科学教育在高中物理教学中的渗透

闫红星

摘要：科学教育能培养学生的创新精神和实践能力，高中物理教学中应渗透科学教育。

关键词： 高中物理教学； 科学教育

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1006-5962（2013）08-0190-01

所谓科学教育，是研究自然科学和社会科学的一般规律性理论。科学教育不仅要使学生学会探索未知、发现真理，而且要培养学生独立思考、勇于创新的精神和提出问题、分析问题、解决问题的能力。科学教育的成效，将决定一个国家、一个民族的创新能力乃至竞争能力，它必然引起世界各国的高度重视。因而，我认为在高中物理教学中渗透科学教育有着非常重要的意义，具体可以从以下四个方面进行。

1 摒弃"顺藤摸瓜"的探究，让学生亲历科学过程

科学教育是学生个体的科学再认识和再创造过程。因此科学教育就其认识过程而言与科学家的科学研究在本质上是相似的，即遵循着"问题─假设─验证─理论"的探究思路。这样的探究思路总体上符合科学的求实规范，也符合学生的认知特点。然而，问题在于学生以怎样的方式经历这样的探究过程？在当前的科学教育中流行着一种以科学探究思路为线索的，被称之为"顺藤摸瓜"的科学教育模式，即教师根据学生的知识基础和思维水平设计出最简捷、高效的探究路径，而后，学生在教师的启发、诱导下，以"听""看""思"为主要活动方式，追随教学设计思路顺藤摸瓜地观察、理解、消化、获得结论。虽然，在这样的教学中，学生也经历了所谓的科学探究，但这种从问题发现到假设提出，再到验证方法、步骤都设计好的探究并不反映科学探究的真实过程。在这里没有挫折，无需反复；没有怀疑，无需争论；没有尝试，无需验证。它只是科学探究的形似，而没有神似。学生从中体验不到科学的求实规范，不利于学生求实精神的培养。也就是说，只有亲历科学过程，才能体验科学规范，领悟科学精神。因此，我们应该变革这种"顺藤摸瓜"的科学探究，让学生在亲历科学的探究过程中体验科学的求实规范，领悟求实精神。

2 科学观念的培养

科学观念是由于科学知识的长期积累及科学方法的多次卓有成效的运用后，使人们深信某些知识与方法具有更为深刻与普遍的意义，从而在信念、世界观、价值论等方面引起较为深刻的变化，并形成稳定的取向，它使一些基本科学规律、科学原理被提升到判断事非标准的地位，形成一种科学的理性。科学观念有较强的迁移性，它会自觉或不自觉地体现在人们对世界、事物的判断中。所以在物理教学中要十分重视培养学生的科学观念，在课堂教学目标中要顾及观念的培养目标。

3 在教学中应重视学生对科学解释的评估

为此，可以让学生提出并比较各种可能的解释，看看所收集的证据究竟更支持哪种解释。学生之间的公开讨论、评议是提高评估能力的有效方式。关于科学探究的交流和表达，教学中应该让学生从以下两个方面关注自己表达能力的提高：一是交流内容的组织，包括课题的提出、探究计划框架、信息收集过程和数据整理、基本论点和对论点的解释、存在的问题和新发现等，应学会根据课题特点对上述方面各有不同侧重；二是陈述的形式，包括文字、表格、图像、公式、插图等，学会根据不同的内容选择恰当的形式进行交流。在此基础上，教学中要提供学生当众交流的机会，使学生能准备有条理的讲稿，并进行准确和富有逻辑的发言。学生在科学探究个案的各个环节所发展的能力往往是不平衡的，可能有的个案中学生在某些环节中探究行为的自主性较强，与这些环节相对应的探究能力得到很好的发展，而在另外一些环节中，教师需要作必要的引导或指导，在这些方面学生便缺乏锻炼。因此，教师在设计、实施科学探究教案时，应该对各个案例的具体教学目标进行认真分析，以便了解学生在探究经历中所存在的薄弱环节，以便采取改进的措施。

4 让学生掌握科学的思维方法

科学方法教育的目的在于提高学生解决物理问题的能力以及加强学生对于物理知识科学的思维方法，物理教学中进行科学方法教育，主要是进行思维方法的训练。举个高中物理让学生掌握科学思维方式的教学例子，电场是电磁学的基础，看不见，摸不着，比较抽象。并且解决问题用到几乎所有的力学原理，综合性强，难度大，方法多.因此，掌握科学的思维方法显得尤为重要. （1）理想化模型法是忽略研究对象的次要因素后进行简化而建立的.如点电荷就是这样的理想化模型. （2）控制变量法是物理学研究中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一，尤其是研究涉及多个物理量的有关问题。如：在研究电场力的性质时，讨论电场力F与场电荷Q、试探电荷q以及两者间r时，采用控制变量法.（3）比值定义法是物理学中常用的重要方法。在这里不仅可以整理以前学过的用比值定义法定义的物理量，而且让学生比较定义式与决定式中物理量之间的关系，理解物理量的本质含义。

5 通过物理实验进行科学方法教育

物理学是一门实验科学，探究实验是加强科学方法教育的有效途径。在物理教学中，应培养学生六个方面的实验技能：（1）掌握基本仪器的构造、原理和使用，能正确使用仪器进行观察、测量和读数；（2）掌握中学有关实验的一般原理和实验方法；（3）会正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确的结论；（4）了解误差概念，并学会初步的误差计算和分析；（5）会写一般的实验报告；（6）养成良好的实验习惯，包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。另外，教学中要注重把教材上的演示实验变为学生的探索实验，引导学生通过亲身实践去领会科学家们研究问题的科学方法，并内化为自己的思维和行为方式，培养他们用科学方法主动探求新知识、研究新问题的习惯和能力。

总之，在物理教学中有意识地加强科学教育，是使学生增长知识、发展能力、提高素质的一个有效途径。