浅谈初中物理教学中学生科学素养的培养

【摘 要】 初中物理实验探究、STS材料和物理学史教学是培养学生科学素养的重要内容，教师要有机整合教材和现有的教学资源，提高学生的科学素养。

【关 键 词】 科学素养；实验探究；STS；物理学史

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2016）27-0095-02

在知识经济时代，科学素养成为国民素质的重要体现。中学生是未来社会发展的中坚力量，其科学素养的高低，决定了我国未来的社会的发展和进步。培养学生的科学素养也是新课标的目标要求，教师要深入研究教材和课程标准，做到理解精神，掌握精髓。在物理教学过程中，要适时渗透学生的科学素养教育，做到科学素养与教学内容的有机结合，促进学生全面发展。

一、通过实验探究教学培养学生的科学素养

物理学是一门实验科学，初中物理教学所涉及的大量物理规律和定律都是通过实验得到的。在教学中通过实验探究，让学生体验实验的探究过程，通过实际动手操作、严谨地分析和归纳、科学的总结，以得到相关物理知识为目标。实验探究是物理教学不可缺少的重要内容，是物理教学的灵魂，通过实验探究可以促进学生理解知识，培养学生的问题意识，提升分析问题和解决问题的能力，提高学生独立思考和创新思维的能力。

实验探究教学首先要让学生明白探究的目的和意义，使学生懂得实验探究是物理学的重要内容，物理学的原理、规律都来自于实验探究，并且了解相应的科学知识；其次，要让学生在研究过程中掌握实验探究的科学思想方法和操作技能；再次，教师要明确实验探究是学生的探究，务必让学生独立完成，亲身体验获取知识的全过程，让学生在实验探究过程中学会观察、学会分析、学会表达、学会交流、学会合作、学会思考和归纳，逐渐形成稳定的行为和品质；最后，要让学生通过实验探究，了解科学技术对社会和个人所产生的影响，体会物理学家追求真理的严谨态度和献身精神，培养学生崇尚科学、热爱科学、献身科学的意志和品质。

在探究导体中的电流跟导体两端电压和导体电阻关系时，笔者的做法是：实验之前教师要引导学生结合已学知识分析实验过程中可能出现的问题或错误，如连接电路时开关所处的状态、电流表和电压表的正负接线柱及其量程选择、滑动变阻器的接法和闭合开关时变阻器的滑片位置等。然后分组进行试验：①小组进行讨论，对导体中的电流跟导体两端电压和导体电阻关系提出猜想或假设。②各小组展示猜想，师生合作，对猜想进行归类分析，并剔除不合理的猜想。③小组合作，画出实验电路图，设计实验方案和数据记录表格。④进行实验并记录数据。⑤分析数据，归纳得出结论。⑥小组对实验进行评估，找出实验中存在的问题和不足。⑦小组进行总结，交流实验过程中的得失。学生通过本实验的探究过程，提高了表达、分析、归纳等能力，也培养了学生自主合作的意识和团队精神，学生体验到了成功的喜悦，增强了学习的信心。

实验探究对培养学生能力和发展学生思维极其重要，教师在物理教学中，不仅要重视实验探究，更要重视实验探究教学方法的研究，使学生通过对问题的探究过程获得体验和技能，提升思维和增加智慧，进而形成意识，完善品格。

二、通过“STS”教学培养学生的科学素养

“STS”教育是让学生在创设的实际技术情境和社会情况中去学习理解科学和技术知识，在实际的研究过程中去认识和掌握科学理论、科学方法，进而形成参与社会决策的意识，形成可持续发展的观念。

1. 用好教材中的“STS”材料

“STS”是初中物理新课程教学内容的重要组成部分，内容全面，知识丰富，涉及的科学领域较广，是增长学生知识、拓宽学生视野、培养学生科学素养的现成素材。教师要通过“STS”教学，使学生了解物理学的科研成果，了解新技术材料在社会各领域中的应用，了解物理学的成就和物理学对人类社会发展所作出的贡献，让学生能真正感受到物理学的魅力，从而激发学生热爱科学、崇尚科学的意识。教材中的半导体、超导体、纳米技术等就是较好的STS素材。教师在讲解这些内容时，尽可能查阅相关资料，弄清其特性和用途，力争给学生讲清楚、讲透彻。如讲解半导体内容时，要做到以下三点：①介绍半导体的电学、力学、光学、热学等基本特性。②介绍人们根据半导体的不同特性制成了二极管、三极管、压敏电阻、光敏电阻和热敏电阻。③介绍这些电子元件在社会生活中的应用（如制成了电子秤、光控开关、声控开关和热敏温度计等）。

2. 充分利用电视媒体和信息网络中“STS”素材

电视媒体中经常介绍国内外高科技领域中的研究成果，计算机网络中“STS”素材应有尽有，教师在教学过程中可以恰当地渗透国内外的一些新的科研成果，如新材料、新发现、新探索等。例如，在讲解能量的转化内容时，教师利用多媒体给学生播放了“嫦娥一号”的发射过程并结合学生掌握的知识，全面分析火箭发射和一号卫星运行过程中的能量转化；在学习长度及其测量时，教材介绍的纳米技术和纳米材料内容较浅显，不利于学生的理解。为了让学生能更全面地了解纳米技术及其应用，教师在教学前利用计算机网络搜索了纳米技术的概述、纳米材料的种类和应用，并制成幻灯片，在课上运用多媒体播放给学生。这样既能使学生了解、掌握科学知识，也能通过研究过程了解科学方法，还能体会科学技术对社会和个人所产生的深远影响。

3. 重视社会生活中的“STS”素材

物理学来自于社会生活，同时又回归社会，改造自然，推动人类社会的发展与进步。因此，在工农业生产和社会生活中，物理学应用和与“STS”相关的事例随处可见。如：熟透的汤圆会飘起来；冰箱里内冷冻的食物表面有白霜；冬天戴眼镜的人从室外进到室内，镜片上出现水雾；北方的冬季，工人为使冰雪路面尽快解冻，在路面上撒盐；汽车加速、减速和转弯时乘客会倾倒；妈妈炒菜时闻到香味；登山队员登珠穆朗玛峰时，用普通锅煮不熟饭等。在教学中，教师结合教学内容适当穿插或列举学生较为熟悉的物理事例，不但能够扩充教学的内容和增强课堂情趣，消除学生头脑中物理难学的疑虑，还能更好地体现出理论与实际相结合的思想。

三、通过“物理学史”教学培养学生的科学素养

物理学史是研究物理学辩证发展过程规律的一门学科，是人类对自然界各种物理现象的认识史。物理学史中包含了大量科学思维形成和发展的案例，内容与物理教材紧密相连，容易激发学生兴趣。物理学发展既蕴含着丰富物理知识，也蕴含着科学思维及科学方法的多样性和创造性，体现着科学态度和科学精神，是对学生全面进行科学素养教育的重要内容。学习物理学史，不仅能让学生体会发现真理、坚持真理的艰辛，还能学习到科学家的优秀品质，如尊重客观事实、毅力顽强、勇于追求等，从而培养学生正确的情感态度与价值观。在课堂教学中，教师要充分应用物理学史丰富的史料及其中所蕴含的教育因素，把物理教育过程看成是“把凝固的文化激活”的过程，把物理学知识的传授和学习转化成历史上文化创造者与今天学习者的对话。

物理学史上难于攻克的部分往往也是学生难以学会的地方，科学史上关键性的突破和物理学大师们伟大贡献的精华之处，也是教学重点所在，某些错误的表现形式也会是非常类似的。比如，认为物体自由下落的速度大体上与所受重力成正比，从相同高度落下，较重物体下落较快等概念。在物理概念、规律、理论的教学中，不仅仅是告诉学生结果，要求学生记住规律、会用公式，还要让学生知道这些结果取得的过程，这种过程就是历史，其中蕴含了物理学大师们迷人的科学风采和他们在取得结果过程中所体现出的科学智慧。对物理知识的历史考察，可以把发现的本质放在更真实的背景下，使学生真正懂得它们的本质，得到超出于定律和公式的许多启示。物理学史教学有利于激发学生学习的积极性，培养学生的科学素养，提高学生的创新能力，帮助学生掌握科学的学习和探究方法，形成朴素的唯物观和方法论。同时，物理学史蕴藏着丰富的美学思想，揭示了物理学科中的科学美、物理知识中的文学美，渗透物理学史教育有利于培养学生的社会美和实施情感体验的艺术美。

初中物理教材蕴藏着丰富的有利于培养学生科学素养的教育内容，教师要重视对教材的研究，在教学过程中要认真落实新课程标准的目标要求，把培养学生的科学素养渗透到整个物理教学过程中，做到知识的传授、学生能力的提高和培养学生科学素养的有机结合。

参考文献：

[1] 何仙华.科学素养教育在我国初中综合课程变革中的历史演进[J].上海教育科研，2008，（3）：54-55.

[2] 钟启泉.新课程的观念与创新[M].北京：高等教育出版社，2003：184.

[3] 宋静.浅议科学教育中的科学素养培养[J].物理教学探讨，2006，（5）：4-6.

[4] 孙莲红.物理教学中学生科学素养的培养[J].教育教学论坛，2011，（12）：66.

[5] 魏冰.让科学史走进课堂──介绍一种科学史教学模式[J].化学教育，2002，（2）：38-40.

（编辑：杨 迪）