張文英
摘要:社會的發(fā)展離不開科技,而物理是科技發(fā)展的基礎之一,所以在物理教學中,教師必須提升學生的科技意識?;诖?,文章分析了影響學生科技意識培養(yǎng)的因素,并提出了將科技意識融入物理教學的策略。
關鍵詞:物理教學 ?科技意識 ?影響因素
現代科技給人們的衣食住行提供了便利,也讓人們的生活方式發(fā)生了巨大變化?,F代新技術革命涉及能源、信息、微電子技術和計算機技術等學科,這些前沿科技與現代物理學的發(fā)展密切相關。縱觀人類的發(fā)展史,每一次歷史性跨越都是在生產力發(fā)展的推動下完成的。如牛頓經典力學的建立、熱學的發(fā)展使人類進入了機械化時代,電磁理論的建立使人類進入了電氣化時代,相對論和量子力學的發(fā)展使人類進入了高科技時代。可以說,沒有基礎科學,就沒有科技應用。
科技與物理教學相輔相成,科技的進步有助于物理教學,能夠讓學生在現代生活中感受到物理的魅力,從而意識到物理的重要性。在物理教學中,教師應適時講述物理在科技中的應用,多開展與物理有關的課外科技活動,培養(yǎng)學生的科技意識。
一、影響學生科技意識培養(yǎng)的因素
(一)教師對科技方面的內容重視不夠
教師是教學的引導者,是影響教育成敗的關鍵因素。筆者通過調查了解到在物理教學中,教師對學生科技意識的培養(yǎng)還不夠。有的教師認為,科技知識屬于了解性的內容,是學生自己的事情,要求學生課外自學,甚至沒有提出相關要求。有的教師能夠意識到滲透科技知識的重要性,但苦于個人素質不高、能力不強,不能很好地將科技意識融入物理教學,導致學生科技意識不強,科技知識薄弱。
(二)學生對科技知識學習的主動性不強
科技的發(fā)展離不開物理,但是學生對物理在科技中的重要作用認識不足,這與教學評價體系有關,各類物理考試涉及科技知識的內容并不多,高校涉及得更少。事實上,在教學物理知識時,教師應該讓學生感受到物理在現代科技中的廣泛應用,從而拓寬學生的知識面,開闊學生的視野,激發(fā)學生物理學習的欲望。
(三)教材反映科技的時代性不明顯
教材是給學生展示物理知識與現代科技的重要載體,科技產品在教材中的呈現,是學生了解物理在現代科技中應用的有效渠道。然而,目前教材中呈現科技方面內容的時代性不強,尤其是高校教材更新速度比較慢,沒有很好地跟上時代發(fā)展的步伐,影響了學生學習現代科技知識。筆者認為,物理教材應該與時俱進,在保證理論體系完整的前提下,不斷更新教材內容,使其盡量與時代同步。
除此之外,學生以課本學習為主,沒有形成發(fā)散思維,這種一成不變的思維方式不利于提升學生的科技意識。
二、將科技意識融入物理教學中的策略
(一)加強教師科技意識的培養(yǎng)
為了跟上科技不斷進步的步伐,物理教師必須提升科技能力、專業(yè)水平和執(zhí)教方法,將相應的物理原理與科技相聯系,向學生滲透古今中外的物理科技知識。教師也可以組織一些物理課外活動,通過言傳身教,潛移默化地培養(yǎng)學生的科技意識。
教育行政主管部門和高校應適應時代發(fā)展的需要,在組織教師培訓方面,增加物理在科技中應用的內容,讓教師從思想上重視科技意識的培養(yǎng),提高教師物理與科技相融合的教學能力。除此之外,教師還可以通過以下渠道,提升自己的物理與科技轉化能力。
1.參觀科技館
學生可以參觀科技館,直觀地了解物理,以及其他科技知識。因此,物理教師可以主動承擔科技講解員這一角色,督促學生學習和掌握科技知識。
2.觀看電視節(jié)目和網絡視頻
教師可以引導學生定期觀看《最強大腦》《走進科學》《創(chuàng)新中國》《我愛發(fā)明》《科技之光》等電視節(jié)目,或者在網絡上瀏覽有關科技知識方面的信息,并組織學生在課堂上進行學習交流,養(yǎng)成自覺關注科技信息、學習科技知識的習慣。
3.閱讀科技前沿書籍
要想跟上時代發(fā)展的步伐,終身學習是必需的。教師應該經常閱讀科技方面的書籍,養(yǎng)成不斷更新知識的習慣,并通過多種方式搜集和整理科技知識。
(二)優(yōu)化物理專業(yè)人才培養(yǎng)方案
高校是培養(yǎng)物理專業(yè)人才的場所,教師要不斷完善人才培養(yǎng)方案,明確培養(yǎng)學生科技意識、科技知識的具體要求,培養(yǎng)學生主動了解、掌握科技知識的意識。學生受到熏陶,自然會重視提高科技意識。
不僅如此,物理專業(yè)課程應與時俱進,體現時代性。第一,在科技知識內容方面,教師要結合課程特點不斷補充現代科技方面的內容,促使學生初步了解現代科技。第二,在培養(yǎng)模式方面,教師需要以興趣引導為主,改變傳統教學模式,采用先進的教學方法,培養(yǎng)學生的科技意識。第三,在培養(yǎng)方法方面,教師應多與企業(yè)和有關教育機構對接,建立系統化協同培養(yǎng)教育機制,讓學生在生產一線深刻體會到現代科技的力量。
(三)課堂是物理教學的主陣地
在課堂教學中,教師可以講故事,形象生動地講解科技知識,也可以利用多媒體呈現豐富多彩的視頻,并結合教材、習題、社會熱點等滲透科技知識。
1.突出物理知識的實用價值
物理知識在人們的生產生活中具有很高的實用價值,所以在物理課堂中,教師應將物理理論知識與生產生活實踐相結合,與相關的科技發(fā)展相結合,使學生體會到物理學習的實際作用,激發(fā)學生努力學習的熱情。
2.注重物理史教學
在物理課堂上,教師應結合具體的教學內容,適時滲透物理發(fā)展史,包括物理學家的科學精神、嚴謹求實的態(tài)度、科學研究的方法,培養(yǎng)學生科技意識。同時,教師可以用有趣的語言講解知識,在學生自學的基礎上組織討論,還可以讓學生上臺講解,并借助多媒體呈現古今科技知識的圖片、視頻等。
3.加強實驗教學
物理教學離不開實驗,但是在物理教學中,有一些涉及天體、微觀物理方面的實驗,由于專業(yè)器材欠缺,無法在實驗室做實驗。這時,教師可以采用虛擬仿真技術,不僅能直觀體現科技的發(fā)展,還能使物理知識化抽象為形象,使物理學習更加生動有趣。
4.滲透社會科技熱點
許多社會科技熱點與物理學科有關,如航天科技就是萬有引力定律的實際應用。物理教師應緊跟時代步伐,將社會科技熱點滲透到教學內容中,激發(fā)學生的學習興趣。這樣,既活躍了課堂教學氣氛,又增長了學生的科技知識,在潛移默化中培養(yǎng)了學生的科技意識。
5.重視習題教學
無論是初中、高中,還是大學,物理教材與考試試卷都有許多與科技相關的習題,教師要充分利用這一資源,及時滲透相關的科技知識,開闊學生的科技視野,提高學生的解題能力。同時,教師可以布置與科技有關的作業(yè),督促學生了解科技,應用科技。
(四)加強校內科技活動宣傳
教師要開展科技校園文化活動,鼓勵學生多參與物理知識的科普工作和學術競賽。如教師可以舉辦以科技為主題的手抄報大賽和辯論賽等,一方面,學生會自覺查找和學習科技知識;另一方面,學生會了解更多的科技知識。
(五)有效利用圖書館資源
高校要充分發(fā)揮圖書館的作用。一方面,圖書館要及時更新和補充圖書,尤其是科技方面的書籍;另一方面,教師要引導學生利用圖書館資源博覽群書,尤其是有關物理科技方面的圖書,開闊學生的科技視野,讓學生養(yǎng)成讀書的好習慣,讓圖書館成為學生獲取科技知識的渠道。
(六)積極搭建課外活動的平臺
課外活動是培養(yǎng)學生全面發(fā)展不可或缺的方式,教師可以選擇適合不同知識水平學生的科技內容,通過分組開展科技活動,提高學生的探究能力。如舉辦物理知識競賽,在元旦舉辦與物理知識相關的游藝晚會等。這樣一來,既活躍了學生的思維,又鞏固了學生所學知識。
1.主題文化周活動
以山西師范大學臨汾學院主題文化周活動為例,自然科學系的“科技秀”節(jié)目中表演的趣味小實驗,讓學生驚艷稱奇;“活動現場體驗”中的急救演練,讓學生體驗感滿滿;“創(chuàng)客活動”的機器人比賽,讓學生大開眼界;科技宣講《科技進步與人類文明》,讓學生了解了科技對工業(yè)革命的作用等??梢哉f,主題活動周的開展,是教師和學生相互學習、相互交流的機會,有效培養(yǎng)了學生的科技意識。
2.制作科技作品
高??梢越Y合專業(yè),組織多種科技制作活動,如開展科技發(fā)明小制作比賽活動、舉辦科學活動現場體驗、舉辦創(chuàng)客作品展等。以創(chuàng)客作品展為例,學生可以展示機械結構與紙板造物、開源硬件互動、激光切割、3D打印、VR虛擬現實等,這些創(chuàng)客作品都用到了物理知識,不僅鍛煉了學生的動手能力,還激發(fā)了學生物理學習的動力。
3.組織科普知識講座
實踐證明,開展講座是有效提高科技意識的教學方法之一。教師可以結合物理專業(yè)組織多種科普知識講座,講一講與物理有關的航天技術、通信技術、現代軍事科技等方面的內容,也可以講一講身邊的物理知識,培養(yǎng)學生的科技意識。
4.加強實習基地建設
高校應加強校企合作,建立實習基地,親身體驗科技的力量和物理學習的重要性。如高??梢园旬數氐腟TS科學教育中心作為實習基地,定期組織學生參觀實習。通過STS教育,學生不僅能全面系統地掌握自然科學的基礎知識,還能了解《特工訓練營》《WeDo機器人》《EV3高級機器人》等內容,有效培養(yǎng)了創(chuàng)新精神,感受到了現代科技的發(fā)展。
5.培養(yǎng)學生的科技創(chuàng)新能力
山西師范大學臨汾學院倡導全方位育人的新理念、新方法,先后舉辦了“我動手,我創(chuàng)造”的創(chuàng)客教育活動、“傳統、傳承、階梯、創(chuàng)新” 的傳統節(jié)日設計展、開源機器人大賽、圖像化編程及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。在這些豐富多彩的活動中,學生發(fā)揚了團隊精神,鍛煉了動手能力,產生了濃厚的學習興趣。
6.組織學生參加社會調查
學生參加社會實踐活動是人才培養(yǎng)的要求,教師可以利用周末或假期,組織學生進行必要的社會調查活動。如在學習了熱力學定律之后,教師可以要求學生調查生活中各種燃料的利用情況以及對環(huán)境的污染情況,并提出提高燃料利用率的合理化建議。
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(作者單位:山西師范大學臨汾學院)