培養學生科學素質的探索

王煥寶 王立花

當今世界，科學技術發展突飛猛進，日新月異 。在生活中，我們越來越強烈地感受到科技發展帶給我們的改變，人類正享受著科技發展帶來的豐碩成果。同時我們應該認識到，國際間科技的競爭是激烈的，有時會很殘酷。作為青年學生將來要承擔國家科技發展的重任，是實現科教興國的希望。學生的科學素質的培養和提高，是時代的要求，也是素質教育的培養目標。物理學是一門集科學知識、科學方法和科學精神為一體的學科，在培養學生的科學素質方面有著得天獨厚的優勢，在物理教學中應該充分開發物理課程的資源優勢，更好地培養學生的科學素質。

一、開發物理課程中的概念規律教學，培養科學的創新思維能力

物理概念和規律，是對紛繁復雜的物理現象的本質進行的概括和抽象，其建立和完善是科學家對物理現象的創新認識，是他們創新思維的高度體現。在物理概念和規律的教學中，要充分展現概念和規律的建立過程，為學生提供豐富的感性材料，增加親身體驗的機會，創設生動的物理情景，引導學生對物理現象進行分析、整和，抽象出概念和規律，讓學生親歷科學探究的過程，培養科學思維能力。

在壓強的概念教學中，通過實驗，學生充分的體驗，認識到壓力的作用效果與壓力大小和受力面積兩個因素有關。在此基礎上，如何更簡單、更準確、更科學的描述壓力的作用效果與什么因素有關，這就是對知識的進一步升華和創新，需要教師點撥引導，學生的積極思考，師生之間的交流討論，使學生的認識統一到比較單位面積上壓力的大小來確立壓力作用效果的大小，由此確立壓強的概念。通過層層深入的探究過程，形成科學的概念，使學生更好地發展了科學思維能力。

二、開發物理課程中的研究方法，培養學生科學的思維方法

物理學的探究過程中，物理學家建立了豐富的科學研究方法，這些方法在其他科學研究中也是行之有效的，把握這些方法，領會其深刻內涵，就會提高科學探究能力，使自身的科學素質獲得升華。

物理課程中的常用研究方法有：控制變量法、類比法、轉換法、等效替代法、理想化模型法，對比法，圖象法等等。這些方法就體現在豐富的物理課程中，例如：研究歐姆定律、電阻大小的決定因素、滑動摩擦力的大小與什么因素有關等，就運用了控制變量法；用水流類比電流，用水壓類比電壓，這樣用類比法使抽象的問題具體化、形象化；大氣壓看不見，摸不著，但科學家可以通過研究大氣壓產生的變化來認識它，這種方法是轉換法；牛頓第一定律的建立，真空不能傳聲等實驗，就運用了實驗推理法等等。

利用這些方法，就可以指導學生進行相關的科學探究。例如；研究車輛超載為什么容易產生交通事故，如何利用實驗來進行探究；投鉛球時，怎樣提高成績，鉛球拋的遠近與什么因素有關？

三、利用實驗培養學生科學素質

物理課程中有大量的實驗，實驗教學是培養學生科學素質的有效途徑。實驗本身就是一種科學的研究方法，通過實驗，既可讓學生初步體驗科學研究的過程、方法，又可達到對知識的鞏固和應用。在分組實驗中，學生的活動是多方面的，既有思維過程，又要求動手操作。分組實驗是學生理論聯系實際的學習過程，它是對學生進行意識訓練和科學方法訓練的有效途徑。通過分組實驗可以培養學生良好的實驗習慣和實事求是的科學態度。

1.嚴謹的實驗態度。有的學生為了搶時間，做實驗時草率從事，這是十分有害的。因為要達到實驗的各項目的，完成各項基本訓練，就要求學生領會操作方法，增加對實驗過程的觀察和分析，這就需要一種認真的態度。許多實驗要求在相同的條件下重復測量（結果往往不同），有時要改變某一條件再進行測量（控制變量法），這都需要認真觀察實驗現象，記錄數據，并注意發現問題。而匆忙、草率地做實驗難于達到該要求。

2.良好的實驗習慣。實驗儀器的使用都有一定的嚴格要求，學生在做物理實驗時要養成良好的實驗習慣。例如，對于測量儀器的使用，要養成注意量程和進行零點調整的習慣；在做電學實驗時，要養成先檢查電路再閉合開關的習慣。對于物理實驗課的教學，教師要教育學生養成先認真閱讀實驗課文、作好預習而后動手實驗的習慣。

四、開發物理課程中的學科發展史，培養學生科學精神

物理學的發展史，是科學探究中充滿艱辛和挑戰的歷程，在這一過程中，體現了科學家對科學的孜孜追求、嚴謹治學、專心致志，以至于獻身科學無怨無悔的高尚精神，同時展示了科學家的成功與失誤，不同觀念的爭論與分歧。這些為培養學生的科學精神、科學思想，提供了典型素材。

在力和運動的關系上，歷史上有亞里士多德統治人們一千多年的錯誤觀點，到伽利略通過科學實驗，對其觀念的挑戰，直到牛頓對此深入探究不斷完善，才使人們正確認識了力和運動的關系。從這一科學發展史事，可以幫助學生樹立正確的科學發展觀念，科學的發展需要多少人為之付出和努力，挑戰權威，挑戰舊觀念，崇尚科學歷來是科學家所提倡和追求的。

科學研究需要科學家默默付出和辛勤耕耘，不計名利潛心治學，在歷史上有很多典型事例。例如物理學家安培潛心鉆研，才有了把馬車當黑板，和安培先生不在家的避客門牌把他自己都擋在了家門外的佳話。這些鮮活的生動史料，對學生的影響是潛移默化的，對培養學生的科學思想和精神有不可替代的作用。

在物理課程資源中，充分挖掘科學素質教育的素材，激發學生的科學探究興趣和愛好，提高科學素質，為進行科學探究活動奠定良好的基礎。