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利用物理学科培养中学生的科学素养

2022-04-21李植深

广东教学报·教育综合 2022年47期
关键词:学生发展科学素养

李植深

【摘要】根据现代社会对人才的需求,筆者结合现代教育理念和科学素养理论,以及个人的教学实践,就如何通过激发学生的好奇心、养成良好的思维习惯、注重和实践相结合、提高科学探索能力等途径来培养学生的科学素养,阐述自己的见解和体会。

【关键词】物理教育;科学素养;学生发展

“科学素养”来源于英文“Science Literacy”。在英语中,literacy有两层含义,一是指有学识,有文化,与学者和专家有关;另一个是指能够阅读、书写,针对一般公众。1996年,美国颁布了《国家科学教育标准》,旨在引导我们从当前学校教育的种种束缚中解脱出来,向着优异群体这个共同的目标前进。

在物理学科方面,《物理课程标准》的说明中也有不少参考了科学素养。物理学作为一门重要的自然科学的基础科学,不仅推动了物质文明的进步和人类对自然世界的认识,而且对人类思维的发展产生了不可或缺的影响。从亚里士多德的自然哲学到牛顿时代的经典力学,再到现代物理学的相对论和量子力学,这种思维的转变超越了科学知识的范畴,渗透到人类生活的许多领域,给人类的政治、经济、文化和生活带来了新的价值。

基于物理学科的《课程标准》,怎样通过义务教育阶段的物理学习,使学生具备基本的科学素养呢?具体的做法如下:

一、保持对自然界的好奇,在了解自然的过程中,有满足感

每个学生都是自然科学家,生来就对周围的世界充满好奇,尤其是对自然世界中丰富多彩的自然现象。教师应该尽力保持学生对自然世界的好奇心,在物理课上做更多的实验,使学生对实验感兴趣,激发学生的好奇心。例如,在上《大气压强》这节课的时候,可用一个杯子装满水,然后用一块硬纸板盖住,再将杯子倒置过来。学生会惊讶地发现,水在重力的作用下不会流出来。在激发学生的好奇心之后,让学生猜测为什么会这样,然后介绍什么是物理现象、物理定律等,让知识变得生动有趣。

物理学是一门实用性很强的科学,物理知识来源于生活,还应回到生活中去,使生活与物理融为一体,优化课堂情景,促使知识与实际生活紧密联系,引领学生观察生活,运用知识解决实际问题,使课内与课外知识同学生的认识领域连结起来。这样的物理课堂才能有助于学生理解物理知识,使学生更自主地学习物理。例如,骑车上坡时走S形比较省力;坐在沙发上比坐在硬凳子上舒服多了;夏天从冰箱里拿出来的啤酒或饮料,外面总是湿漉漉的,是瓶子漏了吗?对于这些学生的生活经历和问题,如果教师在教授新知识之前能够以问题的形式提出来,学生就会有解决问题的强烈愿望,学习热情就会很高。

二、养成良好的思维习惯,勇于有根据地质疑

科学的思维习惯并不神秘,也不是科学家独有的,而是每个人都应该掌握的技能。一旦一个人获得了这些技能,不管他从事何种职业,都将终身受用。批判性思维是一个过程,在明确自己的或他人的观点后,进行反思,从而提出质疑和作出独立的分析。在物理教学中培养学生的批判性思维尤为重要。这样,学生就能对生活和学习中遇到的物理问题,进行科学的分析和批判,做出理性的决策。在实践中,当个人的意见与绝大多数同学的不同时,有勇气表达自己的观点。在物理教学中培养学生的探究能力,判断性思维的例子有很多,如,在探究“水的沸腾”实验中就涉及到提出质疑,进行独立分析,提出自己的观点等良好思维习惯。实验得出,各组的实验结果各有不同,但大多数的水的沸点不是100℃,这如何解释?这时就要留时间让学生发表意见,说明依据,总结规律。可能是实验出错、可能是实验器材精确度不高、可能是气压影响、可能是水质不纯等,这个过程很好地培养了学生的辩证逻辑思维、批判性思维和发散性思维。有根据地质疑,是良好的科学品质。

三、乐于参与和科学技术有关的社会活动,在解决问题时能运用科学方法

物理教材中有大量关于科学、技术和社会的阅读材料。教育的出发点不仅在于科学知识本身,而且在于科学、技术与社会的关系。在物理课程中,学生通过参与和解决现实生活中的具体问题,获得科学技术知识,从而形成正确的科学态度、价值观和社会责任感,学会将知识和方法与实践相结合。且在参与社会活动时,能够根据自己的价值观对某些问题作出合理的价值判断,并能够采取适当的行动。2020年,笔者任教初二年级物理。期间,有学生关注到有媒体报道,汽车夜间不合理使用远光灯的危害。学生当下也提出,当地夜间不合理使用远光灯的现象很普遍。于是,笔者建议这几位学生组成调查小组,在确保安全的前提下对当地几个主要路段夜间汽车不合理使用远光灯的情况做一个调查,记录每50辆汽车,使用远光灯的比例。他们利用周末夜间时间,做了两个月的调查记录,并在网上查找夜间不合理使用远光灯的危害,利用一节班会课在班中做了报告,提醒家长不要违规使用远光灯。

四、尊重事实,独立思考,具有初步的科学探究能力

尊重事实也就是我们所说的实事求是,也是学生非常重要的科学素质。在物理教学特别是实验的教学中,要培养学生的诚信素质,如实地记录实验数据和现象。但是,这在实际教学中很难做到。因为学生做实验的器材,精确度一般都不高,再加上使用时间比较长,有一定的损伤。所以,在实际测量中有时误差会偏大,实验得到的数据和物理规律不一致。面对这些学生测量的数据,教师要特别注重培养学生尊重事实的品质,并给出科学合理的解释,从而让学生养成尊重事实的习惯,具有初步的科学探究能力。

五、关心科学发展前沿,有振兴中华、服务人类的使命感

随着科学技术的飞速发展,学生应关注科学发展的前沿。近代中国,是从一个落后的国家发展起来的。期间,一些科学技术从无到有,从落后到先进。而这里面就有很多涉及物理学科的,如,神舟飞船的发射、“蛟龙号”的潜海、“复兴号”的开通等,这些都可以在适当的时候渗透给学生,然后让学生自己去“百度”一下,了解详细的内容。如,在讲到“核能”时,介绍我国的导弹之父,钱学森,在美国人眼中“钱学森无论走到哪里,都抵得上五个师的兵力”。物理教学中,教师要因势利导地介绍科学技术的应用、科学伟人的事迹、物理学史的发展,从而培养学生热爱祖国的情怀,振兴中华的使命感,服务人类的责任心,使学生树立正确的爱国主义观念,有正确的价值倾向和坚韧不拔的意志征。

提高学生的科学素养,具有深远的意义,且任重而道远。没有全体国民科学素养的整体提升就不可能有21世纪中华民族的腾飞。而物理教师在培养学生的科学素养上担负着重大的责任,责无旁贷。

参考文献:

[1]廖佰琴,张大昌.全日制义务教育物理课程标准解读[M].湖北教育出版社,2002.

[2]张军鹏.初中物理校本培训指导手册[M].广东高等教育出版社,2007.

[3]许国良.中学物理教学法[M].高等教育出版社,1990.

[4]郭奕玲,沈慧君.物理学史(第2版)[M].清华大学出版社,2005.

责任编辑  陈  洋

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