對(duì)師范生物理教學(xué)中科學(xué)素養(yǎng)教育的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

朱立安

摘 要： 中小學(xué)學(xué)生是國(guó)家未來(lái)的建設(shè)者，他們將來(lái)無(wú)論是創(chuàng)造生活，還是享受生活，都必須有一定的科學(xué)素養(yǎng)。由此可知，通過(guò)在物理教學(xué)中培養(yǎng)師范生的科學(xué)素養(yǎng)直接影響將來(lái)所教學(xué)生的素質(zhì)。在師范教育中有意識(shí)強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)教育，是提高中小學(xué)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要保證。上乘的科學(xué)素養(yǎng)不僅表現(xiàn)在一個(gè)人擁有豐富的科學(xué)知識(shí)，更重要的是擁有對(duì)科學(xué)持續(xù)的學(xué)習(xí)興趣、探究能力、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)思維及社會(huì)責(zé)任感，擁有用科學(xué)的思維方式處理日常生活中遇到的各種各樣問(wèn)題的能力。不難理解師范物理教育的重要目標(biāo)就是師范生的科學(xué)思想、科學(xué)精神和科學(xué)方法。

關(guān)鍵詞： 師范生 物理教學(xué) 科學(xué)素養(yǎng)教育

師范生是未來(lái)重要的教育資源，其素質(zhì)高低直接關(guān)系國(guó)家、社會(huì)未來(lái)教育質(zhì)量的優(yōu)劣，影響未來(lái)公民的整體素質(zhì)。往重里說(shuō)，影響國(guó)家、民族的前途。隨著我國(guó)建設(shè)創(chuàng)新型社會(huì)的步伐進(jìn)入快車道，互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)更是遍地云煙，如火如荼，中小學(xué)學(xué)生是國(guó)家未來(lái)的建設(shè)者，他們將來(lái)無(wú)論是創(chuàng)造生活，還是享受生活，都必須有一定的科學(xué)素養(yǎng)。而一個(gè)人的科學(xué)素養(yǎng)是他的個(gè)人素質(zhì)的重要組成部分。由此可知，通過(guò)在物理教學(xué)中培養(yǎng)師范生的科學(xué)素養(yǎng)直接影響他們將來(lái)所教學(xué)生的素質(zhì)。在師范教育中有意識(shí)強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)教育，是提高中小學(xué)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要保證。

師范生的科學(xué)素養(yǎng)不僅涵蓋他們所學(xué)的科學(xué)知識(shí)、技能、他們對(duì)待事物的科學(xué)態(tài)度和工作能力，而且反映在個(gè)人對(duì)待科學(xué)情感和價(jià)值觀上。上乘的科學(xué)素養(yǎng)不僅表現(xiàn)在一個(gè)人擁有豐富的科學(xué)知識(shí)，更重要的是其擁有對(duì)科學(xué)持續(xù)的學(xué)習(xí)興趣、探究能力、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)思維及社會(huì)責(zé)任感，擁有用科學(xué)的思維方式處理日常生活中遇到的各種各樣問(wèn)題的能力。所以科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)我認(rèn)為包含兩方面內(nèi)容：其一，主要通過(guò)師范生的物理教育使他們獲得必要的科學(xué)知識(shí)和技能；其二，在教學(xué)中更重要的是使他們?cè)谖锢砜茖W(xué)學(xué)習(xí)中受到科學(xué)世界觀、方法論的熏陶和培養(yǎng)。從這點(diǎn)看不難理解師范物理教育的重要目標(biāo)就是師范生的科學(xué)思想、科學(xué)精神和科學(xué)方法的培養(yǎng)。在師范生的物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)體系構(gòu)建，使學(xué)生親身體驗(yàn)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，重溫一個(gè)個(gè)科學(xué)原理的發(fā)現(xiàn)歷史，了解科學(xué)的思維方法，理解科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)進(jìn)步的作用，用科學(xué)的世界觀、價(jià)值觀觀察、學(xué)習(xí)新知識(shí)都是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。為此，可以從如下幾方面進(jìn)行嘗試。

一、依據(jù)物理學(xué)科教學(xué)目標(biāo)和師范生特點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。

師范生有一定的自主學(xué)習(xí)能力，有一定的物理知識(shí)儲(chǔ)備，其學(xué)習(xí)目標(biāo)主要是掌握自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，就知識(shí)點(diǎn)而言，要求面廣量大層次不深，主要是為將來(lái)做好教師工作積累必要的知識(shí)，樹(shù)立科學(xué)的世界觀服務(wù)。這就要求師范生在物理教學(xué)中注重引導(dǎo)學(xué)生以生活情境為出發(fā)點(diǎn)認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界，以實(shí)驗(yàn)探究為先導(dǎo)研習(xí)物理問(wèn)題，以物理問(wèn)題為載體思考解決問(wèn)題的思想方法，在老師的引導(dǎo)下自主解決問(wèn)題。例如，《曲線運(yùn)動(dòng)》的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，可以從以下幾方面進(jìn)行：（1）舉例說(shuō)明曲線運(yùn)動(dòng)是我們最為常見(jiàn)的一種運(yùn)動(dòng)形式。（2）曲線運(yùn)動(dòng)最本質(zhì)的特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻變化，從而說(shuō)明曲線運(yùn)動(dòng)都是變速運(yùn)動(dòng)。（3）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究曲線運(yùn)動(dòng)的條件，是外力與運(yùn)動(dòng)方向不共線（做好教材上的實(shí)驗(yàn)很關(guān)鍵）。在完成上面三項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上，再讓大家舉常見(jiàn)的例子說(shuō)明，如鏈球運(yùn)動(dòng)，人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)等情形，共同討論，它們的運(yùn)動(dòng)路線、受力、條件等。還可以用一個(gè)人的成長(zhǎng)歷程做形象比喻，講述人只有受到斜向外力的影響才會(huì)有曲線人生，啟發(fā)學(xué)生感悟人生中蘊(yùn)藏的科學(xué)道理。

二、以恰當(dāng)?shù)膯?wèn)題為載體引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展的歷史，突出其中科學(xué)思想方法形成的過(guò)程。

師范生的物理教學(xué)，可以將科學(xué)方法和物理思想教育顯性化，以適宜的問(wèn)題為有效載體引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科，并結(jié)合科學(xué)的發(fā)展歷史對(duì)學(xué)生進(jìn)行歷史唯物主義和辯證唯物主義教育，一方面可以讓學(xué)生體會(huì)先輩們?yōu)榭茖W(xué)付出的艱辛，另一方面可以用科學(xué)家們獻(xiàn)身科學(xué)的人格魅力激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，以養(yǎng)成優(yōu)良的科學(xué)態(tài)度，對(duì)待科學(xué)問(wèn)題不盲從、不驕傲，而是充分遵循人的認(rèn)識(shí)規(guī)律探究事物的本來(lái)面目。例如，介紹牛頓第一定律，離不開(kāi)介紹伽利略對(duì)亞里士多德經(jīng)驗(yàn)主義的否定；離不開(kāi)伽利略理想化小球斜面運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的介紹。講述牛頓的萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)離不開(kāi)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律的介紹。在實(shí)際教學(xué)中，講好這部分內(nèi)容就是要抓住以下幾個(gè)方面：（1）一定要講清伽利略首創(chuàng)的“觀察→猜想→實(shí)驗(yàn)→推理→結(jié)論”理想化科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的精髓及其在科學(xué)發(fā)展方面的巨大作用。（2）科學(xué)巨匠們的偉大成就不是一蹴而就的，是長(zhǎng)期艱辛探索的結(jié)果。第谷不間斷觀測(cè)行星20年才終得行星運(yùn)行的資料；開(kāi)普勒為求證真理10年磨一劍方得行星運(yùn)行三定律，牛頓的萬(wàn)有引力定律的提出→驗(yàn)證→應(yīng)用前后經(jīng)歷100多年；英國(guó)物理學(xué)家布拉開(kāi)特為了驗(yàn)證盧瑟福α粒子轟擊氮核實(shí)驗(yàn)預(yù)言的新粒子的存在，他在充滿氮的云室里拍攝了2萬(wàn)多張照片，終于從40多萬(wàn)條α粒子徑跡的照片中發(fā)現(xiàn)8條產(chǎn)生了分叉，從而證明了質(zhì)子的存在。通過(guò)以上實(shí)例使學(xué)生逐步體會(huì)到科學(xué)本身就是不斷艱辛探索→勇于發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，榜樣的力量昭示，唯有毅力加奮斗才有終成大器的可能。從而極大激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和追求新知的欲望，養(yǎng)成善于思考、勇于探索的學(xué)習(xí)習(xí)慣，加快科學(xué)世界觀的形成。

三、要明確科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)，引導(dǎo)師范生進(jìn)行探究性物理學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的探究能力。

現(xiàn)在提倡科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)已經(jīng)蔚然成風(fēng)，而科學(xué)探究則是實(shí)現(xiàn)科學(xué)創(chuàng)新最基礎(chǔ)的方式，如何培養(yǎng)師范生的科學(xué)探究能力更顯得重要。這需要一個(gè)老師的設(shè)計(jì)、組織、引導(dǎo)、參與的過(guò)程，特別是做好探究性物理實(shí)驗(yàn)尤為重要。物理學(xué)的建立基于嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)和驗(yàn)證?！坝^察→猜想→實(shí)驗(yàn)→推理→結(jié)論”是物理學(xué)習(xí)的永恒科學(xué)途徑。這里既含有實(shí)驗(yàn)探究得出結(jié)論，又包含理論探究提升方法。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀察方法和解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)興趣是探究性物理學(xué)習(xí)的首要目標(biāo)。學(xué)生在生活中觀察所得只是現(xiàn)象，需要從物理學(xué)習(xí)中找到原理，教學(xué)中及時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行交流溝通，反饋交流所得，定能觸類旁通，有利于學(xué)生觀察興趣和能力的保持與提高，有利于對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解掌握，所謂理越辯越明就是這個(gè)意思。例如，物理教材中安排的牛頓管實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體時(shí)間關(guān)系的小實(shí)驗(yàn)，看似不起眼，但效果很顛覆，是平常觀察與經(jīng)驗(yàn)不能達(dá)到目的的典型示例，就像伽利略的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)一樣，實(shí)踐出真知。教師可以引導(dǎo)學(xué)生多注意生活的積累，經(jīng)常自己設(shè)計(jì)一些操作簡(jiǎn)便的小實(shí)驗(yàn)了解物質(zhì)世界，感受實(shí)驗(yàn)探究的樂(lè)趣。這樣不僅可以避免學(xué)生認(rèn)知上的盲從，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考習(xí)慣和創(chuàng)新意識(shí)。

四、在物理教學(xué)中注意學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新意識(shí)的養(yǎng)成和科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神的塑造。

我們?cè)诮榻B伽利略的偉大成就時(shí)，對(duì)于科學(xué)研究方法的貢獻(xiàn)絕對(duì)要大書(shū)一筆。他首創(chuàng)的理想化科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，像明燈，為后來(lái)的科學(xué)研究指明前進(jìn)的方向，可以毫不夸張地說(shuō)，從此科學(xué)發(fā)展日新月異?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)方法反映的創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神對(duì)后來(lái)者更是巨大的鞭策。同樣，對(duì)前述的伽利略比薩斜塔實(shí)驗(yàn)、牛頓管實(shí)驗(yàn)及小球的平拋和自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)的探究，不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的興趣，而且可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。為什么亞里士多德的經(jīng)驗(yàn)主義教條到伽利略而終止？是伽利略的創(chuàng)新意識(shí)，勇于、善于追求真理的科學(xué)態(tài)度打破了兩千多年的科學(xué)禁錮。創(chuàng)新思維的本身就是繼承、批判、創(chuàng)造。

總之，師范生物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，就是要培養(yǎng)他們熱愛(ài)科學(xué)、勤于動(dòng)手、善于觀察、勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神；從日常生活情境中發(fā)現(xiàn)科學(xué)的真知，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣，做物理學(xué)習(xí)的參與者、探究者；逐步培養(yǎng)他們對(duì)科學(xué)的興趣和求知欲，引領(lǐng)他們體驗(yàn)科學(xué)活動(dòng)的過(guò)程與方法，了解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)關(guān)系，善于合作交流，求真務(wù)實(shí)，為勝任將來(lái)的教學(xué)工作形成科學(xué)的世界觀。

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