朱玉兰
摘 要:科学素质的培养并非在某段时间或某个方面的渗透就能达到的,它是一项长期而艰巨的工程。所以只有在整个物理教育教学过程中,注重科学素质教育的渗透,才能达到较为理想的效果。
关键词:高中物理;科学素质;培养
社会的进步,需要人类自身素质的不断提高和发展,只有具备了较高的文化知识水平和科学素养的人,才能适应社会的发展,才能对社会做出贡献,才是社会真正需要的人才。在学校教育中,科学素质培养的主阵地仍然是课堂教学。那么,在课堂教学中如何培养学生的科学意识、科学品质、科学思维方法,提高能力,无疑是物理教育教学必须面对的课题和义不容辞的责任。
一、营造良好的教育环境,培养学生的科学兴趣
科学兴趣是激励人们孜孜不倦地进行学习和进行科学研究的重要推动力,培养科学素质首先要培养学生追求科学的良好兴趣。生动有趣的引入是一堂课良好的开端。例如从奥斯特的发现引入:1820年4月的一天,奥斯特正在讲课,突然来了“灵感”,他说:“让我把通电导线与磁针平行放置试试看”。他在操作的过程中一个划时代的发现就在这一刻到来了,奥斯特发现了电流的磁效应。学生们不相信这一载入史册的伟大发现竟是如此平常。老师问:“如果你们生活在那个时代,接下去该怎么做?”有同学说:“进一步研究这一现象”。“对!科学家们正是这么做的”。老师立即肯定,然后再继续介绍……奥斯特关于电磁现象与磁体磁现象的发现轰动了整个欧洲。法国物理学家安培重复了该实验,发现了电流的方向与电流所产生的磁场方向服从右手螺旋定则。他因此下决心架起一座连接电和磁的桥梁。教师继而引导学生开始对安培“分子电流”进行讨论,并类比得出:磁铁的磁场与电流的磁场完全一样,都是由运动的电荷产生的。
二、课堂教学重视右脑开发,培养科学思维能力
美国科学家斯佩里成功地进行了“裂脑实验”,揭示了人脑左、右两半球的不同功能:左脑主管逻辑思维和抽象思维,称为理性的脑、知识的脑;右脑主管形象思维和直觉思维(灵感思维),称为感性的脑、创造的脑。长期以来,在应试教育的影响下,物理教学主要是逻辑思维的训练,追求的目标是考试的高分,而忽视对学生右脑的开发。自然科学中的创造活动是形象思维和逻辑思维的互补,是右脑与左脑的沟通,每一个思维活动都不是单纯的一种思维在起作用,往往是两种,甚至是三种先后交错在起作用。因此,在物理教学中要重视对学生右脑的开发,培养学生的形象思维和直觉思维,使学生思维品质全面发展。在传授知识的教学过程中重视思维方法的积累和训练,例如:理想实验,合理的猜想,突出主要矛盾的“近似处理”,现象、过程、规律模型化,通过联想类比、比较、假设、等效、外推、极端法、图像法等思维方法训练,学生有了合理而清晰的知识结构,熟练的思维方法,就会形成高质量的思维品质。
三、强化物理实验,培养科学态度,提高科学品质
物理实验的普遍性和实践性,决定了科学素质培养的重要性。因此,在各种物理实验中都应该有计划地渗透科学素质的教育和养成。把科学家用实验发现的结论称为静态知识,那么蕴含在科学实验过程中的思维、方法等就是动态知识,从培养学生素质的角度上说,后者更值得开发和利用,在实验中有意识地创造一种探索的氛围,使之成为师生共同参与的一种“准研究”过程,将会使学生更好地领会实验思想的精髓,有助于提高他们的实验素质和能力。高中物理实验主要有学生实验、演示实验和探究实验。学生实验中主要注重培养学生的严谨、科学的操作意识和实验研究的方法;演示实验要重视培养学生正确、有序的观察能力;探究实验要重视学生的科学设计与创新能力。所以,高中物理教学中必须利用这些实验全面培养和提升学生各方面的科学品质和素养。
四、渗透审美教育,提高创造美的科学能力
物理学中处处都体现大自然和谐的美,对称美、神奇的美、哲理的美等等。同种电荷相斥,异种电荷相吸;同名磁极相斥,异名磁极相吸。这些规律何等相似。电生磁,磁生电。电和磁之间存在着如此奇妙的关系。万有引力公式与库仑定律公式是何等的对称。电荷有得必有失,能量有增必有减;省力则不省功,省功则不省力。宇宙的规律就是如此平等,有得必有失;有增必有减。从这些物理美中我们无不体悟到有付出,才有收获,不劳而获是违背自然规律的,这都是实施美育教育的丰富内容。当一个人能领悟到一门学科的美时,就有了学习的动力,就愿意投身于这门学科的学习。因此,在物理教学中,教师要挖掘物理学科中的“美”的素材,要让学生真正体验到物理学中美的魅力,激发学生在物理学习中去寻找美的动力,培养学生创造美的意识,提高创造美的能力,从而提高学生的科学素质。
五、重视知识的实践性应用,提高学生的科学能力
实验、修理、制作等操作活动是通过物理教学提高学生应用能力的有效途径。比如利用“探究自行车中的物理知识”的实践活动,可以让学生理解很多知识的应用。力学知识:(1)自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有花纹,并且使用摩擦因数较大的材料,增大摩擦力。(2)车轴处经常涂上润滑油,以减小接触面粗糙程度,来减小摩擦力。(3)车轴处均装有滚珠,变滑动摩擦为滚动摩擦,来减小摩擦。(4)刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力。
设计专题开展物理活动课,让学生在专题实践中归纳知识、应用知识、深化知识。例如:设计用不同的方法测重力加速度的活动课,学生采用;等不同的原理和方法测得了当地的重力加速度。还可以利用教材中的“做一做”,让学生自由组合进行动手制作、操作,或在课堂上进行展示交流,提高学生的合作、协作能力,以及科学探究能力。