少降溫慢。得到這個結論后，我再引導學生思考家中電熱水器的溫度怎么調節可達到省電的目的呢？（在保證一家人熱水夠用的前提下，溫度調得越低散熱越少越省電）。學完發電機與直流電動機工作原理后，我引導學生認真觀察二者的原理圖，請學生思考：我們能制造發電機嗎？在下次實踐課中好多同學帶來了用玩具小車的電動機改裝而成的發電機。有的很得意的表演給大家看；有的還匯報發電機與小燈泡安裝在一起，固定在自行車上，通過自行車前輪摩擦帶動而發電使小燈泡發光，為夜間騎車帶來方便。在實踐活動課中象這樣令人高興的例子還很多。我的體會是：只要老師能經常引導學生對物理知識、器材多想想，有無其他用途、能否顛倒、能與其他器材組合嗎？等等。學生的熱情會很高的，創造性思維的火花會迸發出來的。

科學素質教育是復雜也是具體的，但很難通過試卷考核。它需要我們首先要有時代的責任感，然后在教學實踐中用心抓住每一個機會對學生進行培養和教育。功夫不負有心人只要我們長期堅持，學生必將成為有一定科學素質，有創新意識，有一定創新能力的一代新人。