淺談在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的方法

關(guān)永昌

（河北省灤平縣第一中學(xué)，河北 灤平 068250）

高中生的思維認知和習(xí)慣觀念，經(jīng)過日積月累的鍛煉完善，逐漸趨于成熟，自主學(xué)習(xí)能力和邏輯推理能力也在不斷提高。為了讓高中生將所學(xué)物理知識準確應(yīng)用到生活實際中的問題上，培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新、實事求是的科學(xué)態(tài)度和精神，需要教師利用多元化途徑，充分優(yōu)化高中物理教學(xué)水平，突出高中生的物理核心素養(yǎng)。

一、科學(xué)素養(yǎng)基本概念

科學(xué)素養(yǎng)是一個寬泛概念?？偟膩碚f，科學(xué)素養(yǎng)主要指必要的科學(xué)知識、科學(xué)思維方式、對科學(xué)的理解、科學(xué)的態(tài)度與價值觀，以及運用科學(xué)的知識、方法解決問題的意識和能力。具體來說，科學(xué)素養(yǎng)包括：數(shù)學(xué)、技術(shù)、自然科學(xué)、社會科學(xué)等諸多方面；也包括熟悉世界、尊重自然界的統(tǒng)一性,懂得科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)相互依賴的一些重要方法,有科學(xué)思維的能力, 認識到科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)是人類共同的事業(yè), 認識到它們的長處和局限性。同時, 還要能夠運用科學(xué)知識和思維方法處理個人和社會問題。

二、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的方法

（一）利用物理學(xué)史培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

物理學(xué)史中有很多的內(nèi)容可以用來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。如伽利略的比薩斜塔實驗, 可以通過它向?qū)W生介紹在物理學(xué)研究中不要迷信權(quán)威，只要你經(jīng)過認真研究的, 即使與一些現(xiàn)有的觀點不一至也要敢于表達自己的觀點。物理學(xué)就是科學(xué)家在不斷的改正前人的錯誤觀點的過程中得到不斷的發(fā)展的；如哥白尼用了 四十年的詳盡的觀察得出了行星繞太陽公轉(zhuǎn), 推翻了天主教的地心說，它說明科學(xué)研究不是一兩天就能成功的,需要長時間的堅持才能成功的道理；如伽利略斜槽實驗，它說明科學(xué)研究必須遵循的規(guī)律： 猜想-設(shè)計實驗-做實驗-歸納結(jié)論-驗證猜想-物理理論。再如牛頓第一定律的得出過程： 伽利略斜槽實驗-笛卡爾的總結(jié)-牛頓的總結(jié)。說明科學(xué)研究要善于吸收前人的研究成果,在前人研究的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究是科學(xué)研究的主旋律。在高中物理教學(xué)中，可以挖掘很多類似素材，通過物理學(xué)史培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。

（二）利用物理實驗對學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

物理實驗是物理研究中非常重要的一個環(huán)節(jié), 物理實驗是中學(xué)物理教學(xué)的重要部分，也是中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的基本方法之一。在實驗教學(xué)過程中可以把學(xué)生操作技能的訓(xùn)練、觀察能力的培養(yǎng)、思想品德的形成、思維的發(fā)展和分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)有機地結(jié)合起來，充分培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新的科學(xué)精神，使其科學(xué)素質(zhì)得到提升。

1.巧用驗證性實驗

高中物理學(xué)生實驗中的《驗證力的平行四邊形定則》、《驗證機械能守恒定律》、《驗證動量守恒定律》等三個實驗均為驗證性實驗。平行四邊形定則、機械能守恒定律、動量守恒定律是高中物理中最重要的規(guī)律，也是師生們解決物理難題時常用的法寶。這些肯定是千錘百煉、久經(jīng)考驗的真理。若允許學(xué)生們懷疑這些規(guī)律正確性，利用他們的好奇心和懷疑心理及時地進行調(diào)動和引導(dǎo)，就能培養(yǎng)學(xué)生的大膽科學(xué)質(zhì)疑素養(yǎng)。譬如把《驗證力的平行四邊形定則》改換成力合成時難道真的符合平行四邊形是否存在；把《驗證機械能守恒定律》改換成機械能守恒定律真的是否存在；把《驗證動量守恒定律》改換成動量守恒的條件真的是系統(tǒng)所受合外力為零是否存在。在一連串的質(zhì)疑中，學(xué)生已經(jīng)不再拘泥于課本實驗的目的，他們自己設(shè)計步驟，進行觀察、操作和記錄，最后通過對比得出結(jié)論。在這一實驗過程學(xué)生親身感受探索中的困難和探索成功后的喜悅，能進一步促使學(xué)生形成從容耐心的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2.妙用測量性實驗

測量性實驗的實驗原理均為相關(guān)物理公式的直接運用或引申應(yīng)用。通過做測量性實驗使學(xué)生認識到物理中的理論和實際應(yīng)用是不可分割的有機整體，實踐以理論作指導(dǎo)，實踐是理論的實際價值的體現(xiàn)。由此促使學(xué)生的科學(xué)價值觀的形成。測量性實驗都是學(xué)生通過實驗得到一些精準的數(shù)據(jù)來得出最后結(jié)論的。通過測量性實驗的學(xué)習(xí)研究可培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)量化的素養(yǎng)。

3.著重于探究性實驗

探究性實驗就是用實驗來探究未知的結(jié)論。在學(xué)生在未知結(jié)論時，教師一定要引導(dǎo)學(xué)生大膽假設(shè)合理猜想，讓他們采取有效的實驗步驟，讓學(xué)生細心體會理論和實際的聯(lián)系。在探索過程中，學(xué)生不僅能從實驗中探究結(jié)論，此過程往往給學(xué)生帶來情感效應(yīng)，促使學(xué)生由短暫的好奇轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的探索。這一類實驗可以更好地使學(xué)生學(xué)到科學(xué)探究方法，并從中得到思維和能力的發(fā)展，從而更好地提高他們的科學(xué)探究素養(yǎng)。

(三)利用課本外資源培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

在高中物理教學(xué)過程中，不能拘泥于書本，要充分利用下面的各種科普資源，盡量讓學(xué)生學(xué)到更多的科普知識，從而更好的學(xué)生進行的科學(xué)素養(yǎng)。例如，自然資源：大自然是一個天然的學(xué)習(xí)寶庫，里面有取之不盡、挖之不絕的科普資源，如講到電磁感應(yīng)時可以帶學(xué)生到發(fā)電廠去參觀一下,實地的見識加上發(fā)電廠的技術(shù)人員的專業(yè)講解不僅能讓學(xué)生加深對這部分知識的理解,還能讓他們真正的體會物理的巨大作用,這有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；社會資源： 社會是一個學(xué)習(xí)的大舞臺，可以讓學(xué)生通過查閱資料,具體制作來體驗物理研究的過程。如學(xué)了電磁感應(yīng)后,可以讓學(xué)生去找材料并制作一個小的發(fā)電機。這樣讓學(xué)生親歷制作過程,去體驗物理研究的實踐性,制作成功后也能讓學(xué)生切實的體會學(xué)習(xí)的好處。網(wǎng)絡(luò)資源： 現(xiàn)在是一個信息的時代，是一個知識爆炸的時代。網(wǎng)絡(luò)資源里就有無窮無盡的科普資源，學(xué)生可以盡情地在網(wǎng)絡(luò)資源這個海洋里敖游，可以探尋到無數(shù)的關(guān)于科技方面的奇珍異寶。