淺談初中物理教學中學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)

□ 楊思團

淺談初中物理教學中學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)

□ 楊思團

初中物理實驗探究、STS材料和物理學史教學是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的重要內(nèi)容，教師要有機整合教材和現(xiàn)有的教學資源，提高學生的科學素養(yǎng)。

科學素養(yǎng)；實驗探究；STS；物理學史

在知識經(jīng)濟時代，科學素養(yǎng)成為國民素質(zhì)的重要體現(xiàn)。中學生是未來社會發(fā)展的中堅力量，其科學素養(yǎng)的高低，決定了我國未來的社會的發(fā)展和進步。培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)也是新課標的目標要求，教師要深入研究教材和課程標準，做到理解精神，掌握精髓。在物理教學過程中，要適時滲透學生的科學素養(yǎng)教育，做到科學素養(yǎng)與教學內(nèi)容的有機結(jié)合，促進學生全面發(fā)展。

一、通過實驗探究教學培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

物理學是一門實驗科學，初中物理教學所涉及的大量物理規(guī)律和定律都是通過實驗得到的。在教學中通過實驗探究，讓學生體驗實驗的探究過程，通過實際動手操作、嚴謹?shù)胤治龊蜌w納、科學的總結(jié)，以得到相關(guān)物理知識為目標。實驗探究是物理教學不可缺少的重要內(nèi)容，是物理教學的靈魂，通過實驗探究可以促進學生理解知識，培養(yǎng)學生的問題意識，提升分析問題和解決問題的能力，提高學生獨立思考和創(chuàng)新思維的能力。

實驗探究教學首先要讓學生明白探究的目的和意義，使學生懂得實驗探究是物理學的重要內(nèi)容，物理學的原理、規(guī)律都來自于實驗探究，并且了解相應的科學知識；其次，要讓學生在研究過程中掌握實驗探究的科學思想方法和操作技能；再次，教師要明確實驗探究是學生的探究，務必讓學生獨立完成，親身體驗獲取知識的全過程，讓學生在實驗探究過程中學會觀察、學會分析、學會表達、學會交流、學會合作、學會思考和歸納，逐漸形成穩(wěn)定的行為和品質(zhì)；最后，要讓學生通過實驗探究，了解科學技術(shù)對社會和個人所產(chǎn)生的影響，體會物理學家追求真理的嚴謹態(tài)度和獻身精神，培養(yǎng)學生崇尚科學、熱愛科學、獻身科學的意志和品質(zhì)。

在探究導體中的電流跟導體兩端電壓和導體電阻關(guān)系時，筆者的做法是：實驗之前教師要引導學生結(jié)合已學知識分析實驗過程中可能出現(xiàn)的問題或錯誤，如連接電路時開關(guān)所處的狀態(tài)、電流表和電壓表的正負接線柱及其量程選擇、滑動變阻器的接法和閉合開關(guān)時變阻器的滑片位置等。然后分組進行試驗：①小組進行討論，對導體中的電流跟導體兩端電壓和導體電阻關(guān)系提出猜想或假設(shè)。②各小組展示猜想，師生合作，對猜想進行歸類分析，并剔除不合理的猜想。③小組合作，畫出實驗電路圖，設(shè)計實驗方案和數(shù)據(jù)記錄表格。④進行實驗并記錄數(shù)據(jù)。⑤分析數(shù)據(jù)，歸納得出結(jié)論。⑥小組對實驗進行評估，找出實驗中存在的問題和不足。⑦小組進行總結(jié)，交流實驗過程中的得失。學生通過本實驗的探究過程，提高了表達、分析、歸納等能力，也培養(yǎng)了學生自主合作的意識和團隊精神，學生體驗到了成功的喜悅，增強了學習的信心。

實驗探究對培養(yǎng)學生能力和發(fā)展學生思維極其重要，教師在物理教學中，不僅要重視實驗探究，更要重視實驗探究教學方法的研究，使學生通過對問題的探究過程獲得體驗和技能，提升思維和增加智慧，進而形成意識，完善品格。

二、通過“STS”教學培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

“STS”教育是讓學生在創(chuàng)設(shè)的實際技術(shù)情境和社會情況中去學習理解科學和技術(shù)知識，在實際的研究過程中去認識和掌握科學理論、科學方法，進而形成參與社會決策的意識，形成可持續(xù)發(fā)展的觀念。

1.用好教材中的“STS”材料

“STS”是初中物理新課程教學內(nèi)容的重要組成部分，內(nèi)容全面，知識豐富，涉及的科學領(lǐng)域較廣，是增長學生知識、拓寬學生視野、培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的現(xiàn)成素材。教師要通過“STS”教學，使學生了解物理學的科研成果，了解新技術(shù)材料在社會各領(lǐng)域中的應用，了解物理學的成就和物理學對人類社會發(fā)展所作出的貢獻，讓學生能真正感受到物理學的魅力，從而激發(fā)學生熱愛科學、崇尚科學的意識。教材中的半導體、超導體、納米技術(shù)等就是較好的STS素材。教師在講解這些內(nèi)容時，盡可能查閱相關(guān)資料，弄清其特性和用途，力爭給學生講清楚、講透徹。如講解半導體內(nèi)容時，要做到以下三點：①介紹半導體的電學、力學、光學、熱學等基本特性。②介紹人們根據(jù)半導體的不同特性制成了二極管、三極管、壓敏電阻、光敏電阻和熱敏電阻。③介紹這些電子元件在社會生活中的應用（如制成了電子秤、光控開關(guān)、聲控開關(guān)和熱敏溫度計等）。

2.充分利用電視媒體和信息網(wǎng)絡中“STS”素材

電視媒體中經(jīng)常介紹國內(nèi)外高科技領(lǐng)域中的研究成果，計算機網(wǎng)絡中“STS”素材應有盡有，教師在教學過程中可以恰當?shù)貪B透國內(nèi)外的一些新的科研成果，如新材料、新發(fā)現(xiàn)、新探索等。例如，在講解能量的轉(zhuǎn)化內(nèi)容時，教師利用多媒體給學生播放了“嫦娥一號”的發(fā)射過程并結(jié)合學生掌握的知識，全面分析火箭發(fā)射和一號衛(wèi)星運行過程中的能量轉(zhuǎn)化；在學習長度及其測量時，教材介紹的納米技術(shù)和納米材料內(nèi)容較淺顯，不利于學生的理解。為了讓學生能更全面地了解納米技術(shù)及其應用，教師在教學前利用計算機網(wǎng)絡搜索了納米技術(shù)的概述、納米材料的種類和應用，并制成幻燈片，在課上運用多媒體播放給學生。這樣既能使學生了解、掌握科學知識，也能通過研究過程了解科學方法，還能體會科學技術(shù)對社會和個人所產(chǎn)生的深遠影響。

3.重視社會生活中的“STS”素材

物理學來自于社會生活，同時又回歸社會，改造自然，推動人類社會的發(fā)展與進步。因此，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會生活中，物理學應用和與“STS”相關(guān)的事例隨處可見。如：熟透的湯圓會飄起來；冰箱里內(nèi)冷凍的食物表面有白霜；冬天戴眼鏡的人從室外進到室內(nèi)，鏡片上出現(xiàn)水霧；北方的冬季，工人為使冰雪路面盡快解凍，在路面上撒鹽；汽車加速、減速和轉(zhuǎn)彎時乘客會傾倒；媽媽炒菜時聞到香味；登山隊員登珠穆朗瑪峰時，用普通鍋煮不熟飯等。在教學中，教師結(jié)合教學內(nèi)容適當穿插或列舉學生較為熟悉的物理事例，不但能夠擴充教學的內(nèi)容和增強課堂情趣，消除學生頭腦中物理難學的疑慮，還能更好地體現(xiàn)出理論與實際相結(jié)合的思想。

三、通過“物理學史”教學培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

物理學史是研究物理學辯證發(fā)展過程規(guī)律的一門學科，是人類對自然界各種物理現(xiàn)象的認識史。物理學史中包含了大量科學思維形成和發(fā)展的案例，內(nèi)容與物理教材緊密相連，容易激發(fā)學生興趣。物理學發(fā)展既蘊含著豐富物理知識，也蘊含著科學思維及科學方法的多樣性和創(chuàng)造性，體現(xiàn)著科學態(tài)度和科學精神，是對學生全面進行科學素養(yǎng)教育的重要內(nèi)容。學習物理學史，不僅能讓學生體會發(fā)現(xiàn)真理、堅持真理的艱辛，還能學習到科學家的優(yōu)秀品質(zhì)，如尊重客觀事實、毅力頑強、勇于追求等，從而培養(yǎng)學生正確的情感態(tài)度與價值觀。在課堂教學中，教師要充分應用物理學史豐富的史料及其中所蘊含的教育因素，把物理教育過程看成是“把凝固的文化激活”的過程，把物理學知識的傳授和學習轉(zhuǎn)化成歷史上文化創(chuàng)造者與今天學習者的對話。

物理學史上難于攻克的部分往往也是學生難以學會的地方，科學史上關(guān)鍵性的突破和物理學大師們偉大貢獻的精華之處，也是教學重點所在，某些錯誤的表現(xiàn)形式也會是非常類似的。比如，認為物體自由下落的速度大體上與所受重力成正比，從相同高度落下，較重物體下落較快等概念。在物理概念、規(guī)律、理論的教學中，不僅僅是告訴學生結(jié)果，要求學生記住規(guī)律、會用公式，還要讓學生知道這些結(jié)果取得的過程，這種過程就是歷史，其中蘊含了物理學大師們迷人的科學風采和他們在取得結(jié)果過程中所體現(xiàn)出的科學智慧。對物理知識的歷史考察，可以把發(fā)現(xiàn)的本質(zhì)放在更真實的背景下，使學生真正懂得它們的本質(zhì)，得到超出于定律和公式的許多啟示。物理學史教學有利于激發(fā)學生學習的積極性，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，提高學生的創(chuàng)新能力，幫助學生掌握科學的學習和探究方法，形成樸素的唯物觀和方法論。同時，物理學史蘊藏著豐富的美學思想，揭示了物理學科中的科學美、物理知識中的文學美，滲透物理學史教育有利于培養(yǎng)學生的社會美和實施情感體驗的藝術(shù)美。

初中物理教材蘊藏著豐富的有利于培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的教育內(nèi)容，教師要重視對教材的研究，在教學過程中要認真落實新課程標準的目標要求，把培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)滲透到整個物理教學過程中，做到知識的傳授、學生能力的提高和培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的有機結(jié)合。

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（編輯：楊 迪）

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1671-0568（2016）27-0095-02

楊思團，云南省保山市施甸縣太平中學教師。