略談中學物理教學中學生科學素質的培養

吳薦鼎

【摘 要】近年來，新課改的全面實施，使新的教育理念不斷得到落實，取得了很好的效果。物理教師根據物理學科的特點，把科學素質的培養融入知識傳播過程中，取得了可喜的成績。文章對如何在中學物理教學中培養學生的科學素質進行了簡要的探討。

【關鍵詞】中學物理 科學素質 培養

一、對學生進行科學世界觀的教育是培養學生科學世界觀的前提

對學生進行科學世界觀教育，換句話說，就是對學生進行馬克思辯證唯物主義教育。中學物理學科有著豐富的教育資源與教育素材，其對學生進行辯證唯物主義教育有其他學科無法比擬的優勢。

（一）物質與運動等基本觀點的教育

從中學物理教材的緒論開始到物理課程的全部結束，教師始終要讓學生認識到，從宏觀的天體到微觀的基本粒子，從看得見的物質實體到看不見的場，都是客觀存在的，都是物質的；也就是說，世界是由物質構成的，而物質是不斷運動的，是不斷變化的。例如，物體的機械運動、分子的熱運動、光的傳播與電磁共振等，實際上就是不同形態的物質的不同運動形式。

（二）量變與質變規律的教育

任何事物的變化都是有過程的，都遵循由量變到質變的規律，這在物質問題的研究中處處可見。因此，物理教師應抓住恰當時機對學生進行這方面的教育。例如，固體（晶體）通過吸熱，溫度會逐漸升高，但到了某一溫度點時將會變成液體；同樣，液體溫度升高到沸點時將會變成氣體；彈簧秤的量度有一定的范圍，當受力超過了這個限度，彈簧秤就會損壞；等等。通過這些物理知識的學習，學生就會認識到量變是質變的前提條件，質變又是量變的必然結果。

（三）對立統一規律的教育

教師在物理教學中應使學生明白，世界上的任何事物都存在矛盾，不存在矛盾的事物是沒有的，矛盾的雙方既對立又統一。例如，物體間的作用力與反作用力，分子間的吸引與排斥，物質的熔化與凝固，物體的膨脹與壓縮，原子中的正電荷與負電荷等，都說明了這個道理。

（四）實踐是檢驗真理的唯一標準的教育

實踐是認識的源泉，對認識具有決定作用，而認識對實踐具有反作用。科學的理論來源于實踐，實驗也是一種實踐。科學理論要經過實踐進行檢驗，被檢驗了的科學理論才是真理。真理對人們的實踐又有指導作用。理論和實踐有著不可分割的辯證關系。人們通過觀察、實驗以及其他實踐活動形成理論，例如牛頓運動三大定律、能量轉化和守恒定律、電磁感應定律等。這些理論被證明后，又用來指導新的實踐活動。例如應用牛頓第二定律指導衛星發射與收回，研究天體運動規律等。

二、科學精神和科學態度的培養是關鍵

培養學生的科學精神，是指要讓學生熱愛科學，相信科學，掌握科學知識及科學方法，讓學生尊重科學，實事求是，按科學規律辦事。

例如在《牛頓運動定律》一章的課堂教學中，教師通過介紹牛頓和伽利略從事科學研究的事跡，培養學生的懷疑精神，激發學生刻苦學習、追求真理的精神，激勵學生為祖國的科學事業和中華民族的偉大復興而獻身。在《牛頓第一定律》的教學中，教師搜集牛頓和伽利略的故事，讓學生知道牛頓在伽利略等人的研究基礎上總結出力學三大定律，奠定了經典力學的基礎，讓學生學習伽利略追求真理、不畏權威、為科學獻身的高貴品質，學習伽利略所開創的邏輯推理與科學實驗相結合的研究方法，引導學生了解物理學家所具有的優秀品質和科學態度，在潛移默化中培養學生實事求是、一絲不茍、嚴肅認真的科學態度。

三、科學研究方法的教育是核心

法國著名物理學家拉普拉斯說：“認識一位巨人的研究方法對于科學的進步并不比發現本身有更少的用處，科學研究方法通常是極富興趣的部分。”所謂科學方法，就是認識和研究自然界所遵循的過程和應用的手段，一般包括五步：一是收集事實；二是提出假設；三是驗證假設；四是建立理論；五是發展理論。

中學物理教材為我們提供了很多的科學方法。例如《自由落體運動》一課介紹了伽利略對自由落體運動研究的科學方法。亞里士多德通過觀察主，認為重物比輕物下落得快，他的研究方法是“觀察+直覺”。而伽利略認為研究問題不僅需要觀察，還需要動手實驗，不僅需要定性思考，而且還要對實驗結果用數學方法進行定量研究。伽利略設計了斜面滾球實驗，經過上百次的實驗研究，伽利略得出物體沿光滑斜面的運動是勻速直線運動，進而設想斜面傾斜度趨于90度時，推論出自由落體運動規律。伽利略的研究方法可以概括為：對現象進行一般的觀察-提出假設-運用數學和邏輯推理導出結論-對假設提出修正和推廣-通過實驗或理想實驗對結論加以檢驗。伽利略對物理學最重要的貢獻是開創了科學研究的方法。愛因斯坦對此給予很高的評價：“伽利略的發現以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端。”

科學研究與一般的科學知識不同，它是抽象的。一方面，科學方法并不是直接由科學知識的內容來表達的；另一方面，離開了具體的科學知識，寄希望于把方法要素概括出來傳授給學生，也是不現實的。無論在概念教學中，還是在物理規律、物理實驗的教學中，只要教師善于挖掘教材中蘊含的方法要素，遵循學生的認知規律去組織教材，設計教學，把科學教育方法有機地編織到物理教學之中，學生就一定能夠在物理學習中掌握科學研究方法。