段淑香

公眾科學(xué)素養(yǎng)目前被認(rèn)為是一個(gè)國(guó)家興旺與發(fā)展的關(guān)鍵，成為一個(gè)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的根基。而中小學(xué)的科學(xué)教育被認(rèn)為是對(duì)科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)具有基礎(chǔ)性的、根本性的作用。由于物理學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)關(guān)系十分密切，所以它在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力上具有其他學(xué)科不可替代的優(yōu)勢(shì)，也就是在科學(xué)教育中，物理學(xué)科在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)上具有重要作用。調(diào)查顯示，目前我國(guó)中學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)還存在不足，在物理教學(xué)中應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，把學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)滲透到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)具有很好的教育功能。實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生提供具體、生動(dòng)的感性材料，還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，良好的科學(xué)品質(zhì)，如認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，愛護(hù)器材等，通過實(shí)驗(yàn)還能使學(xué)生了解和掌握自然科學(xué)的方法，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，樹立科學(xué)的自然觀，以及實(shí)事求是、堅(jiān)韌不拔的科學(xué)精神。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將會(huì)極大地促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。本文僅就實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)談幾點(diǎn)想法。

一、演示實(shí)驗(yàn)

由于演示實(shí)驗(yàn)同時(shí)具有具有直觀性、示范性、啟發(fā)性、教育性的特點(diǎn)，在各類實(shí)驗(yàn)中處于主導(dǎo)地位，對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要作用，教師要重視演示實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。

1.在演示實(shí)驗(yàn)中要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。有些演示實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮?jiǎn)單明確，比如觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行特定因素的比較，利用有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探知欲望等，實(shí)驗(yàn)操作比較簡(jiǎn)單、安全，對(duì)操作規(guī)范性的要求較低，教師進(jìn)行簡(jiǎn)單的指導(dǎo)學(xué)生就能完成，這樣的實(shí)驗(yàn)就可以由學(xué)生來進(jìn)行演示。比如探究音調(diào)和頻率關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，自制溫度計(jì)的實(shí)驗(yàn)，演示小球慣性的實(shí)驗(yàn)，利用浮沉子進(jìn)行演示的實(shí)驗(yàn)等。

2.邊講邊實(shí)驗(yàn)。邊講邊實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)在于師生共同參與，與教師的講授密切配合，讓學(xué)生獲得直觀的感性認(rèn)識(shí)、更深刻地理解物理概念和規(guī)律，掌握物理研究的方法，是創(chuàng)設(shè)物理情境，探索物理問題，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)出大量的隨堂實(shí)驗(yàn)。比如浮力的應(yīng)用一節(jié)，教師可以把金屬箔改為牙膏皮，用水杯充當(dāng)水槽，這樣實(shí)驗(yàn)器材就能人手一份，學(xué)生能親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行探究，教師一邊講授一邊指導(dǎo)。

3.合理利用多媒體演示。有些內(nèi)容非常抽象，不具備可演示性。但同時(shí)，這部分內(nèi)容往往又十分枯燥，學(xué)生不感興趣，比如九年級(jí)課本的微觀世界、核能、太陽(yáng)能等內(nèi)容。還有些內(nèi)容不宜用實(shí)驗(yàn)來演示，或者不易觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這時(shí)可以通過信息處理，應(yīng)用多媒體技術(shù)，使之在屏幕上以生動(dòng)形象的圖像演示出來，達(dá)到圖、文、聲、像兼具的效果。

二、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下利用整節(jié)課的時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)室分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)形式，是學(xué)生親自動(dòng)手使用儀器、觀察測(cè)量、取得資料數(shù)據(jù)、并親自分析總結(jié)的學(xué)習(xí)過程，對(duì)培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著重要作用。在實(shí)驗(yàn)中，由于個(gè)體差異，學(xué)生的動(dòng)手操作能力大不相同，有的學(xué)生要用一節(jié)課才能完成的實(shí)驗(yàn)，有的學(xué)生很短時(shí)間就能完成，剩下的時(shí)間只能寫作業(yè)或者干脆東張西望來打發(fā)，沒能把實(shí)驗(yàn)室充分利用起來。針對(duì)上述情況，在分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，我增加了難度不同、貼近生活的選做實(shí)驗(yàn)。

以測(cè)量物質(zhì)的密度為例，課本上要求測(cè)量鹽水和形狀不規(guī)則塑料塊的密度，我又列出了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)作為選做實(shí)驗(yàn)。

1.要測(cè)量一個(gè)新鮮的馬鈴薯的密度，可以選用什么器材？寫出實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)表格并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.如何用一架天平、一只空杯子和適量的水，測(cè)出一碗豆?jié){的密度。寫出實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)表格并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在實(shí)驗(yàn)過程中，部分理論基礎(chǔ)好、操作能力強(qiáng)的學(xué)生在完成了課本要求的實(shí)驗(yàn)后，根據(jù)個(gè)人興趣選做了我另外準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的探究熱情很高，教學(xué)取得了比預(yù)期更好的效果。

三、充分利用現(xiàn)有儀器設(shè)備，建開放實(shí)驗(yàn)室

阿姆斯特朗曾說：“實(shí)物教學(xué)或演示實(shí)驗(yàn)不管有什么樣的價(jià)值和效果，都無法與發(fā)現(xiàn)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比擬?！毙抡n標(biāo)就十分強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究的學(xué)習(xí)?？梢詫⒁徊糠中?shí)驗(yàn)改造成學(xué)生力所能及的探究性實(shí)驗(yàn)，供學(xué)生在自習(xí)課或課余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。比如小燈泡串并聯(lián)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)街上的小彩燈并不是所有燈泡同時(shí)亮或者同時(shí)滅，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，原來是幾個(gè)小燈泡串聯(lián)為一組，不同組的燈泡再并聯(lián)起來。開放實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生的個(gè)性發(fā)展、為學(xué)生的科學(xué)探究提供了更大的空間。

另外，有的學(xué)校有許多閑置報(bào)廢的儀器，棄之可惜，可以精心挑選，供學(xué)生探究之用。在這里，學(xué)生可以把報(bào)廢的顯微鏡拆開，研究其光學(xué)結(jié)構(gòu)，可以拆卸報(bào)廢的各類電表、表頭，了解電表、表頭的工作原理等。通過這些，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力會(huì)得到很大提高。

四、充分挖掘生活資源，建立家庭實(shí)驗(yàn)室

新課標(biāo)除了強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究的學(xué)習(xí)，更加重視利用身邊容易獲得的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這就有必要指導(dǎo)學(xué)生建立家庭實(shí)驗(yàn)室。鼓勵(lì)學(xué)生平時(shí)對(duì)生活資源加以留心，注意收集和整理，就可以建立起自己的家庭實(shí)驗(yàn)室，在家中完成許多實(shí)驗(yàn)。比如測(cè)量自己步行的平均速度，找重心，用鉛筆芯自制滑動(dòng)變阻器控制小燈泡的亮度，測(cè)量電冰箱一日耗電量，用兒童激光筆做光的反射、折射實(shí)驗(yàn)等。開展家庭實(shí)驗(yàn)對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，具有十分重要的作用。

新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)以物理知識(shí)和技能為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神、實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識(shí)；改革以書本為主、實(shí)驗(yàn)為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式，提倡多樣化的教學(xué)方式。在義務(wù)教育的物理課程中，教師要使學(xué)生學(xué)到獲取知識(shí)的方法、增強(qiáng)探究未知世界的興趣和能力，以及學(xué)生對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的理解和科學(xué)價(jià)值觀的樹立，是與科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)同等重要的。物理實(shí)驗(yàn)是研究物理學(xué)的重要方法和手段，是培養(yǎng)學(xué)生操作技能和科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度的重要過程。在物理課堂中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，必能促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。

【責(zé)編 金 東】