物理教学中加强科技教育的实践与思考

黄世忠

加强中学物理教学的科技教育，提高学生的科技素质，对实施“科教兴国”战略有着重要的意义，也是深化中学教育教学改革的重要内容，符合现代教学理念，是新课改对现代教学的要求。

学生的大部分学习时间都在课堂上，课堂教学应该成为科技教育的主渠道。物理学虽然不是具体的技术学科，但物理学理论是很多自然科学和技术的基础，对科学技术的发展有重大影响。因此，对学生进行科技教育，物理学科有着得天独厚的优势。

科技教育内容十分广泛。就物理学科而言，其主要内容应包括：培养学生的科学方法和科学精神；培养科技制作能力、撰写科技论文的能力，并引导他们注意汲取现代科技知识。

一、努力培养学生的科学精神和科学方法

科学精神就是指由科学性质所决定并贯穿于科学活动之中的基本的精神状态和思维方式，是体现在科学知识中的思想或理念。科学方法是指：人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学原则的各种途径和手段，包括在理论研究、应用研究、开发推广等科学活动过程中采用的思路、程序、规则、技巧和模式。简单地说，科学方法就是人类在所有认识和实践活动中所运用的全部正确方法。而就其基本作用来看，不外乎获取信息的方法和处理信息的方法。获取信息的方法主要是观察和实验，处理信息的方法括分类、比较、归纳、演绎、分析、综合等逻辑方法和推理方法。科学方法与科学态度、科学精神紧密联系在一起，是科技教育的重要内涵，因此，应该成为物理学科进行科技教育的一项重要内容。

科学家在发现物理规律、建立物理学理论的同时，创造了许多独到的科学方法，其中渗透着科学家实事求是、追求真理的科学态度和无私无畏、勇于献身的科学精神。牛顿从23到50岁的20多年间，取得了辉煌的成就：发现了运动三定律、万有引力定律，创立了微积分……爱因斯坦一生致力于科学研究，创立了相对论，并因为发现了“光电效应”而获得1921年诺贝尔物理学奖。这些成就与他们对科学的近乎狂热的献身精神是分不开的。

关于科学方法、科学态度和科学精神的生动事例，在物理学史中举不胜举。在教学中恰当举例并适度评价，对学生科学世界观的形成、知识的增长、能力的提高、文明习惯的养成，有着积极的影响。

二、扎实训练科技制作能力和技巧

科技制作技能是指科技制作中涉及的设计选材、工具使用、制作工艺等方面的技能。一件优秀的科技作品，在设计上要具有科学性、趣味性和创造性，在选材上要经济合理；在工艺上要精致美观；在使用上安全可靠；在制作过程中，则要会使用常用的工具，若有图纸，则要有一定的识图能力。这些知识和能力是科技素质的重要内涵，因此，应该成为物理学科对学生进行科技教育的重要内容。

物理学是以实验为基础的科学。教学中使用的每一件物理仪器都可以为学生进行科技制作提供丰富的感性认识，新教材中有许多要求学生亲自动手的“小制作”。教学中每用到一种仪器，教师应该尽量从结构特点、用材、工艺等方面进行介绍，以强化学生的感性认识。对于有特长或爱好制作的学生，则尽量给他们创造条件，鼓励并指导他们进行制作和创新。例如在教学“尖顶放电”之后，教师可以指导学生制作“静电转盘”；教学“浮力”之后，教师可指导他们制作“电动浮沉子”；教学“光电效应”之后，教师可指导他们制作“光控报警器”……如果在教学中，我们能耐心指导学生进行相应的科技制作，一定会收到良好的效果。

三、积极引导学生撰写科技论文

科技活动的开展离不开科技交流。进行科技交流，就必须把自己的科技活动成果撰写成文。与物理学相关的科技活动极为丰富，如果学生能够掌握调查报告、实验报告、科学小品等不同体裁文章的写作特点和要求，撰写出优秀的论文，一定能把科技交流活动推向更高的水平。因此，科技论文的撰写技能应该成为物理学科技教育的又一重要内容。

物理新教材中有“问题探究”和课外实践活动，这些都要求学生进行课题研究或课外实践活动，活动过后，教师应鼓励学生撰写科技论文，以训练学生的文字表达能力。教学中，教师应选定一些课题，要求学生广泛收集材料，通过实验分析、调查研究，得出结论，并撰写成科技小论文。为了拓宽学生的思路，教师要推荐学生阅读一些优秀的科普读物，让学生学习、借鉴。同时，在学生进行课题研究的过程中，教师还应进行必要的指导，鼓励学生勤于探索，勇于进取。只有这样，才能促进学生不断进步，并自觉地参与各种科技活动。

四、重视介绍现代科技知识

随着社会经济的发展和科学技术的进步，对未来社题，可以借助课余实践活动，进行探索研究。探索的过程就是将物理课堂知识延伸拓展的过程。最后，还可以在小游戏、小发明中生成，让学生在生活实际中，通过动手操作，了解掌握物理知识，比如学习《杠杆》的时候，做过“跷跷板”游戏的学生就比较容易理解教学内容。

三、初中物理教学中项目学习的实施

（一）教学主题的选择

1.联系实际。比如在学习“电磁感应”时，可用一个发电手电筒，作为项目学习的重要载体。主要考虑了以下两个因素：首先它符合教学内容，并且有助于引导学生通过学习达成课程目标。在日常生活中，虽然家电处处都能见到，但是学生却鲜少有机会去直接接触发电实物，发电手电筒则能够满足这一要求，可谓麻雀虽小，五脏俱全。通过拆分并组装它，可以帮助学生更好地认识“电磁感应”这一物理现象，尤其是线圈与磁体彼此呈相对运动状态。其次，具有极强的趣味性、可操作性，学生看到这个手电，都会好奇：它究竟是怎么发电的？于是在动手的同时，也会调动大脑积极思维。在潜移默化中，学生的物理实践能力就得到了提升。更重要的是培养了学生对物理的浓厚兴趣，以及主动探索的科学精神。

2.激发兴趣。初中学生好奇心都比较强，物理中的种种奥秘对他们具有很强的吸引力。各种与物理有关的玩具，很容易激起他们的研究兴趣。比如在学习《光学》时，就有这样一个知识点：凹面镜能够使平行光会聚，凸面镜能使平行光发散。教师为让学生更好地认识这一知识，可以开发一套“太阳能组合玩具”作为课程资源，现在太阳能电池应用已经十分广泛，因此不会特别昂贵，教师可借助这套工具，带领学生组装出太阳能汽车、风车等。不用电池，也可获得电能，让学生亲自体会到光的作用。endprint

3.关注有效。真正优良成功的项目是在潜移默化之中为学生获取物理知识，让学生学会相关技能，从而自然地实现教学目标。这样的课堂教学才是有效的。比如“自制气体温度计”课外项目，学生在动手之前，必然会仔细看课本中温度以及其他有关温度计方面的知识，并且会思考“温度计是怎么测出温度的”这个问题，这时教师可以根据学生的疑问，有意识地填补其技能的“空白”，这样当该项目完成后，这一知识点也已为学生熟练掌握了。

（二）驱动问题的设计

设计得好的驱动问题能够引导探究活动步步深入。在项目学习中起着关键的作用。教师借助极为精炼，极其真实的问题，能够最大限度地激发学生的探索精神和求知欲。设计驱动问题，首先必须坚持开放的原则，同时驱动问题还应富有挑战性，与授课内容保持一致，或者是授课内容的延续。学生围绕教师精心设计的驱动问题，进行探究时，需要整理思路、搜集信息，多方实验，分析实验数据，才可能最终收获答案。在这个过程中，学生获得了个人经验、兴趣以及自信等。

比如“物态变化”涉及“温度”这一概念，教师可以拓展地问学生：“什么是温室效应？”这个驱动问题的出发点就非常不错，它不仅引入了当前备受关注的科学热点，同时也实现了课堂物理知识的延伸。倘若把“温室效应是否会给我们的生活带来影响？表现在哪些方面”抛出来，就会驱使学生自觉地运用所学知识，聚焦本地的生态环境、地理气候等。

（三）自主探究项目活动

比如在学习“探究简单的电路”时，教师可先引入情景：一股有内芯和外套的铜导线；提出项目主题：为什么铜导线内芯为铜，外部是塑料？接着设计驱动问题：同学们能够用什么办法证实铜属于导体？将学生分成不同的小组进行实验，准备电源、铜、开关、导线、电流计或者小灯泡这些东西，并将其串联起来，将铜接入其中，打开开关，如果电流表发生偏转，或者是接入的小灯泡发光，即证实铜可以导电，属于导体。这种实验操作，构思比较简单，而对于更复杂的实验，比如证明盐水可以导电，盐水浓度与导电能力强弱的关系，就可以设计成一系列问题。待项目探究活动结束后，教师可以及时向学生普及一些生活小常识：插电源插座的时候要保持手是干燥的，以免发生触电情况，另外，因为大地也可以导电，所以，冰箱等电器一定要接入地线，以防止漏电带来的危险。

初中物理教学应贴近实际，且活泼生动。项目学习为初中物理教学提供了一个新选择、新模式，有助于培养学生的合作能力、动手能力以及科学思维能力，值得教育工作者对此进行深入研究。endprint