淺論運用物理學史提高中小學教師的科學素養

張瑤 楊夢媛

【摘 要】 中小學生的科學素養決定著整個國民素質的未來，中小學教師在中小學生的素質教育中承擔著主要作用，首先提高中小學教師的科學素養才能提高中小學生的科學素養，本文在問卷調查的基礎上，從主要從物理學史的角度淺談提高中小學教師的科學素養的必要性和具體途徑。

【關鍵詞】 中小學教師；物理學史；科學素養

【中圖分類號】 G6 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 2095-3089（2018）07-0-01

物理學史是一門綜合性的學科，物理學史在科學技術史中占據重要位置，是科學技術史的基礎性學科。相對于科學技術史，物理學史的知識相對單一，更便于學習者系統學習。物理學史是研究物理學產生和發展的學科，真實地記錄了物理科學體系的產生完善和逐步發展的過程，記錄了科學家探索物理學發展的曲折故事，也記錄了科學研究過程形成的認識論和方法論。[1]P85在國際上普遍認為科學素養由了解科學知識；了解科學的研究過程和方法；了解科學技術對社會和個人所產生的影響三部分組成。這和在自然科學中占主要部分的物理學史息息相關。

科學素養從廣義上說包括科學知識、科學思想、科學態度和科學精神和科學方法。物理學史在科學素養的培養上是大有所為的。[2]P18中小學生的科學素養從一定意義上說決定了整個國民素質的未來，中小學教師在中小學生的素質教育中承擔著主要作用，首先提高中小學教師的科學素養才能提高中小學生的科學素養，本文從主要從物理學史的角度淺談提高中小學教師的科學素養。

一、對昭通市大關縣中小學教師科學素養的情況調查

為對中小學教師的科學素養有一個基本的了解，針對目前教育水平在昭通市相對居中的大關縣的中小學教師進行問卷調查，問卷調查主要由被調查者的基本信息、科學常識、科學方法和科學教育觀四個部分組成。參加問卷調查的教師文理科兼有，分別擔任物理，生物、數學、英語、語文，政治等學科，50%的教師的教齡在16年以上，而只有1～3年教齡的年輕教師僅占問卷調查的15%。問卷調查發出55份，收回55份。在問卷調查的科學常識部分理科教師作答的正確率高于文科教師，而在教授物理的教師的作答的正確率又高于其他理科學科，這說明物理學知識在自然科學知識中占主要地位。對中小學教師的職業培訓中增加物理學史的培訓內容也是有必要。在問卷調查的科學教育部分，對于“對‘科學素養這一概念是否熟悉。”這一問題，只有2.5%的教師作答“非常熟悉”。為達到培養全面發展的學生的教育目標，作為中小學教師不僅承擔著學生對該學科知識的傳授，還承擔著對學生科學素養的培養。才能讓學生逐漸具備廣博的知識，達到全面發展的教育目標。關于對“物理學史課程是否有必要開設”這一命題，87.5%的參與問卷調查的教師認為“有必要開設”，10%的教師認為“說不清楚”，只有2.5%的認為“沒有必要”，這說明各科教師在教學過程中，已經深切感受到開設物理學史對提高他們科學素養的重大作用。

二、物理學史對提高中小學教師科學素養的必要性

1、有利于擴充教師的綜合知識，增加課堂教學的內容。

物理學是人類社會生產實踐的產物，物理學的發展同其他學科一樣經歷了古代物理學發展、近代物理學發展和現代物理學的發展三個階段。因此物理學史既有自然科學的性質，又既有社會科學的性質，因此物理學既包含物理學、數學、化學等自然科學的知識，也包括哲學，社會學等學科的知識。中小學教師通過學習物理學史能系統了解，不僅提高教師的自然科學基礎知識知識，還提高了社會科學的知識，從而擴充教師的知識面，增加課堂教學的內容，提高學生的課堂興趣。例如各科教師都可以在教授到相關的內容時，引入科學家的故事，例如阿基米德鑒別皇冠的故事，愛迪生與電燈的故事，牛頓和蘋果樹的故事等等，通過這些故事的引入，既豐富了課堂的內容，增加了學生學習的積極性，又提高了學生的科學素養。

2、有利于改進教師的教學方法和教學技能。

物理學史包含了物理學家們在物理學研究過程中的創造過程和研究方法，教師通過學習可以系統了解物理學家形成科學成果運用的各種科學方法，教師可以將可用的教學方法遷移到教學中，改進教學。例如在了解伽利略的自由落體運動定律的產生和發展這一內容時，同時掌握了伽利略的歸謬法；學習古希臘的阿基米德發現浮力定律的過程，同時掌握了替代法；學習法拉第發現“電磁感應”現象，同時了解逆向思維法等等，通過這些物理學史料的學習，教師可以將有用的科學方法運用到自己的學科教學中，從而改進教學方法和教學技能。

3、有利于樹立教師愛崗敬業的奉獻精神。

教師在學習古希臘的科學技術，不僅涉及阿基米德的運動學說、力學等方面的物理學知識，還要學習阿基米德為科學獻身的精神，他一生都熱衷于將其科學發現運用于實踐，造福于當地的人們。[3]44教過對物理學史的學習還能了解到倫琴主動放棄了X射線的專利權，使X射線廣泛地運用于醫學為世人收益，還有1902年約里奧—居里夫婦發現了放射性物質“鐳”，由于放射性對對癌癥有一定治療作用，為減輕癌癥患者的痛苦，約里奧—居里拒絕申請專利，由于居里夫人致力于對放射性元素的研究，長期受放射性照射而未加以防護，最終因患上白血病而去世等等。教師通過學習，了解到物理學史料中一系列物理學家對科學事業的獻身精神，從而樹立愛崗敬業，對教育事業無私奉獻的精神。

三、有效提高中小學教師科學素養的途徑

針對在職的教師可以定期或不定期的開展教師在職培訓，或在現有的教師在職培訓中開設物理學史的課程，讓教師們進行系統理論學習，還可以組織物理學史的專家到各中小學校進行專題講座，達到普及物理學史的知識的目的。

參考文獻：

1、張瑤，周芳梅.開設物理學史對高校師范生科學素養的培養[J].高師理科學刊，2016（8）P85；

2、李艷平，申先甲.物理學史教程[M].北京：科學出版社，2009：18

3、張瑤.開設物理學史對物理教育專業學生科學素養的培養[J].課程教育研究，2017（17）P44