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基于科学精神培养的初中物理教学实践与探索

2022-04-14张雪来

理科爱好者(教育教学版) 2022年1期
关键词:科学精神初中物理培养策略

【摘 要】在科学技术高速发展的时代背景下,人们的生活和生产都离不开科技。为了让学生能够更好地适应社会发展,加强对学生科学探究意识和科学素养的培养是非常必要的。而初中物理是一门具有较强科学性和综合性的课程,在培养学生科学精神上发挥着积极作用,这就要求初中物理教师必须要意识到这一点,并充分发挥出该学科的教育价值,培养学生的科学精神。鉴于此,文章主要对如何在初中物理教学中落实学生科学精神的培养进行了简要分析。

【关键词】初中物理;科学精神;培养策略

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437(2022)06-0076-03

在以核心素养为重心的课程改革背景下,学生科学能力的培养成为了初中物理学科教学中的重要目标。而科学精神作为科学素养中不可或缺的一部分,要想实现这一教学目标,教师则必须要加强对学生科学精神的培养。简单来说,科学精神是指学生在对物理知识学习、探究和运用过程中所形成的一种科学思维,当学生具备了这种思维后,则可以在物理学习中表现出较强的能力和较高的积极性[1]。这就要求初中物理教师必须要结合学科教学的规律和学生思维发展特征,采取适宜的教学方式,落实学生科学精神的培养,进而促进学生物理学科核心素养的发展。就这一方面而言,加强对初中物理教学中学生科学精神培养的研究是非常必要的。

1   新课程标准对初中物理教学中学生科学精神培养的要求

科学精神是人类在对自然科学进行探究过程中所总结得来的科学信念、价值标准以及行为规范等,目前已经演变成培养社会人才的基本要求之一。物理学科中的科学精神主要体现在质疑、创新、求异、传承等方面的内容,对学生这些科学精神的培养,能够让学生的科学探究能力和人文素养得到全面发展[2]。为此,初中物理课程标准中也明确提出,将学生科学精神的培养作为重要教学目标,并就学生科学精神的培养提供了方法理论指导,即在教学中,教师应引导学生养成良好的思维习惯,促使学生自主对物理知识进行分析和探索,让学生的科学探究能力得到充分锻炼,并形成相应的科学精神。同时教师还需要为学生提供更多思维展示的机会,让学生在自主发现和解决问题的过程中,掌握相应的知识经验和科学规律,提高自身的科学探究能力。基于这些要求,初中物理教师需要及时更新自己的教学理念,并树立起为学生服务的意识,促进学生科学精神和科学素养的发展,为其提供良好的环境和专业指导,让学生获得更加全面的发展。

2   物理学科中的科学精神指向

科学精神主要涉及理性思维、批判质疑、勇于探究等要点。科学精神可谓是所有学科学习过程中的核心,在物理学科之中的科学精神究竟体现在哪里呢?

2.1  理性思维是物理学发展的基础

理性思维是一种构建在证据以及逻辑推理基础上的一种思维方式,如在研究“声音传播条件”的时候,慢慢抽走玻璃罩中的空气,即可听到闹钟的声音在逐渐减小,得到“声音无法在真空中传播”这一结论。又如在研究“力与运动的关系”后,亚里士多德先提出了“有力作用,物体才能运动,没有力物体就无法运动”,而伽利略则在其提出的观点基础上研究了阻力对于运动造成的影响,并且得到了结果“阻力越小、物体运动就会越远”,然后基于此进一步得到“如果没有阻力物体就会永远运动下去”这一观点。由此可见,在物理学科之中,很多物理概念的形成都体现出科学精神中的理性光辉。

2.2  批判质疑是物理学发展的动力

批判质疑则主要指的是要具有一定的问题意识,能够懂得独立思考、独立判断,能够在分析问题的时候学会多角度、辩证性地分析问题,然后再基于此来作出相应的决策以及选择。伽利略就是在对亚里士多德提出的观点的基础上展开了著名的比萨斜塔实验。科学家赫歇尔则对牛顿提出了质疑:“在红光之外,还存在着我们看不见的光?”并且在大量实验调查过程中发现了能够让温度计示数上升的红外线。此后德国物理学家里特又提出了全新的質疑,并且在研究过程中发现了紫外线。由此可见,物理这一学科的知识与规律是伴随着质疑与批判而形成的,这也表明了质疑是探索未知真理的不竭动力。

2.3  勇于探究是物理学发展的重要保障

勇于探究通常是指具有强烈的好奇心以及进取心,而且能够不畏困难、具有坚持不懈的意志力,能够主动、大胆尝试,积极探索问题解决方式的一种能力和精神,这也是物理学科中必不可少的科学精神之一。如法拉第之所以在物理与化学科学方面有重大的贡献,就是因为其具备勇于探究的科学精神,才有了“电磁感应定律”。所以说勇于探究也是物理学科之中科学精神的重要体现,是物理学得以发展的重要保障。

3   初中物理教学中学生科学精神培养的策略

3.1  合力开展科学教育,增强学生科学意识

在初中物理教学中要想有效落实学生科学精神的培养,首先就需要帮助学生树立起科学意识,这样学生才能在学科知识学习的过程中逐渐形成科学品质。这就要求初中物理教师应意识到科学教育对学生的重要性,并有意识地将科学教育渗透到教学实践中,增强学生的科学意识,发展学生的科学思维,并促使学生形成良好的科学品质。同时在教学方法上,教师也应适当进行创新,为学生提供更多自主探究和实践的机会,并鼓励学生利用自己的思维方式去探究物理知识,追求真理,以此来培养学生的科学精神[3]。以“声音的产生与传播”这一课的教学为例,教师可以一改以往说教式的教学方式,鼓励学生利用自己已有的生活经验和知识经验,大胆猜测声音是如何产生的,又是如何传播的。在这一过程中,教师需要为学生提供自我展示的机会,并肯定和赞扬学生所提出的新奇观点,鼓励学生通过自主实验的方式,去验证自己的想法,以此来发展学生的科学思维,提升学生的科学探究能力,促使学生形成一定的科学精神。

3.2  结合生活实际,培养学生科学精神

现实生活孕育了物理这门自然科学,因而物理学科中的知识和现象都可以在现实生活中得到印证和体现。在对学生科学精神培养的过程中,教师也必须要清楚地意识到这一点,并借助生活化事例,引导学生去探究和理解物理知识,促使学生科学思维和科学探究意识的发展,培养学生的科学精神。以“浮力”的教学为例,为了帮助学生理解“浮力”这一物理概念,教师可以给学生布置一个生活实践课题,即到现实生活中感受浮力。在完成这一课题的过程中,有的学生会通过游泳的方式感受浮力;有的学生则会通过生活小实验的方式感受浮力,如将泡沫板放在水面上等。在生活中感受物理知识的方式,不但能够加深学生对知识的理解和感悟,更为重要的是可以有效培养学生的科学探究精神,让学生今后能够自觉利用物理知识去解释或解决生活中的问题。

3.3  开展创意实验,培养学生科学探究能力

物理实验是探究物理知识的重要手段,因此,实验教学是初中物理教学中不可或缺的一部分,也是培养学生科学精神的有效途径。这就要求初中物理教师必须要清楚地意识到这一点,并通过对实验教学的优化和创新,为学生提供更多自主实验的机会,让学生在物理实验中感受到物理学科的魅力,激发学生对物理知识探究的兴趣和欲望,为学生科学精神的培养奠定良好基础[4]。同时在实验教学中,教师一定要凸显学生的主体地位,让学生通过自主设计实验、动手实验,最终得到实验结论,这样才能真正锻炼学生的科学探究能力,培养学生的科学精神。如在“测试小灯泡的电功率”这一物理实验的教学中,教师可以一改以往演示实验教学的方式,在保证实验安全的前提下,让学生根据所学的物理原理,利用给出的实验器材,自主设计实验方案,然后通过动手实践的方式,去验证实验方案的可行性,同时对方案中不合理之处进行优化调整,保证实验的顺利完成。同时在实验的过程中,教师也应引导学生仔细观察实验现象,做好数据记录,以便得出科学的实验结论。这样的教学充分体现了学生的自主性,让学生在实验中获得科学探究能力的提升,并促使学生对科学精神形成更加深刻的理解和感悟。

3.4  提出科學问题,培养学生科学精神

培养学生的科学精神时,教师还需要向学生提出科学问题,以此来有效培养学生质疑、批判等科学精神。科学本就是在不断批判、质疑中前进的,而问题的提出可以说是科学发展的基础,所以在初中物理教学中,教师要想有效培养学生科学精神,一定要结合教学内容来提出科学问题。为了确保问题的合理性、科学性,教师在提问之前需要先了解学生学习能力、理解能力及思维能力,然后提出难度适宜的问题,这样才能有效点燃学生质疑、批判的兴趣,让学生在问题思索中形成科学精神。如在“质量与密度”的教学中,可以结合教学内容及学生学习情况提出如下问题:“是不是所有的物质其密度都是固定的?同一物质,不同形态下的密度会一样吗?”借由这两个问题来引发学生质疑思考,让学生形成科学精神。

3.5  借助社会资源,培养学生科学精神

物理这一学科本就与实际生活密切相关,所以教师在开展初中物理教学的时候,还可以借助社会资源来有效培养学生科学精神,具体而言就是结合当地社会资源来为学生设计一系列的实践性活动,借此来有效提高科学精神培养效果。如在城市建筑装修方面就涉及很多物理知识,教师可以在学生具备一定的电学、力学、光学、热学等知识后,要求学生在课堂之外花费一天来跟踪装修团队,然后写一篇“装修中的物理”调查报告。这样学生就能意识到装修中的水电改造、双控开关等涉及电学知识;太阳能、热水器的方位与楼层限制则涉及光学方面的知识;而水管隔音、天花板隔音则涉及声学方面的知识。这样学生就能在社会调查过程中产生科学探究的欲望,在解决问题的实践中形成良好的科学精神。

3.6  借助生成课程,培养学生科学精神

生成课程是一种全新的教育教学理念,主要是指以真正的对话情境为依托,在教师、教材、学生、环境等多种因素的持续相互作用过程中动态生成的建构性课程。教师在初中物理教学中可以借由生成课程来对学生科学精神进行有效培养。如在“生活中的透镜”的教学中,教学课堂上借助调节暗箱的长度来促使照相机所呈现出来的像变得清晰,这个时候学生就会产生问题:“为什么实际生活中的拍照并不需要调节像距?”对于这一问题,教师要改变以往直接回答的教学方式,在课堂上将其作为生成资源来引导学生思考、探索与分析,这样学生就能自主思考与解决问题,从而有效提升教学效果,为学生科学精神培养提供良好的环境。

3.7  借助多元评价,培养学生科学精神

除了上述几点之外,教师还可以借助多元评价来有效培养学生科学精神。对学生科学精神的培养,除了要让学生具备质疑、创新、探究等能力之外,还涉及民主、合作等内容,所以教师还可以借助多元评价来有效实现培养目的。在初中物理教学中,教师要改变传统单一的评价形式,借助多元化教学评价来引导学生对实验探究进行反思,这样就能进一步培养学生勇于探究的科学精神。如教师可以在对学生进行评价的时候,从多角度对学生进行评价,同时鼓励学生自我反思与思考,这样学生自然而然会更加自主地参与到探究及证明等活动中,有效发挥出教学评价的积极作用,从而提升初中物理教学效果,发展学生科学精神。

综上所述,将科学精神的培养作为初中物理教学中的重要目标,并在教学中将其贯彻落实,这不但是新课程改革的要求,更是让学生获得全面发展的必然选择。因此,初中物理教师必须要加强对学生科学精神培养的重视和研究,并认真研读新课标中关于学生物理科学精神培养的要求,通过更新教学理念和教学方式优化创新等,为学生提供更多探究知识的机会,增强学生科学探究意识,落实对学生科学精神的培养工作。

【参考文献】

[1]陈琪.初中物理教学中培养学生科学思维的策略[J].读写算,2021(20).

[2]周金明.初中物理教学中科学精神的培养策略[J].科学咨询(科技·管理),2020(11).

[3]高兴荣.初中物理教学中培养学生科学探究核心素养的策略研究[J].中学课程辅导(教师通讯),2019(18).

[4]张浩.在初中物理教学中培养学生科学精神的研究[J].教育现代化,2018(29).

【作者简介】

张雪来(1985~),男,汉族,甘肃兰州人,本科,中小学一级教师。研究方向:初中物理教育教学和班主任班级管理。

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