閆紅星
摘要:科學(xué)教育能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,高中物理教學(xué)中應(yīng)滲透科學(xué)教育。
關(guān)鍵詞: 高中物理教學(xué); 科學(xué)教育
中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼:B 文章編號:1006-5962(2013)08-0190-01
所謂科學(xué)教育,是研究自然科學(xué)和社會科學(xué)的一般規(guī)律性理論??茖W(xué)教育不僅要使學(xué)生學(xué)會探索未知、發(fā)現(xiàn)真理,而且要培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、勇于創(chuàng)新的精神和提出問題、分析問題、解決問題的能力。科學(xué)教育的成效,將決定一個國家、一個民族的創(chuàng)新能力乃至競爭能力,它必然引起世界各國的高度重視。因而,我認(rèn)為在高中物理教學(xué)中滲透科學(xué)教育有著非常重要的意義,具體可以從以下四個方面進行。
1 摒棄"順藤摸瓜"的探究,讓學(xué)生親歷科學(xué)過程
科學(xué)教育是學(xué)生個體的科學(xué)再認(rèn)識和再創(chuàng)造過程。因此科學(xué)教育就其認(rèn)識過程而言與科學(xué)家的科學(xué)研究在本質(zhì)上是相似的,即遵循著"問題─假設(shè)─驗證─理論"的探究思路。這樣的探究思路總體上符合科學(xué)的求實規(guī)范,也符合學(xué)生的認(rèn)知特點。然而,問題在于學(xué)生以怎樣的方式經(jīng)歷這樣的探究過程?在當(dāng)前的科學(xué)教育中流行著一種以科學(xué)探究思路為線索的,被稱之為"順藤摸瓜"的科學(xué)教育模式,即教師根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)和思維水平設(shè)計出最簡捷、高效的探究路徑,而后,學(xué)生在教師的啟發(fā)、誘導(dǎo)下,以"聽""看""思"為主要活動方式,追隨教學(xué)設(shè)計思路順藤摸瓜地觀察、理解、消化、獲得結(jié)論。雖然,在這樣的教學(xué)中,學(xué)生也經(jīng)歷了所謂的科學(xué)探究,但這種從問題發(fā)現(xiàn)到假設(shè)提出,再到驗證方法、步驟都設(shè)計好的探究并不反映科學(xué)探究的真實過程。在這里沒有挫折,無需反復(fù);沒有懷疑,無需爭論;沒有嘗試,無需驗證。它只是科學(xué)探究的形似,而沒有神似。學(xué)生從中體驗不到科學(xué)的求實規(guī)范,不利于學(xué)生求實精神的培養(yǎng)。也就是說,只有親歷科學(xué)過程,才能體驗科學(xué)規(guī)范,領(lǐng)悟科學(xué)精神。因此,我們應(yīng)該變革這種"順藤摸瓜"的科學(xué)探究,讓學(xué)生在親歷科學(xué)的探究過程中體驗科學(xué)的求實規(guī)范,領(lǐng)悟求實精神。
2 科學(xué)觀念的培養(yǎng)
科學(xué)觀念是由于科學(xué)知識的長期積累及科學(xué)方法的多次卓有成效的運用后,使人們深信某些知識與方法具有更為深刻與普遍的意義,從而在信念、世界觀、價值論等方面引起較為深刻的變化,并形成穩(wěn)定的取向,它使一些基本科學(xué)規(guī)律、科學(xué)原理被提升到判斷事非標(biāo)準(zhǔn)的地位,形成一種科學(xué)的理性??茖W(xué)觀念有較強的遷移性,它會自覺或不自覺地體現(xiàn)在人們對世界、事物的判斷中。所以在物理教學(xué)中要十分重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀念,在課堂教學(xué)目標(biāo)中要顧及觀念的培養(yǎng)目標(biāo)。
3 在教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)生對科學(xué)解釋的評估
為此,可以讓學(xué)生提出并比較各種可能的解釋,看看所收集的證據(jù)究竟更支持哪種解釋。學(xué)生之間的公開討論、評議是提高評估能力的有效方式。關(guān)于科學(xué)探究的交流和表達,教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生從以下兩個方面關(guān)注自己表達能力的提高:一是交流內(nèi)容的組織,包括課題的提出、探究計劃框架、信息收集過程和數(shù)據(jù)整理、基本論點和對論點的解釋、存在的問題和新發(fā)現(xiàn)等,應(yīng)學(xué)會根據(jù)課題特點對上述方面各有不同側(cè)重;二是陳述的形式,包括文字、表格、圖像、公式、插圖等,學(xué)會根據(jù)不同的內(nèi)容選擇恰當(dāng)?shù)男问竭M行交流。在此基礎(chǔ)上,教學(xué)中要提供學(xué)生當(dāng)眾交流的機會,使學(xué)生能準(zhǔn)備有條理的講稿,并進行準(zhǔn)確和富有邏輯的發(fā)言。學(xué)生在科學(xué)探究個案的各個環(huán)節(jié)所發(fā)展的能力往往是不平衡的,可能有的個案中學(xué)生在某些環(huán)節(jié)中探究行為的自主性較強,與這些環(huán)節(jié)相對應(yīng)的探究能力得到很好的發(fā)展,而在另外一些環(huán)節(jié)中,教師需要作必要的引導(dǎo)或指導(dǎo),在這些方面學(xué)生便缺乏鍛煉。因此,教師在設(shè)計、實施科學(xué)探究教案時,應(yīng)該對各個案例的具體教學(xué)目標(biāo)進行認(rèn)真分析,以便了解學(xué)生在探究經(jīng)歷中所存在的薄弱環(huán)節(jié),以便采取改進的措施。
4 讓學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法
科學(xué)方法教育的目的在于提高學(xué)生解決物理問題的能力以及加強學(xué)生對于物理知識科學(xué)的思維方法,物理教學(xué)中進行科學(xué)方法教育,主要是進行思維方法的訓(xùn)練。舉個高中物理讓學(xué)生掌握科學(xué)思維方式的教學(xué)例子,電場是電磁學(xué)的基礎(chǔ),看不見,摸不著,比較抽象。并且解決問題用到幾乎所有的力學(xué)原理,綜合性強,難度大,方法多.因此,掌握科學(xué)的思維方法顯得尤為重要. (1)理想化模型法是忽略研究對象的次要因素后進行簡化而建立的.如點電荷就是這樣的理想化模型. (2)控制變量法是物理學(xué)研究中常用的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法之一,尤其是研究涉及多個物理量的有關(guān)問題。如:在研究電場力的性質(zhì)時,討論電場力F與場電荷Q、試探電荷q以及兩者間r時,采用控制變量法.(3)比值定義法是物理學(xué)中常用的重要方法。在這里不僅可以整理以前學(xué)過的用比值定義法定義的物理量,而且讓學(xué)生比較定義式與決定式中物理量之間的關(guān)系,理解物理量的本質(zhì)含義。
5 通過物理實驗進行科學(xué)方法教育
物理學(xué)是一門實驗科學(xué),探究實驗是加強科學(xué)方法教育的有效途徑。在物理教學(xué)中,應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生六個方面的實驗技能:(1)掌握基本儀器的構(gòu)造、原理和使用,能正確使用儀器進行觀察、測量和讀數(shù);(2)掌握中學(xué)有關(guān)實驗的一般原理和實驗方法;(3)會正確記錄實驗數(shù)據(jù),并能進行運算和分析,以得出正確的結(jié)論;(4)了解誤差概念,并學(xué)會初步的誤差計算和分析;(5)會寫一般的實驗報告;(6)養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,包括愛護儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習(xí)慣等。另外,教學(xué)中要注重把教材上的演示實驗變?yōu)閷W(xué)生的探索實驗,引導(dǎo)學(xué)生通過親身實踐去領(lǐng)會科學(xué)家們研究問題的科學(xué)方法,并內(nèi)化為自己的思維和行為方式,培養(yǎng)他們用科學(xué)方法主動探求新知識、研究新問題的習(xí)慣和能力。
總之,在物理教學(xué)中有意識地加強科學(xué)教育,是使學(xué)生增長知識、發(fā)展能力、提高素質(zhì)的一個有效途徑。