物理教學(xué)中對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)

摘 要：近年來(lái)，隨著世界范圍內(nèi)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)特別是科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，科學(xué)技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)說(shuō)到底是人才的競(jìng)爭(zhēng)，人的身體素質(zhì)、思想素質(zhì)、科學(xué)素質(zhì)……是至關(guān)重要的。高中物理課對(duì)全面提高學(xué)生的素質(zhì)，特別是科學(xué)素質(zhì)有著重要的作用。如何在物理教學(xué)中探尋和滲透科學(xué)素質(zhì)的培育和熏陶，無(wú)疑是物理教學(xué)中一個(gè)突出而又值得深究的課題。

關(guān)鍵詞：科學(xué)素質(zhì)；課堂教學(xué)；科學(xué)素質(zhì)

一、科學(xué)素質(zhì)的含義和特點(diǎn)

科學(xué)素質(zhì)就是人們?cè)趯W(xué)習(xí)、生產(chǎn)和生活中，掌握運(yùn)用科學(xué)知識(shí)的程度和能力。它主要包括科學(xué)意識(shí)、科學(xué)的關(guān)系觀、科學(xué)能力和科學(xué)品質(zhì)。是參加國(guó)家的文化事務(wù)、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和個(gè)人決策所必須具備的關(guān)于科學(xué)概念和科學(xué)過(guò)程的知識(shí)水平和理解程度。科學(xué)素質(zhì)反映在人們對(duì)日常經(jīng)歷的事情充滿(mǎn)好奇心，能夠提出問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和尋找答案。要具備說(shuō)明、解釋以至預(yù)測(cè)自然現(xiàn)象的能力，理解大眾傳媒中報(bào)道的科學(xué)文章的能力，以及參與社會(huì)討論的能力。也就是說(shuō)，能夠獲取信息并有評(píng)價(jià)信息質(zhì)量的能力。

科學(xué)素質(zhì)是在學(xué)習(xí)和社會(huì)實(shí)踐中獲得和培養(yǎng)的，中學(xué)階段正是培養(yǎng)青少年科學(xué)素質(zhì)的一個(gè)重要階段，而物理這門(mén)學(xué)科，作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的主陣地。因此，在高中物理教學(xué)中重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，應(yīng)當(dāng)提到工作日程上來(lái)。

二、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的目標(biāo)和原則

物理教學(xué)并不是僅指常規(guī)的物理課堂教學(xué)，還包括各種與物理知識(shí)有關(guān)的活動(dòng)。如課外興趣小組活動(dòng)、聽(tīng)物理講座、物理競(jìng)賽培訓(xùn)等。在物理教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)除要遵循一般的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)原則外，還應(yīng)該突出以下幾個(gè)方面：

1.培養(yǎng)科學(xué)意識(shí)

馬克思主義哲學(xué)告訴我們，意識(shí)具有對(duì)社會(huì)現(xiàn)實(shí)的維護(hù)或批判功能和對(duì)人們的活動(dòng)控制和調(diào)節(jié)功能。所以，養(yǎng)成學(xué)生的科學(xué)意識(shí)，才有可能使他們?cè)诂F(xiàn)在和將來(lái)具有科學(xué)的行為。因此，為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，在物理教學(xué)中教師必須始終貫穿科學(xué)意識(shí)的養(yǎng)成教學(xué)。例如，對(duì)廢舊電池的收集；日常生活中不浪費(fèi)資源，節(jié)約能源等等。哪怕是一個(gè)小活動(dòng)，行為都要科學(xué)，要讓學(xué)生形成這種科學(xué)意識(shí)。

2.樹(shù)立科學(xué)關(guān)系觀和系統(tǒng)觀

物質(zhì)世界的一切存在皆處于“關(guān)系”之中，如人與人，人與自然等。人依賴(lài)于自然生存，而自然又依賴(lài)于人，人的行為會(huì)引起自然、環(huán)境，甚至人類(lèi)社會(huì)的變化。所以，我們的行為應(yīng)受到自然的約束，自然的發(fā)展變化可由我們加以利用，這就是科學(xué)的關(guān)系觀。中學(xué)物理，特別是高中物理強(qiáng)調(diào)“關(guān)系”的普遍性，在分析和解決物理問(wèn)題時(shí)通常要求學(xué)生要明確所研究的物理系統(tǒng)中各個(gè)物體以及各個(gè)物理量之間的物理關(guān)系。例如，兩個(gè)物體之間的相互作用力，可能會(huì)引起其中一個(gè)物體加速，而對(duì)另一個(gè)物體卻可能是起減速作用的。又如在有些城市的招商引資中，引進(jìn)了具有嚴(yán)重污染的化工項(xiàng)目，這雖然有較高的經(jīng)濟(jì)效益，但會(huì)對(duì)周邊地區(qū)的水質(zhì)和大氣造成嚴(yán)重的污染，最終會(huì)危及自然環(huán)境。這就是科學(xué)的系統(tǒng)觀。因此，在物理教學(xué)過(guò)程中教師既要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)關(guān)系觀，又要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)系統(tǒng)觀。要使他們從物理系統(tǒng)開(kāi)始認(rèn)識(shí)，逐漸滲透擴(kuò)散到整個(gè)社會(huì)系統(tǒng)。這種科學(xué)的辯證的認(rèn)識(shí)論的培養(yǎng)，會(huì)不斷豐富學(xué)生的知識(shí)內(nèi)涵，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

3.培養(yǎng)科學(xué)能力，促進(jìn)科學(xué)素質(zhì)的發(fā)展

科學(xué)能力包括觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力、掌握運(yùn)用科學(xué)方法的能力等，科學(xué)能力是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ)。通過(guò)物理教學(xué)活動(dòng)可以培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)能力，所以在物理教學(xué)中教師應(yīng)注意教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)和教學(xué)方法的選擇。教師在教學(xué)中要精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，始終貫穿物理科學(xué)方法的教育。開(kāi)展科學(xué)方法教育要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，要根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平和思維發(fā)展循序漸進(jìn)地進(jìn)行，還要注意激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，產(chǎn)生良好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。物理學(xué)科中的科學(xué)方法是掌握科學(xué)知識(shí)、培養(yǎng)科學(xué)能力的工具，而科學(xué)能力的培養(yǎng)又促進(jìn)了科學(xué)素質(zhì)的提高和發(fā)展。

三、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的具體方法和途徑

科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高并非在某段時(shí)間或某個(gè)方面下了工夫就能夠達(dá)到目的，它是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的系統(tǒng)工程。作為教師最重要的是教育思想的轉(zhuǎn)變，教育思想的轉(zhuǎn)變要針對(duì)我們的實(shí)際情況，也就是當(dāng)前問(wèn)題在什么地方。我本人根據(jù)這些年中學(xué)物理教學(xué)的感受，感覺(jué)我們過(guò)去比較多的是單純的知識(shí)的傳授，而現(xiàn)在在傳授知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)該著重、著眼在學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)。這點(diǎn)是被大家普遍接受的了，不過(guò)個(gè)人有個(gè)人的理解。就我的理解，學(xué)?？峙掠肋h(yuǎn)要傳授知識(shí)。人類(lèi)積累了很多的知識(shí)，尤其是由于現(xiàn)代科技的迅速發(fā)展，應(yīng)使學(xué)生盡快地學(xué)好這些科學(xué)知識(shí)。問(wèn)題是怎樣傳授。脫離了知識(shí)，素質(zhì)的培養(yǎng)是空的。必須有一定的知識(shí)作為背景，科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)才有了內(nèi)容。當(dāng)然，在教學(xué)的具體過(guò)程中，對(duì)知識(shí)點(diǎn)我們要分析、要精選，講有代表性的重要知識(shí)。時(shí)代在發(fā)展，知識(shí)點(diǎn)也有所不同發(fā)展，不是一成不變的。我們不要單純地考慮通過(guò)這個(gè)課程學(xué)生學(xué)到了什么定律，會(huì)解哪一類(lèi)的習(xí)題。而更重要的是考慮一下學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)這門(mén)課程，一個(gè)學(xué)期或者一年以后，他們?cè)诳茖W(xué)素質(zhì)上有什么提高，而且對(duì)于不同的對(duì)象應(yīng)該有不同的要求。只有在整個(gè)物理教學(xué)過(guò)程中始終注意對(duì)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)才能達(dá)到理想的效果。對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)應(yīng)注重以下幾個(gè)方面：

1.課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要途徑

課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要途徑，在物理課堂教學(xué)中要有機(jī)地結(jié)合、滲透對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，使學(xué)生在潛移默化中，不知不覺(jué)地接受這種培養(yǎng)。

高中物理的課堂教學(xué)主要是講授物理概念和規(guī)律的建立、發(fā)展和應(yīng)用以及各知識(shí)點(diǎn)的相互聯(lián)系，而這些地方往往蘊(yùn)涵著豐富的科學(xué)分析的方法。例如，在講授“萬(wàn)有引力定律”這節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師應(yīng)著重講解牛頓發(fā)現(xiàn)這一定律時(shí)巧妙的構(gòu)思過(guò)程。再如，在講授“光的本性”這節(jié)內(nèi)容時(shí)，要著重講解人類(lèi)對(duì)光本性的認(rèn)識(shí)從17世紀(jì)牛頓的“微粒說(shuō)”和惠更斯的“波動(dòng)說(shuō)”的斗爭(zhēng)，到19世紀(jì)末20世紀(jì)初麥克斯韋的“電磁波理論”和愛(ài)因斯坦的“光子理論”，最后發(fā)展到量子理論的“波粒二象性”，這樣一個(gè)漫長(zhǎng)而曲折的過(guò)程。使學(xué)生知道一種學(xué)說(shuō)的建立所經(jīng)歷的從事實(shí)到理論；發(fā)現(xiàn)新的事實(shí)，再建立新的理論這樣一個(gè)科學(xué)的辯證發(fā)展的過(guò)程。

物理練習(xí)訓(xùn)練是物理課堂教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)練習(xí)達(dá)到復(fù)習(xí)鞏固的目的。物理習(xí)題的內(nèi)涵非常豐富，有的習(xí)題的意義已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了練習(xí)的本身，可拓寬、加深、補(bǔ)償課本知識(shí)，并可以使學(xué)生學(xué)會(huì)分析解決問(wèn)題的科學(xué)方法。在教學(xué)中，教師應(yīng)明確地說(shuō)明物理科學(xué)方法的作用、適用范圍以及應(yīng)用原理和步驟，讓學(xué)生在練習(xí)中加以體會(huì)，在運(yùn)用中掌握科學(xué)方法。例如，有這樣一道習(xí)題：一半徑為R的圓弧軌道與水平桌面相切于A點(diǎn)，小球從軌道上距桌面高H處由靜止?jié)L下，問(wèn)小球經(jīng)歷多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)A點(diǎn)？解這道題，要將小球的運(yùn)動(dòng)與單擺的運(yùn)動(dòng)相類(lèi)比，用學(xué)過(guò)的單擺的知識(shí)解決問(wèn)題。教師在講解時(shí)要說(shuō)明所運(yùn)用的類(lèi)比的方法，從而讓學(xué)生在運(yùn)用中練習(xí)和體會(huì)類(lèi)比的方法。

2.物理實(shí)驗(yàn)貫徹培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的始終

物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，因此物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中具有雙重任務(wù)：一方面通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)使學(xué)生獲得理解知識(shí)的感性材料，加深學(xué)生對(duì)物理概念、規(guī)律和現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)；另一方面，通過(guò)大量的物理實(shí)驗(yàn)特別是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，可以培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察和實(shí)驗(yàn)操作技能。物理實(shí)驗(yàn)的這些特點(diǎn)以及在物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的普遍性和特殊性，決定了物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)中的重要性。

通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以掌握一些用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究物理規(guī)律的基本方法。例如，在“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，教師要讓學(xué)生掌握在研究物體的加速度與物體的質(zhì)量及所受的外力關(guān)系時(shí)，要確定質(zhì)量（或外力）不變，然后來(lái)研究加速度與外力（或質(zhì)量）的關(guān)系這樣的研究方法。

3.物理課外活動(dòng)中滲透對(duì)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)

物理課外活動(dòng)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣，拓寬學(xué)生的知識(shí)面、培養(yǎng)分析、解決問(wèn)題的能力十分有效的一種形式，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)方法、科學(xué)研究方法和科學(xué)精神的一種重要活動(dòng)。

例如，通過(guò)物理講座可以讓學(xué)生了解物理學(xué)的發(fā)展歷史。物理學(xué)史能充分展示科學(xué)發(fā)展的歷程，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)提供生動(dòng)而豐富的材料。一方面可以使學(xué)生全面而系統(tǒng)地體會(huì)科學(xué)的研究方法，如：伽利略對(duì)自由落體的研究、牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力、法拉第和場(chǎng)的理論、玻爾原子模型的形成等。物理學(xué)史表明，一些物理學(xué)家在科學(xué)上作出的重大貢獻(xiàn)，除當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平外，也和他們所運(yùn)用的正確的科學(xué)方法分不開(kāi)。玻爾原子模型的建立，是一項(xiàng)極為復(fù)雜和困難的工作，需要對(duì)當(dāng)時(shí)物理學(xué)的最新理論和實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行詳細(xì)分析和系統(tǒng)的綜合。玻爾在研究過(guò)程中以廣博的知識(shí)，深邃的洞察力系統(tǒng)地運(yùn)用了分析、綜合、模型、假說(shuō)、演繹等一系列科學(xué)方法。愛(ài)因斯坦曾這樣評(píng)價(jià)道：作為一位科學(xué)思想家，他具有大膽和謹(jǐn)慎這兩種品質(zhì)的難得的融合，很少有誰(shuí)對(duì)隱秘的事物具有這樣一種直覺(jué)的理解力，同時(shí)又具有這樣強(qiáng)有力的批判力，他不僅具有關(guān)于細(xì)節(jié)的全部知識(shí)，而且還始終注視著基本原理，他無(wú)疑是我們時(shí)代科學(xué)領(lǐng)域中最偉大的發(fā)現(xiàn)者之一。另一方面，通過(guò)物理講座還對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神的教育，如：我們從那些杰出的科學(xué)家身上都可以看到這樣一種精神，就是敢于探索、不怕挫折、孜孜不倦、堅(jiān)持真理。盧瑟福為提出原子的核式結(jié)構(gòu)、查德威克在發(fā)現(xiàn)中子的過(guò)程中都做了大量的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了艱苦的工作。

學(xué)生在聽(tīng)這些講座時(shí)，總是聽(tīng)得聚精會(huì)神、為之動(dòng)容，他們?cè)跒檫@些物理大師們的光輝業(yè)績(jī)心馳神往的同時(shí)也在不知不覺(jué)中培養(yǎng)了科學(xué)素質(zhì)。

總之，科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高不是一朝一夕就能完成的，而是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作。在滲透科學(xué)素質(zhì)的教育過(guò)程中，教師要注重與教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合，要注意方法上的靈活運(yùn)用，形式的多樣性將會(huì)顯著提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

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作者簡(jiǎn)介：金鑫，男，出生于1970年4月，學(xué)歷：本科，研究方向：高中物理。