淺論運(yùn)用物理學(xué)史提高中小學(xué)教師的科學(xué)素養(yǎng)

張瑤 楊夢媛

【摘 要】 中小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)決定著整個(gè)國民素質(zhì)的未來，中小學(xué)教師在中小學(xué)生的素質(zhì)教育中承擔(dān)著主要作用，首先提高中小學(xué)教師的科學(xué)素養(yǎng)才能提高中小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，本文在問卷調(diào)查的基礎(chǔ)上，從主要從物理學(xué)史的角度淺談提高中小學(xué)教師的科學(xué)素養(yǎng)的必要性和具體途徑。

【關(guān)鍵詞】 中小學(xué)教師；物理學(xué)史；科學(xué)素養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】 G6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B 【文章編號(hào)】 2095-3089（2018）07-0-01

物理學(xué)史是一門綜合性的學(xué)科，物理學(xué)史在科學(xué)技術(shù)史中占據(jù)重要位置，是科學(xué)技術(shù)史的基礎(chǔ)性學(xué)科。相對于科學(xué)技術(shù)史，物理學(xué)史的知識(shí)相對單一，更便于學(xué)習(xí)者系統(tǒng)學(xué)習(xí)。物理學(xué)史是研究物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的學(xué)科，真實(shí)地記錄了物理科學(xué)體系的產(chǎn)生完善和逐步發(fā)展的過程，記錄了科學(xué)家探索物理學(xué)發(fā)展的曲折故事，也記錄了科學(xué)研究過程形成的認(rèn)識(shí)論和方法論。[1]P85在國際上普遍認(rèn)為科學(xué)素養(yǎng)由了解科學(xué)知識(shí)；了解科學(xué)的研究過程和方法；了解科學(xué)技術(shù)對社會(huì)和個(gè)人所產(chǎn)生的影響三部分組成。這和在自然科學(xué)中占主要部分的物理學(xué)史息息相關(guān)。

科學(xué)素養(yǎng)從廣義上說包括科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思想、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神和科學(xué)方法。物理學(xué)史在科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)上是大有所為的。[2]P18中小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)從一定意義上說決定了整個(gè)國民素質(zhì)的未來，中小學(xué)教師在中小學(xué)生的素質(zhì)教育中承擔(dān)著主要作用，首先提高中小學(xué)教師的科學(xué)素養(yǎng)才能提高中小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，本文從主要從物理學(xué)史的角度淺談提高中小學(xué)教師的科學(xué)素養(yǎng)。

一、對昭通市大關(guān)縣中小學(xué)教師科學(xué)素養(yǎng)的情況調(diào)查

為對中小學(xué)教師的科學(xué)素養(yǎng)有一個(gè)基本的了解，針對目前教育水平在昭通市相對居中的大關(guān)縣的中小學(xué)教師進(jìn)行問卷調(diào)查，問卷調(diào)查主要由被調(diào)查者的基本信息、科學(xué)常識(shí)、科學(xué)方法和科學(xué)教育觀四個(gè)部分組成。參加問卷調(diào)查的教師文理科兼有，分別擔(dān)任物理，生物、數(shù)學(xué)、英語、語文，政治等學(xué)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(diào)查的15%。問卷調(diào)查發(fā)出55份，收回55份。在問卷調(diào)查的科學(xué)常識(shí)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(xué)科，這說明物理學(xué)知識(shí)在自然科學(xué)知識(shí)中占主要地位。對中小學(xué)教師的職業(yè)培訓(xùn)中增加物理學(xué)史的培訓(xùn)內(nèi)容也是有必要。在問卷調(diào)查的科學(xué)教育部分，對于“對‘科學(xué)素養(yǎng)這一概念是否熟悉?！边@一問題，只有2.5%的教師作答“非常熟悉”。為達(dá)到培養(yǎng)全面發(fā)展的學(xué)生的教育目標(biāo)，作為中小學(xué)教師不僅承擔(dān)著學(xué)生對該學(xué)科知識(shí)的傳授，還承擔(dān)著對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。才能讓學(xué)生逐漸具備廣博的知識(shí)，達(dá)到全面發(fā)展的教育目標(biāo)。關(guān)于對“物理學(xué)史課程是否有必要開設(shè)”這一命題，87.5%的參與問卷調(diào)查的教師認(rèn)為“有必要開設(shè)”，10%的教師認(rèn)為“說不清楚”，只有2.5%的認(rèn)為“沒有必要”，這說明各科教師在教學(xué)過程中，已經(jīng)深切感受到開設(shè)物理學(xué)史對提高他們科學(xué)素養(yǎng)的重大作用。

二、物理學(xué)史對提高中小學(xué)教師科學(xué)素養(yǎng)的必要性

1、有利于擴(kuò)充教師的綜合知識(shí)，增加課堂教學(xué)的內(nèi)容。

物理學(xué)是人類社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐的產(chǎn)物，物理學(xué)的發(fā)展同其他學(xué)科一樣經(jīng)歷了古代物理學(xué)發(fā)展、近代物理學(xué)發(fā)展和現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展三個(gè)階段。因此物理學(xué)史既有自然科學(xué)的性質(zhì)，又既有社會(huì)科學(xué)的性質(zhì)，因此物理學(xué)既包含物理學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)等自然科學(xué)的知識(shí)，也包括哲學(xué)，社會(huì)學(xué)等學(xué)科的知識(shí)。中小學(xué)教師通過學(xué)習(xí)物理學(xué)史能系統(tǒng)了解，不僅提高教師的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)知識(shí)，還提高了社會(huì)科學(xué)的知識(shí)，從而擴(kuò)充教師的知識(shí)面，增加課堂教學(xué)的內(nèi)容，提高學(xué)生的課堂興趣。例如各科教師都可以在教授到相關(guān)的內(nèi)容時(shí)，引入科學(xué)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(nèi)容，增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2、有利于改進(jìn)教師的教學(xué)方法和教學(xué)技能。

物理學(xué)史包含了物理學(xué)家們在物理學(xué)研究過程中的創(chuàng)造過程和研究方法，教師通過學(xué)習(xí)可以系統(tǒng)了解物理學(xué)家形成科學(xué)成果運(yùn)用的各種科學(xué)方法，教師可以將可用的教學(xué)方法遷移到教學(xué)中，改進(jìn)教學(xué)。例如在了解伽利略的自由落體運(yùn)動(dòng)定律的產(chǎn)生和發(fā)展這一內(nèi)容時(shí)，同時(shí)掌握了伽利略的歸謬法；學(xué)習(xí)古希臘的阿基米德發(fā)現(xiàn)浮力定律的過程，同時(shí)掌握了替代法；學(xué)習(xí)法拉第發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)”現(xiàn)象，同時(shí)了解逆向思維法等等，通過這些物理學(xué)史料的學(xué)習(xí)，教師可以將有用的科學(xué)方法運(yùn)用到自己的學(xué)科教學(xué)中，從而改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)技能。

3、有利于樹立教師愛崗敬業(yè)的奉獻(xiàn)精神。

教師在學(xué)習(xí)古希臘的科學(xué)技術(shù)，不僅涉及阿基米德的運(yùn)動(dòng)學(xué)說、力學(xué)等方面的物理學(xué)知識(shí)，還要學(xué)習(xí)阿基米德為科學(xué)獻(xiàn)身的精神，他一生都熱衷于將其科學(xué)發(fā)現(xiàn)運(yùn)用于實(shí)踐，造福于當(dāng)?shù)氐娜藗?。[3]44教過對物理學(xué)史的學(xué)習(xí)還能了解到倫琴主動(dòng)放棄了X射線的專利權(quán)，使X射線廣泛地運(yùn)用于醫(yī)學(xué)為世人收益，還有1902年約里奧—居里夫婦發(fā)現(xiàn)了放射性物質(zhì)“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(hù)，最終因患上白血病而去世等等。教師通過學(xué)習(xí)，了解到物理學(xué)史料中一系列物理學(xué)家對科學(xué)事業(yè)的獻(xiàn)身精神，從而樹立愛崗敬業(yè)，對教育事業(yè)無私奉獻(xiàn)的精神。

三、有效提高中小學(xué)教師科學(xué)素養(yǎng)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(xùn)，或在現(xiàn)有的教師在職培訓(xùn)中開設(shè)物理學(xué)史的課程，讓教師們進(jìn)行系統(tǒng)理論學(xué)習(xí)，還可以組織物理學(xué)史的專家到各中小學(xué)校進(jìn)行專題講座，達(dá)到普及物理學(xué)史的知識(shí)的目的。

參考文獻(xiàn)：

1、張瑤，周芳梅.開設(shè)物理學(xué)史對高校師范生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].高師理科學(xué)刊，2016（8）P85；

2、李艷平，申先甲.物理學(xué)史教程[M].北京：科學(xué)出版社，2009：18

3、張瑤.開設(shè)物理學(xué)史對物理教育專業(yè)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)[J].課程教育研究，2017（17）P44