淺談初中物理教學中學生科學素養的培養

□ 楊思團

淺談初中物理教學中學生科學素養的培養

□ 楊思團

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

科學素養；實驗探究；STS；物理學史

在知識經濟時代，科學素養成為國民素質的重要體現。中學生是未來社會發展的中堅力量，其科學素養的高低，決定了我國未來的社會的發展和進步。培養學生的科學素養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教育，做到科學素養與教學內容的有機結合，促進學生全面發展。

一、通過實驗探究教學培養學生的科學素養

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、嚴謹地分析和歸納、科學的總結，以得到相關物理知識為目標。實驗探究是物理教學不可缺少的重要內容，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容，物理學的原理、規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，逐漸形成穩定的行為和品質；最后，要讓學生通過實驗探究，了解科學技術對社會和個人所產生的影響，體會物理學家追求真理的嚴謹態度和獻身精神，培養學生崇尚科學、熱愛科學、獻身科學的意志和品質。

在探究導體中的電流跟導體兩端電壓和導體電阻關系時，筆者的做法是：實驗之前教師要引導學生結合已學知識分析實驗過程中可能出現的問題或錯誤，如連接電路時開關所處的狀態、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系提出猜想或假設。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，設計實驗方案和數據記錄表格。④進行實驗并記錄數據。⑤分析數據，歸納得出結論。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，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。

實驗探究對培養學生能力和發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”教學培養學生的科學素養

“STS”教育是讓學生在創設的實際技術情境和社會情況中去學習理解科學和技術知識，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，形成可持續發展的觀念。

1.用好教材中的“STS”材料

“STS”是初中物理新課程教學內容的重要組成部分，內容全面，知識豐富，涉及的科學領域較廣，是增長學生知識、拓寬學生視野、培養學生科學素養的現成素材。教師要通過“STS”教學，使學生了解物理學的科研成果，了解新技術材料在社會各領域中的應用，了解物理學的成就和物理學對人類社會發展所作出的貢獻，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、納米技術等就是較好的STS素材。教師在講解這些內容時，盡可能查閱相關資料，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、聲控開關和熱敏溫度計等）。

2.充分利用電視媒體和信息網絡中“STS”素材

電視媒體中經常介紹國內外高科技領域中的研究成果，計算機網絡中“STS”素材應有盡有，教師在教學過程中可以恰當地滲透國內外的一些新的科研成果，如新材料、新發現、新探索等。例如，在講解能量的轉化內容時，教師利用多媒體給學生播放了“嫦娥一號”的發射過程并結合學生掌握的知識，全面分析火箭發射和一號衛星運行過程中的能量轉化；在學習長度及其測量時，教材介紹的納米技術和納米材料內容較淺顯，不利于學生的理解。為了讓學生能更全面地了解納米技術及其應用，教師在教學前利用計算機網絡搜索了納米技術的概述、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，還能體會科學技術對社會和個人所產生的深遠影響。

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，推動人類社會的發展與進步。因此，在工農業生產和社會生活中，物理學應用和與“STS”相關的事例隨處可見。如：熟透的湯圓會飄起來；冰箱里內冷凍的食物表面有白霜；冬天戴眼鏡的人從室外進到室內，鏡片上出現水霧；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，教師結合教學內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，還能更好地體現出理論與實際相結合的思想。

三、通過“物理學史”教學培養學生的科學素養

物理學史是研究物理學辯證發展過程規律的一門學科，是人類對自然界各種物理現象的認識史。物理學史中包含了大量科學思維形成和發展的案例，內容與物理教材緊密相連，容易激發學生興趣。物理學發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造性，體現著科學態度和科學精神，是對學生全面進行科學素養教育的重要內容。學習物理學史，不僅能讓學生體會發現真理、堅持真理的艱辛，還能學習到科學家的優秀品質，如尊重客觀事實、毅力頑強、勇于追求等，從而培養學生正確的情感態度與價值觀。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化成歷史上文化創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、規律、理論的教學中，不僅僅是告訴學生結果，要求學生記住規律、會用公式，還要讓學生知道這些結果取得的過程，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果過程中所體現出的科學智慧。對物理知識的歷史考察，可以把發現的本質放在更真實的背景下，使學生真正懂得它們的本質，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學生學習的積極性，培養學生的科學素養，提高學生的創新能力，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學生的社會美和實施情感體驗的藝術美。

初中物理教材蘊藏著豐富的有利于培養學生科學素養的教育內容，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，把培養學生的科學素養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學生科學素養的有機結合。

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（編輯：楊 迪）

G633.7

A

1671-0568（2016）27-0095-02

楊思團，云南省保山市施甸縣太平中學教師。