物理教学中培养学生科学素养的实践探索:物理科学素养的内容

物理教学中培养学生科学素养的实践探索

随着新世纪的到来，人类社会加快了由工业经济向知识 经济迈进的步伐，人类的生存环境与生活质量越来越依赖科 学技术的发展及其恰当的应用，无论社会还是个人的发展， 都与全民及个人的科学素养密切相关。提高国民素质，尤其 是提高国民的科学素质已经成为世界各国的重要战略，而提 高全民科学素养的重任就落在科学教育的肩上。

随着课程改革的深入，课程的内容和形式设置不断更新， 都要求我们不能停留在过去的教育教学管理水平当中，我们 必须适应现行的课程改革和社会发展趋势，研究课程标准并 将课改的思想融入日常的教学中，只有这样才能真正提高学 生的科学素养。

1．明确目标，了解学生，是培养学生科学素养的前提 1．1 明确培养目标。“学海无涯”，这是我们都清楚 的事实。所以学生不可能学会所有的知识，教师也不可能预 见学生今后可能遇到的一切问题。单纯的知识学习已不能满 足社会发展和人终身发展的需要，学生必须学会学习，以便 能在不熟悉的环境中不断学习新的知识，因此科学教育是一 个终身的过程。知识与技能很重要，但是过程与方法，情感态度价值观在学生走向社会以后在他今后的生活中所起的 作用远不是知识与技能能够替代的！从国际科学教育的改 革趋势看，科学教育的目标不仅关注学生对科学知识的学习， 而且越来越倾向于培养学生的科学探究能力、科学态度与科 学精神等即培养学生的科学素养。

1．2 了解课程的总目标。

1．2．1 保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴 趣，在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感。

1．2．2 学习一定的物理基础知识，养成良好的思维 习惯，在解决问题或作决定时能尝试运用科学原理和科学研 究方法。

1．2．3 经历基本的科学探究过程，具有初步的科学 探究能力，乐于参与和科学技术有关的社会活动，在实践中 有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识。

1．2．4 具有创新意识，能独立思考，勇于有根据地 怀疑，养成尊重事实、大胆想像的科学态度和科学精神。

1．2．5 关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识， 树立正确的科学观，有振兴中华、将科学服务于人类的使命 感和责任感。

1．3 了解学生。

1．3．1 了解青少年思维发展的年龄特点。对于刚开 始学习物理的初中生来讲，虽然抽象逻辑思维在个体的智力 发展中开始占优势，但在很大程度上，这时的逻辑思维还需要大量生活中的经验支持，因此最好从学生身边的物理现象 引入，逐步让学生理解和应用科学概念。

1．3．2 了解情感因素对学生学习的影响。有研究者 让理科大学生和没上过大学的青年追忆初中和高中时对科 学课程的感知、理解，其中有结果表明，学生喜欢的教师人 格特征为：热情、知识丰富、友好、富有启发、有趣；
喜欢 的教学方法为：实验、教师演示、投影、视听材料；
不喜欢 的方法，回忆最多的是：测验、讲授教材。

明确了这些问题我们在教学中就应该注意从各个方面 培养学生的科学素养。

2．激发兴趣，提供空间，是培养学生科学素养的条件 2．1 激发学生的兴趣。兴趣是最好的老师，有了浓厚 的科学兴趣，学生才能主动参与、乐于探究、勤于思考，才 能不断提高自己各方面的能力，逐步提高自身的科学素养。

2．1．1 精心设计“导言课”———不惜时间和精力， 让学生了解科学世界的奇妙。最初上物理导言课的时候，我 们都是按照教材的设计来完成：做几个小实验，看几张图片， 感觉很多学生兴趣不是很大。后来我们把导言课设计成两部 分，第一部分是让学生了解有趣的物理现象，具体做法是：
将学生带到科学宫去参观，可以说这样做要比在课堂上做演 示实验更能激发起学生对科学的兴趣，学生在这个科学的世 界里充满了好奇和疑惑，让他们带着疑问走进物理科学的殿 堂，并用未来学到的知识解决头脑中的疑惑，这种学习的成就感是来之不易的。第二部分是渗透最基本的探究方法—— —控制变量法。科学的探究方法是具备科学素养的重要条件， 只有具备了科学的探究方法才能学会运用所学到的科学知 识解决自己的疑问和困惑。在教材中并没有专门的课节讲解 科学探究的方法，我们就把序言课中的STS里伽利略研究单 摆的实验设计成一课时，在实验室让学生亲自动手研究单摆 的周期到底跟什么因素有关，从中体会科学探究的方法，为 今后的物理学习打下基础。

2．1．2 从学生身边熟悉的现象入手，让学生体会生 活中物理现象无处不在。在教学过程中，用学生熟悉的生活 现象引入新的知识，不仅能引发学生的兴趣，加强对物理问 题与现象的关注，还能让学生真正感受到物理离不开生活， 生活离不开物理，科学就在身边！例如：在讲“液化”这节 课时，笔者从学生在夏天喜欢喝冰冻的矿泉水，而矿泉水瓶 的外面往往会出现很多的水引入新课，提出这样的问题：
（1）水瓶的外面有很多水，是不是水瓶漏了？ （2）如果水瓶没漏，那么这些水是从哪里来的？ （3）超市货架上的水瓶外面怎么没有水呢？ …… 从学生身边的事物入手，提出类似这样的一系列问题不 仅可以激发学生学习的兴趣，而且还能将教学中的一个个问 题得以解决，让学生体味成功的快乐和物理世界的新奇。

2．1．3 满足学生动手操作的欲望———提供器材让学生走进实验室体验科学探究。以前学校没有实验室，没有 理化器材，后来随着条件的改善逐渐建立了自己的实验室。

我们实验室的使用率比较高。除了教材上要求做的我们还会 给学生提供课题，自己到实验室完成实验。例如“制造人造 雾凇”和“研究雨的形成”等实验都为学生提供了更多的动 手操作的机会，让一些平日不能观察的现象在他们的面前呈 现出来。

学生能做的事情尽量让学生去完成，学生在参与的过程 中体会到成功的快乐和满足，不仅增强了学习和参与的热情， 同时学生的各种能力和科学素养也在不断提升。

怎样的环境就得到怎样的刺激，得到怎样的印象。只有 为学生提供多元的学习和发展空间，才能让学生随着学习进 程的继续保持最初的新鲜和兴趣。所以我们还要创造条件， 为学生提供更为广阔的学习和发展空间，以此进一步提高学 生的科学素养。为此我们开设了研究性学习活动课，为他们 即将步入的科学殿堂奠定良好的基础。其中水火箭的制作与 发射是学生们非常感兴趣的一个课题。这个课题包括制作材 料的搜集（废旧饮料瓶）、水火箭的制作、水火箭的试飞、 水火箭比赛几个过程。不仅提高了学生的学习热情和好奇心， 还能使学生更进一步关心科学前沿的知识，增强参与的渴望 和探究的意识。

3．有效教学，关注质量，是培养学生科学素养的保证 有一阶段我们过分强调了过程，认为过程比结果更重要。其实每一个辛勤播种的人哪有不重视结果的？所以应该说 过程重要，而结果同样重要！提高课堂教学的有效性能够进 一步提升学生的科学素养。

3．1 课堂教学更关注“质”，不要单纯为完成一节课 的“量”而教学。以前有的时候，上完课我们往往长出一口 气，认为终于这节课没有人打断思路把所有的内容都讲完了。

其实我们却没有考虑学生真正掌握了多少。习题做了若干篇， 真正弄明白的能有几道？可能只看到了一个量，而缺少对质 的思考！没有质的思考，时间久了，大部分学生的兴趣就会 减弱，所以我们必须关注教学的有效性，不要为一节课的 “量”而教学，要提高“质”，要注意让学生了解知识的来 龙去脉，形成科学的思维。

3．2 多让学生动手实践，加深理解，提高效率。Ihear， Iknow！Isee，Iremember！Ido，Iunderstand！这句话是一 个来学校做讲座的专家说的，笔者印象很深刻。因为不管是 生活上还是学习上，只有经历了才能做到真正理解。拿到课 堂上来就是让学生亲历探究的过程。例如：在“熔化和凝固” 这节课，探究晶体熔化实验因为实验效果和时间问题，我们 通常都不做这个实验，所以学生很难体会晶体熔化这样的过 程。我把自己的处理方式说出来跟大家探讨：采用我们常见 的冰做实验。借给学生温度计，让学生利用休息日在家冰箱 里冻一些碎冰，放入容器中，观察冰的熔化过程。等到上课 前一天在教室里也放上这样的实验装置，让其他没能在家里完成的同学随时在教室里观察。因为冰熔化需要时间很长， 不需要我们一直盯着温度计，只要隔一段时间观察记录数据 即可，这样做不仅达到了学生动手实验的目的和效果，也提 高了课堂的效率。

3．3 注重总结规律，及时反馈、及时反思、及时弥补。

规律的总结应该是教师在教学中不断摸索出来的对知识的 更深层次的理解。总结规律在很大程度上能够避免学生在学 习过程中走弯路，从而提高课堂的实效性。及时反馈、及时 弥补不仅能增强学生对知识的理解和掌握，对培养和提高学 生的科学素养也起着至关重要的作用。

科学对社会进步和科技发展有着巨大的影响，学生的科 学素养决定着未来公民的科学素质，因此培养学生的科学素 养势在必行。在初中物理教学中我们一定要激发学生的学习 兴趣，提高课堂教学实效，培养学生应用科学知识解决实际 问题的能力，努力提高学生的科学素养，进而提高国民的科 学素质。