張戰(zhàn)杰

當(dāng)今科技發(fā)展日新月異,知識經(jīng)濟(jì)漸成主流。如果說科學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代社會演進(jìn)的強大動力的話,那么具有高科學(xué)素養(yǎng)的人,則是科學(xué)技術(shù)得以發(fā)揮威力的主體角色。加強青少年科學(xué)素養(yǎng)教育,是適應(yīng)21世紀(jì)科技發(fā)展與挑戰(zhàn)的必然選擇。物理學(xué)作為具有認(rèn)識論和方法論性質(zhì)的自然科學(xué),與社會的聯(lián)系日益密切,對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)具有獨特的功能和鮮明的優(yōu)勢。

一、科學(xué)素養(yǎng)的構(gòu)成和含義

中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會在對公眾進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)調(diào)查的報告中指出:科學(xué)素養(yǎng)就是對個人決策、參與公眾和文化事務(wù)以及經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)所需要的科學(xué)概念和過程知識的理解?？梢哉f,這代表了我國科學(xué)教育界對科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵的認(rèn)識和理解。

在物理教學(xué)中有意識、有目的、有計劃的提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是實施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。

二、物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的途徑和策略

1.加強實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

物理學(xué)是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),許多概念的引進(jìn)、規(guī)律的得出都和實驗有著密切的聯(lián)系。正如諾貝爾獎獲得者華裔科學(xué)家楊振寧博士所說:“對人類來說,畢竟百分之九十的科學(xué)活動是實驗,而且科學(xué)中最重要的基礎(chǔ)是實驗?！?/p>

在“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”一課教學(xué)中,可以設(shè)計讓學(xué)生們自主選擇器材進(jìn)行實驗探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件。借助實驗,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識,學(xué)會從身邊的現(xiàn)象和學(xué)過的知識著手發(fā)現(xiàn)問題,尋找規(guī)律。

實驗中,學(xué)生們大膽嘗試,積極實踐,想了很多辦法:有的學(xué)生把條形磁鐵放在線圈外側(cè),將條形磁鐵與線圈接觸,尋找感應(yīng)電流;有的學(xué)生把線圈與條形磁鐵摩擦,尋找電流;也有的把靈敏電流計和條形磁鐵串接起來……結(jié)果,學(xué)生中有的找到了電流,也有少部分學(xué)生沒有找到。但不管實驗成功與否,學(xué)生們對此都興趣十足。這一過程為學(xué)生提供了一次學(xué)習(xí)的經(jīng)歷,讓學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主人,通過自主的探究、動手實踐,體驗和感悟了科學(xué)研究的方法,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)意識和勇于創(chuàng)新的精神。

2.寓科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)于物理學(xué)的基本概念、基本規(guī)律的教學(xué)之中

在物理概念和物理規(guī)律的建立過程包含著豐富的科學(xué)方法,在物理教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平在每個教學(xué)環(huán)節(jié)中滲透科學(xué)的思想方法,培養(yǎng)他們的科學(xué)品質(zhì)和科學(xué)精神。

在“勻變速直線運動的加速度”一節(jié)的教學(xué)中,先用錄像等電教手段讓學(xué)生觀察幾段運動(如汽車起動或火車進(jìn)站等),引導(dǎo)學(xué)生從日常生活中發(fā)現(xiàn)問題。然后通過預(yù)先測量的這些運動在每隔一定時間時的速度值來尋找這些運動中速度變化的規(guī)律,從而引出勻變速直線運動的概念。再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類比分析:各種運動中速度的變化快慢是否相等;如何表示速度變化的快慢等問題。最后歸納出加速度的概念。這一研究過程幫助學(xué)生正確區(qū)分了速度、速度的變化量和加速度這三個物理量,順利地幫助學(xué)生克服了這一思維障礙。

3.滲透物理學(xué)史教育,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)的思維方法

物理學(xué)史集中地體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識物理世界的現(xiàn)象、結(jié)構(gòu)、特性、規(guī)律和本質(zhì)的過程。它包含了認(rèn)識論和方法論的因素,包含了深刻的物理思想,包含著探索者的思索、創(chuàng)造、艱辛和悲歡。物理學(xué)史具有的豐富的教育因素,使其在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)中可以發(fā)揮獨特的功能。將物理學(xué)史引入教學(xué)之中,讓學(xué)生“參與”物理學(xué)思想發(fā)展及物理學(xué)規(guī)律、理論的發(fā)現(xiàn)過程,有助于增強學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和信心,有助于培養(yǎng)學(xué)生實事求是的工作態(tài)度和踏踏實實的工作作風(fēng)。

4.有機(jī)滲透物理學(xué)科前沿內(nèi)容和STS教育,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

若在物理教學(xué)中僅僅探討基礎(chǔ)知識,而不接觸科學(xué)前沿內(nèi)容,學(xué)生就跟不上時代的步伐。物理科學(xué)前沿的內(nèi)容雖然極其復(fù)雜,但在物理教學(xué)中適當(dāng)滲透其中所蘊涵的基本的物理思想?yún)s是可能的。因此,讓學(xué)生適當(dāng)?shù)亟佑|一些物理科學(xué)的前沿內(nèi)容有助于拓展學(xué)生的想象空間,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。

物理教學(xué)應(yīng)將物理知識與STS教育有機(jī)結(jié)合起來,遵循科學(xué)性、時效性、綜合性和因地制宜的原則,突出科學(xué)和技術(shù)的社會價值,突出實驗、實踐及其應(yīng)用,不僅可使學(xué)生掌握物理知識,更重要的是使學(xué)生能懂得這些知識的實用價值和社會價值:現(xiàn)代物理科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展、新成果、新成就;與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等密切相關(guān)的知識和技能;與家庭、社會生活密切相關(guān)的知識和技能。

鼓勵學(xué)生運用所學(xué)的物理知識,嘗試解決這些實際問題,這樣既增長了學(xué)生科學(xué)知識與技能,又增強了學(xué)生社會責(zé)任感。