浅谈通过物理教学提升学生科学素养

2022-03-31 08:18:25 | 浏览次数:

提升学生的科学素养是每一个教育工作者神圣的职责,是时代赋予教师义不辞容的责任和义务,学生科学素养提升的程度,反映了学校教育工作水平的成效。

科学素养指能运用科学原理和方法解释或处理生活和工作中常见的问题,其重点在于对科学的态度、观察和思考问题的科学性,以及批判精神。

提升学生的科学素养,教师必须转变常规教学观念,要从设计理念、教学目的、培养目标、能力目标、教学方法上进行全方位的教学改革,以提高学生的科学素质为目标,提升学生的科学素养为目的,为培养高素质、创新型、应用型人才不断地探索。

下面结合物理教学谈谈如何提升学生的科学素养,与大家共同探讨。

1 物理教学中具有“得天独厚”的对学生进行科学素质教育的条件,是提升学生科学素养的主战场

物理学中科学知识包括物理现象、物理理论、物理实验、物理学史、知识博览、科技制作,探索研究等,物理学知识是自然科学和现代科学技术的基础,物理学研究对象是物质的基本结构和物质最基本、最普遍的运动形式,物理学建立在观察和实验的基础上,它是人类探索自然奥秘、寻找自然界发展规律的最重要的学科之一,物理学的知识来源于实践,物理学理论包括概念、定义、定则、定理、定律、规律、理论学说等,物理学的发展强有力地推动着社会的文明和进步,也给人们日常生活带来了极大的物质财富。

1.1物理学发展史是提升学生科学素养的活素材

物理学体系的构建经历了漫长的过程,经得起实践的检验,成为不可争辩的科学真理,从物理学之父阿基米德发现浮力和杠杆原理开始,理论科学开始诞生,从此,物理学孕育了生命,开始沿着以实践为基础的道路发展;哥白尼的《天体运行论》挑战托勒密的《地心说》,真理战胜谬误,理论科学开始有了蓬勃发展的生机;近代科学之父伽利略比萨斜塔自由落体实验以及理想化模型的建立,奠定了物理学研究问题的方法一实验性和模型化;牛顿经典力学体系的构建,波动学理论的形成,科学技术的规律从简单的技术的应用层面上升到系统的科学理论体系;法拉第电磁感应现象和电磁感应定律是科学理论开始大范围应用到社会生产过程中,许许多多的适用技术应运而生,麦克斯韦电磁学理论更使近代科学技术铸造了辉煌的成就;十九世纪末物理学革命的三大发现(X射线、放射性元素、电子),拉开了现代科学技术的序幕,原子物理学的建立、爱因斯坦相对论改变了人们的时空观,是人类太空梦想成为现实,量子论的创立是科学领域向微观世界进军更加深入,同时也证明了任何科学理论不可能是一成不变的,是可以不断地创新、完善和发展的,现代物理学已经形成了较为完整的体系,并与其它学科衔接,形成了许多边缘学科、横断学科和综合学科,而且在科学技术发展中一直发挥着巨大的作用。

1.2物理学中科学思想激人奋进,科学方法启迪学生心灵

物理学中科学思想就是以辩证唯物主义观点为核心,尊重事实,由浅入深,有宏观到微观,由现象到本质,研究问题符合事物的发展所遵循的一般科学规律。

物理学研究问题的方法包括观察、实验、推理、假设、建立理想化模型以及派生出的特殊方法,如观察法、实验法、假说法、模型法、分析法、类比法、控制变量法、等效代替法、归纳法、数理方法等,实验验证是物理学常用的方法。

1.3物理学中科学精神振奋人心,科学态度使人坚忍不拔

物理学中每一个现象的发现,概念的提出,规律的形成,实验的成功,理论的建立等都体现了科学家追求真理、不屈不挠、求实进取、刻苦创新、合作奉献的科学精神和细致入微、认真梳理、善于反思、实事求是、服从真理的科学态度。

1.4物理学中科学形式多种多样,科学思维严谨缜密

物理学中的科学形式采用了图像和数学公式揭示物理规律,使物理学与数学既相互独立又相互联系,不断促进地向前发展着,并通过建立模型、演示、假说、理论等加以描述,

物理学中的科学思维总是思维与客观实际相符合,坚持客观性、实践性、科学性、发展性、创新性的原则,思维的方式是观察问题、思考问题、分析问题和解决问题。

1.5物理学中科学审美观陶冶情操、科学世界观、科学发展观指明方向

物理学家往往借助美学来认识真理,对各种物理现象。物理模型和物理结构的描述中,让人们享受科学美的滋味,把人们带入一个富有生气和充满魅力的世界。

物理学从物质的结构,运动形式,运动规律,从自然现象的揭示到天体的运行以及从微观世界到宏观世界的认识和探索,都符合并遵循科学世界观和科学发展观。

因此,物理学中有着极其丰富的进行科学素质教育的因素和“得天独厚”的对学生进行科学素质教育的条件,是提升学生进行科学素养的活教材。

2 教师只有在物理教学中有意识地加以充分运用科学素质的因素,进一步改革物理教学理念。创新思维模式。才能不断地提升学生的科学素养。

据悉,第六次中国公众科学素养调查结果显示,有87.5%的公众认为“科学技术将给我们的后代提供了更多地发展机会,”调查同时显示,我国公众整体科学素养水平与西方国家仍存在较大的差距,中国探月计划“嫦娥工程”首席科学家欧阳院士强调“一切希望寄托于青少年,只有提高青少年的科学素养,我们的民族才有希望,”由此可见,提升青少年的科学素养已经到了势在必行、必须引起全社会关注和重视的问题,尤其是学校教育任重道远,责无旁贷,教师更应肩负责任,增强提升学生科学素养的使命感和紧迫感。

那么,如何通过物理教学提升学生的科学素养呢?

2.1挖掘教材,提炼内涵

教师必须深入细致的研究教材,钻研教材,挖掘教材,梳理教材中每一章节,每一单元以及整个教材所涉及到的能够培养学生科学素质的因素,提炼出每一节,每一单元所侧重的对学生进行科学素质教育的因素。

物理教学必须转变教学观念,把教学“重心”转移到知识的应用和学生实际技能的培养上,解决自然现象,日常生活、工农业生产,社会发展和经济建设相关的具体问题,突出时代感,在学中用,用中学,例如讲折射现象让学生解释雨过天晴后,天空为什么出现彩虹以及解释海市蜃楼,清晨太阳从东方冉冉升起为什么是红彤彤的太阳,讲电功让学生掌握电能表的使用,电能的计算,电费的计算,讲动能时联系水力发电、风力发电等,同时,必须加强学生实验与学生实际操作的历练,强化学生技能的训练。

物理教学中有的课型可能会体现较为完整的科学研究的一般规律,有的课型突出了某种科学研究的方法或某种科学精神,甚至有的课型有着多种对学生进行科学素质教育的因素,比如自由落体课型教学中就要把伽利略研究问题的方法、科学研究的一般规律、科学态度和科学精神、科学审美有机结合。

2.2精心设计,科学渗透

经过整合教材后,教师要精心设计教案,在教案中明确培养学生科学素质的目标,并在教学中通过科学的方法把素质教育与教学内容有机结合起来加以科学渗透。

比如设计自由落体课型培养学生学习目标时,一定要将

科学研究问题的方法,科学态度和科学精神作为教学的重点培养目标加以充分地体现,并采取多种教学手段、教学方法为实现目标铺路搭桥,我在教学中通过演示和学生实验,让学生比较真空管中羽毛与铁片和自己实际操作中粉笔头与纸片以及粉笔头与纸团在自由落体中的区别,深刻理解建立物理模型的重要性和掌握科学研究问题的方法,再通过学生阅读教材中关于提供伽利略研究问题的有关资料,然后提出问题:伽利略研究问题中蕴含着哪些科学态度和体现了哪些科学精神?

2.3领悟真谛,体验精髓

物理学中所蕴含的科学家们孜孜不倦、精益求精、务实创新、锐意进取、追求真理、遵循规律、揭示奥秘、敢为人先、服从真理、协作奉献的科学态度和科学精神以及辩证唯物主义的科学世界观和方法论,教学中要作为重点加以诠释和充分地体现,有机地结合,逐渐地启迪学生、影响学生,教育学生深刻领悟科学研究的真谛,潜移默化的感染学生、鼓舞学生、激发学生深入体验素质教育的精髓。

学生科学意识的形成,不是一朝一夕的形成的,而是要有一个潜移默化的过程,这必须在学习中逐渐地形成;教师在向学生传播科学文化的同时,也播下了一颗传承科学文化的种子,必须让它“生根、发芽、开花、结果”;把科学态度和科学精神根植于学生中,激励学生,影响学生,逐渐地成为学生自己的价值观和人生观;把学生的发展、社会对人才的需求作为教学培养的核心,用科学发展观引领、指导学生,使学生逐渐地树立正确的世界观和科学发展观。

上述提出的伽利略研究问题中蕴含的科学态度和科学精神,通过教师引导,学生探讨领悟真谛,体验精髓,从而培养学生求实进取,刻苦创新,甘于奉献的科学精神和实事求是,服从真理的科学态度。

2.4方法灵活,突出效果

物理教学要成为培养学生科学素质的主战场,教师在教学方法上就必须形式多样,方法灵活,可以采取专题辩论、讲座恳谈、创设情景、模拟再现、设疑探究、操作验证、承载信息、交流感悟、体验生活、联系实际等灵活多样的教学形式与科学的教学方法相结合,围绕一个中心问题拓展,在提高学生的科学素质上下功夫,做文章,教学中一定要注重培养学生提高科学素质的成效。

让学生参与创造性探究活动,有利于培养学生创新意识和创新思维能力,学生通过独立思考解决从未遇到过的难题、发现新路子的思维都属于创新思维,如解决综合性计算题学生探究从问题出发借助定义、定理、规律等寻找到已知条件,再通过高效、快捷的方法解题;也可以让学生自行设计实验,亲自动手制作,发现问题,解决问题等,物理学就是建立在观察与实验的基础之上,教师要鼓励学生养成善于观察,乐于实践、勤于思考,逐渐地培养学生用科学的方法解决问题的能力。

组织学生经常开展科技制作和科普知识竞赛活动,如制作科技模型、航模等,把课堂与课外活动有机结合,课堂教学中结合教材加强高科技和前沿科学知识的渗透,比如新能源技术,新材料技术,航天、航空技术,信息技术、自动化控制技术等。

2.5敢于质疑与扬弃,勇于突破与创新

在物理学中教学设计的采纳、教学手段的实施,教学方法的运用,教学目标的制定,教学环节的执行过程以及教材对内容的编排、实验设计等教师尽可能地征求学生的意见,让学生充分讨论,积极参与课改,提出观点,敢于质疑与扬弃,勇于突破与创新。

提升学生的科学素养,教师必须改革教学理念,创新思维模式,在尝试中不断的总结,精心设计,灵活运用,科学渗透,因此,教师教学中只有通过科学方法充分地、恰如其分地运用科学素质的因素,才能更加有效地提高学生的科学素质。

终上所述,物理教学有着极其丰富地对学生进行科学素质教育的因素,是培养学生科学素质教育的重要阵地,教学中教师要进一步转变观念,创新教学模式,以提高学生的科学素质为目标,以提升学生的科学素养为目的,为培养高素质、创新型人才不懈的探索。

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