淺談如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

梁方興

摘要：本文主要是從課堂教學(xué)、學(xué)生實(shí)驗、課外活動等物理教學(xué)活動出發(fā)，探討培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的措施以及應(yīng)注意的兩項問題。

關(guān)鍵詞：培養(yǎng) ?科學(xué)素養(yǎng) ?課堂教學(xué) ?學(xué)生實(shí)驗 ?課外活動 ?加強(qiáng)

學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)方法等科學(xué)素養(yǎng)，從而形成科學(xué)的世界觀，為今后能夠正確處理工作和學(xué)習(xí)上的各種困難打下基礎(chǔ)。因此物理教學(xué)的任務(wù)之一是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。那么，從哪些方面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)呢？

一、學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)在課堂教學(xué)中培養(yǎng)

1.在課堂教學(xué)中介紹優(yōu)秀科學(xué)家的生平事跡，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

在物理教學(xué)中介紹一些優(yōu)秀科學(xué)家的生平事跡，使學(xué)生熱愛科學(xué)、相信科學(xué)，既豐富課堂內(nèi)容，也培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。如：在“力”內(nèi)容教學(xué)時，可以先介紹伽利略和牛頓為研究力與運(yùn)動的關(guān)系，敢于沖破當(dāng)時傳統(tǒng)思想的禁錮，通過實(shí)驗支撐自己的理論，以及他們對科學(xué)刻苦鉆研、堅持不懈的精神，使學(xué)生知道物理是一門實(shí)驗科學(xué)，培養(yǎng)其大膽提出自己的想法的科學(xué)態(tài)度。

2.通過對物理學(xué)發(fā)展史的介紹，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

比如：在教學(xué)“光電效應(yīng)”內(nèi)容時，筆者給學(xué)生講了密立根的故事。愛因斯坦提出光電效應(yīng)方程時密立根持懷疑態(tài)度，為了否定愛因斯坦這一方程，他做了十年的實(shí)驗。可是他所做的實(shí)驗研究反而證明了愛因斯坦光電方程的正確性。物理學(xué)發(fā)展中這樣的事例多不勝數(shù)，介紹這些事例可以讓學(xué)生明白敢于質(zhì)疑、勇于探索、獨(dú)立思考、服從真理的重要性，使其科學(xué)素養(yǎng)得到了培養(yǎng)。

3.結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)素養(yǎng)

在平時教學(xué)中，我們通常通過實(shí)驗、教師講解、實(shí)例應(yīng)用來加深學(xué)生對物理知識的理解。如：在聲現(xiàn)象一章內(nèi)容教學(xué)時，演示生活中常見的聲現(xiàn)象，并結(jié)合這些聲現(xiàn)象講授物理規(guī)律。特別需要注意的是，在講解聲現(xiàn)象產(chǎn)生的原因時，要考慮到學(xué)生生活環(huán)境不同，如在城市生活的學(xué)生平時獲得信息的渠道比較多，對聲吶或雷達(dá)測距比較了解，而在山區(qū)生活的學(xué)生從小對山谷間產(chǎn)生的回聲有比較多的感性認(rèn)識。在平時教學(xué)中只有理論聯(lián)系實(shí)際情況，才能使學(xué)生既學(xué)習(xí)到聲音的有關(guān)知識，又會解釋一些聲現(xiàn)象，使其逐漸形成理論聯(lián)系實(shí)際的科學(xué)素養(yǎng)。

4.利用物理定理、定律的推導(dǎo)和計算培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)精確的科學(xué)素養(yǎng)，可以通過平時教學(xué)過程中物理定律的推導(dǎo)和計算，使學(xué)生知道物理定理、定律數(shù)學(xué)表達(dá)式正是物理學(xué)科嚴(yán)密性的表現(xiàn)之一。同時，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母拍罱虒W(xué)，讓學(xué)生明白每一個物理量都有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢硪饬x和簡潔的數(shù)學(xué)表述，且各個物理量有著內(nèi)在聯(lián)系，從而形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚擉w系。例如：牛頓三大定律反映了力學(xué)與運(yùn)動學(xué)之間的相互聯(lián)系，愛因斯坦的質(zhì)能方程展示了能量與質(zhì)量兩物理量之間的相互聯(lián)系，最后能量轉(zhuǎn)化和守恒定律把這些物理量及規(guī)律有機(jī)地聯(lián)系起來，形成了嚴(yán)密性的物理學(xué)理論體系。物理學(xué)科精確的定量表達(dá)式和嚴(yán)密的邏輯思維方式正是它科學(xué)性的表現(xiàn)。學(xué)習(xí)物理時要求學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，重視對物理問題的實(shí)驗探究和定量計算，保證實(shí)驗探究的規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性和計算的準(zhǔn)確性，從而有效地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

二、學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)在學(xué)生實(shí)驗中培養(yǎng)

學(xué)生實(shí)驗讓學(xué)生認(rèn)識到物理規(guī)律是人們從大量的實(shí)踐中總結(jié)歸納出來的，同時又可以指導(dǎo)人們的實(shí)踐活動;在學(xué)生實(shí)驗過程中要求學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗現(xiàn)象，認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)，并能夠科學(xué)合理地解釋實(shí)驗結(jié)果。同時，學(xué)生在實(shí)驗過程中操作規(guī)范、合理的要求，使學(xué)生動手能力得到了加強(qiáng)，也使其學(xué)習(xí)了各種科學(xué)實(shí)驗的方法，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，有利于科學(xué)素養(yǎng)逐步培養(yǎng)。

1.讓學(xué)生知道物理規(guī)律源于生活并應(yīng)用于生活

物理學(xué)也是一門實(shí)驗科學(xué)，所以，實(shí)驗探究是學(xué)習(xí)物理規(guī)律的一種常用方法。例如：在探究“凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗”中，學(xué)生通過對實(shí)驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象的合理分析，得出凸透鏡成像規(guī)律：u>2f，縮小倒立的實(shí)像，f2f;u

2.記錄和分析實(shí)驗數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)

例如：在“伏安法”測定值電阻的實(shí)驗中通過實(shí)驗數(shù)據(jù)計算出定值電阻的阻值，與它標(biāo)示的真實(shí)電阻值比較，分析誤差產(chǎn)生的原因，使學(xué)生認(rèn)識到在學(xué)習(xí)和工作中精確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)的重要性。同時，在實(shí)驗教學(xué)中滲透愛護(hù)儀器設(shè)備、遵守操作規(guī)程、認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)的習(xí)慣的培養(yǎng)，對學(xué)生尊重事實(shí)、嚴(yán)密有序、一絲不茍的科學(xué)素養(yǎng)產(chǎn)生潛移默化的影響。

三、學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)在課外活動中培養(yǎng)

課外活動也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。

1.引導(dǎo)學(xué)生通過課外閱讀培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)物理的興趣

引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間閱讀一些物理學(xué)家的傳記和物理學(xué)發(fā)展史等書籍，讓學(xué)生認(rèn)識到物理發(fā)展與科學(xué)家優(yōu)良的科學(xué)素養(yǎng)是分不開的，使其學(xué)習(xí)科學(xué)家的優(yōu)良科學(xué)素養(yǎng)。亞里士多德、開普勒、牛頓、玻爾、李政道等物理學(xué)家的生平故事，光的波粒二象性的提出的歷史，玻爾理論的形成，相對論建立的過程等，都是物理研究發(fā)展的歷程。云雨雪、電閃雷鳴等自然現(xiàn)象的科學(xué)解釋和超聲雷達(dá)、電磁感應(yīng)等物理規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用，這些內(nèi)容學(xué)生都可以通過課外閱讀獲得。

2.組織學(xué)生建立課外物理實(shí)驗小組，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力

組織學(xué)生建立課外物理實(shí)驗小組，使學(xué)生明白學(xué)好物理需要善于觀察、提出問題、大膽猜想、勇于探索，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。如：組織學(xué)生到風(fēng)力發(fā)電廠觀察風(fēng)力發(fā)電，讓學(xué)生知道地理學(xué)、電磁學(xué)等科學(xué)是風(fēng)力發(fā)電的理論基礎(chǔ)，并用能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律、電磁感應(yīng)原理來解釋風(fēng)機(jī)發(fā)電的原理，從而使學(xué)生相信科學(xué)，迷戀科學(xué);組織學(xué)生課外物理實(shí)驗小組制作風(fēng)車，帶動小發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力和動手操作能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

四、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)注意的兩項問題

1.加強(qiáng)教師自身科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和完善

學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)主要是由教師引導(dǎo)的，所以，教師要以身作則，在言教的同時注意身教，潛移默化地影響學(xué)生。教師有較多的時間與學(xué)生相處，教師應(yīng)在為人處事、儀態(tài)作風(fēng)、言行舉止等方面嚴(yán)格要求自己，得到學(xué)生的尊敬與依賴。在物理教學(xué)中若有科學(xué)錯誤，要承認(rèn)錯誤并及時糾正錯誤，爭取學(xué)生的諒解;對于學(xué)生提出的問題，應(yīng)仔細(xì)、認(rèn)真、詳細(xì)地解答，不能敷衍了事，打發(fā)學(xué)生。教師只有培養(yǎng)和完善實(shí)事求是、平易近人、一絲不茍的科學(xué)素養(yǎng)，才能為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供動力。

2.加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

科學(xué)素養(yǎng)與物理教學(xué)都要求加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。在教學(xué)中鼓勵學(xué)生相互探討、辯論，指出對方可能存在的問題，這有利于學(xué)生思維的獨(dú)立性得到培養(yǎng);在講授物理知識時，引導(dǎo)學(xué)生用自己的語言對問題做出科學(xué)的分析，并鼓勵學(xué)生多角度、多方法地進(jìn)行科學(xué)分析，這有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和敏捷性;課外鼓勵學(xué)生參加各種活動，既充實(shí)學(xué)生的課外生活，又有利于學(xué)生思維的拓展性得到培養(yǎng)，從而使學(xué)生的思維能力得到鍛煉，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

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