試論高中物理教學中學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)途徑

方 武

（福建省武平縣第一中學，福建龍巖 364300）

引 言

高中物理學科的內(nèi)容和自然科學有著密切的關(guān)系。因此，高中教師應當注重對學生的科學素養(yǎng)教育，發(fā)揮物理教學的作用。相較于其他學科，高中物理課程在對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)中有著獨特的優(yōu)勢。因此，在實際的課堂教學過程中，教師應結(jié)合課堂教學內(nèi)容，充分利用物理實驗活動，借助物理名人事跡有意識、有針對性地培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，促進學生綜合素養(yǎng)的全面發(fā)展。

一、結(jié)合生活中的物理現(xiàn)象培養(yǎng)學生的科學觀念

科學觀念的培養(yǎng)需要學生不斷地積累科學知識，并且進行相應的科學實踐活動。通過對科學知識的學習促進思想與價值觀的轉(zhuǎn)變，促進科學觀念的形成。在日常生活中存在很多物理現(xiàn)象，對現(xiàn)象的觀察和分析有利于學生科學知識的積累。因此，教師在高中物理課堂教學中應當重視對學生科學觀念的培養(yǎng)，不斷豐富學生的物理知識，幫助學生樹立科學的思想觀念。

例如，在魯科版高中物理必修一《形變與彈力》一課的教學中，筆者通過向?qū)W生展示礦泉水瓶子的形變、握力器的形變以及鋼尺的形變讓學生了解了形變的概念。筆者還結(jié)合生活中的彈簧、橡皮筋、橡皮泥等物品幫助學生理解彈性形變和塑性形變的概念，探究彈力的相關(guān)概念和知識。在學生理解和掌握了相關(guān)知識之后，筆者讓學生結(jié)合生活中的現(xiàn)象開展了相應的分析和研究活動，并且將研究的成果撰寫成了小文章，通過事實的檢驗培養(yǎng)了學生的唯物主義觀念。同時，筆者在探究形變的過程中還引導學生深入了解和探究了形變的原因，了解了塑性形變和彈性形變發(fā)生的原因，解決了彈力的相關(guān)問題，通過這樣的學習和探究互動培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)。

二、充分利用物理學史培養(yǎng)學生的科學精神

科學精神是科學素養(yǎng)的重要內(nèi)容，其能體現(xiàn)一個人的科學觀和科學態(tài)度[1]。培養(yǎng)學生的科學精神能夠使學生對新事物保持質(zhì)疑的精神，促進其在探究中養(yǎng)成嚴謹?shù)膽B(tài)度，形成良好的科學精神。因此，高中物理教學應培養(yǎng)學生的科學精神，應當注重對物理學史內(nèi)容的利用，讓學生了解物理學家的事跡和成就及其在探究物理知識和原理中的精神，加強對學生精神品質(zhì)的培養(yǎng)。

例如，在魯科版高中物理必修二《萬有引力定律及其應用》一課的教學中，教師可以向?qū)W生講述牛頓的相關(guān)事跡來加強對學生科學精神的培養(yǎng)。牛頓經(jīng)過不斷的實驗得出了“萬有引力定律”之后并沒有急于發(fā)表。在之后的時間里，其又進行了數(shù)年的深思和演算，從沒有對他人講起。后來，大天文學家哈雷在證明行星軌道的規(guī)律時遇到了困難并向牛頓請教，牛頓才將自己關(guān)于“萬有引力定律”的稿子給他看，幫助哈雷解決了實際問題。1684年11月，哈雷再次造訪牛頓。牛頓將寫好的“萬有引力定律”論文拿給哈雷看，讓他提出意見。哈雷在看了論文之后再三勸牛頓將其發(fā)表，并說這是人類史上的偉大研究，將造福于后世。在經(jīng)過反復的驗證之后，牛頓于1687年7月將其發(fā)表。教師可以通過這樣的事跡讓學生進一步了解牛頓，同時從牛頓的事跡中認識到其對待科學的嚴謹態(tài)度和執(zhí)著的精神。

三、有效借助物理實驗活動培養(yǎng)學生的科學方法

物理是一門注重實驗的課程，很多的物理原理和物理現(xiàn)象需要通過實驗來驗證。在傳統(tǒng)的高中物理實驗教學過程中，教師注重對實驗原理和實驗內(nèi)容的講解，而忽視了實驗原理驗證的方法。在進行物理實驗的過程中，教師應當重視學生對實驗目的、方法的掌握，使其能夠借助物理實驗解決相關(guān)的問題，起到舉一反三的效果。

以魯科版高中物理必修一《勻變速直線運動的實驗探究》一課為例。在以往的實驗中，教師過于重視學生對于物理運動狀態(tài)判斷和加速度的計算等知識的掌握，并要求學生能夠設(shè)計和操作實驗，但是對于實驗過程中出現(xiàn)的問題以及問題解決方式不夠重視。因此，在實際的實驗探究中，教師應當重視實驗的目的和作用，讓學生了解演示實驗和自主實驗中需要解決的問題是什么，這些問題是否存在其他的解決方式。教師應創(chuàng)造更多的實驗機會，引導學生開展自主實驗活動，特別是具有啟發(fā)和探索性的實驗活動，通過學生的實驗探究加深其對物理知識和理論的理解[2]。在物理課堂教學過程中，教師可以引導學生根據(jù)物理現(xiàn)象開展相應的理論探討，從中找出矛盾和沖突點，之后再開展相應的實驗探究活動。例如，在《光的折射現(xiàn)象》一課的教學中，教師可以讓學生對其理論知識進行分析和探究，讓其在了解了折射和全反射的現(xiàn)象之后再借助實驗活動開展相應的探究活動，體會實驗在學習中的作用。

四、加強學生物理訓練，培養(yǎng)學生科學能力

在高中物理課堂教學過程中，開展物理訓練活動能夠提高學生的科學能力，實現(xiàn)對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。物理訓練不僅僅是進行習題的練習，更多的是學生物理活動的開展[3]。教師應根據(jù)物理課堂的教學內(nèi)容，結(jié)合學生的學習特點設(shè)置相應的物理探究活動。在物理訓練過程中，教師應要求學生能夠手腦并用，培養(yǎng)學生的思維能力，激發(fā)學生的學習興趣。

例如，在魯科版高中物理必修一《摩擦力》一課的教學中，教師可以引導學生結(jié)合自行車探究其中的物理知識。在學生探究的過程中，教師應要求學生開展實踐探究活動，并且做好相關(guān)記錄。摩擦力是學生首先能夠發(fā)現(xiàn)的知識點，自行車的輪胎、手把、腳踏板和剎車片等花紋能夠增加摩擦因數(shù)，使摩擦力增加。而在自行車的車軸位置涂抹相應的潤滑油能夠有效降低摩擦因數(shù)，減少摩擦力的產(chǎn)生。車軸內(nèi)的鋼珠由滑動摩擦轉(zhuǎn)變成了滾動摩擦，降低了摩擦力等。同時，教師應讓學生結(jié)合自行車來思考：在推著自行車行走和騎著自行車行走時，自行車前后輪子的摩擦力是怎樣的？方向如何？還有一些學生會想到杠桿和齒輪等方面的物理知識，如自行車的手閘是一個省力型的杠桿等。在學生探究過程中，教師應讓其自主選擇探究方式、明確探究內(nèi)容、詳細做好實驗設(shè)計、記錄實驗探究的過程和現(xiàn)象并寫成相應的論文。

結(jié) 語

科學素養(yǎng)與高中物理聯(lián)系密切，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)是新課程改革的要求，也是學生全面發(fā)展的必然要求。在實際教學中，教師應提升自身素養(yǎng)，打破傳統(tǒng)教學方式的束縛，更新自身教學觀念，積極開展實驗教學，結(jié)合生活實際，引導學生更好地觀察生活中的物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題、探究問題，從而培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，使學生全面發(fā)展成為符合社會需求的綜合性人才。