科学素养教育应成为我国素质教育的切入点和主要内容、也是推进人文教育和科学教育融合的重要措施。建立和完善适应我国经济、社会发展的全民终身教育体系, 特别是大力发展社会教育, 使学校教育、家庭教育和社会教育互相衔接, 是持续提高我国公民科学素养的主要途径。国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分, 即对于科学知识达到基本的了解程度;对科学的研究过程和方法达到基本的了解程度;对于科学技术对社会和个人所产生的影响达到基本的了解程度。目前各国在测度本国公众科学素养时普遍采用这个标准。
教育不仅仅是以科学知识为目标的科学教育, 而是素质型的、以培养热爱社会主义、具有集体主义观念、勇于献身的、具有高尚的人格型的学生为目标。以往的教育都具有一定的不足: (1) 太笼统, 仍然停留在全面发展的理想主义框架内; (2) 将素质教育狭隘地理解为对应试教育的纠偏, 或理解为对片面强调科学功利主义教学内容的否定; (3) 局限于教育界, 甚至局限于基础教育范畴, 很少与全社会的人才生长环境相联系; (4) 可操作性较低, 与教育实践联系不够紧。
高中物理学习的过程是一个教师与学生互动交流, 对物理学进行认识的过程, 因此关注学生物理学习的每一过程, 是每一位高中物理教师的崇高使命。高中物理新课程注重提高全体学生的科学素养, 我们应当关注学生参与课堂教学、分析和解决物理问题、进行科学探究等等学习物理的过程, 不失时机地培养全体学生的科学素养。如何做到关注学生学习物理的过程, 培养学生科学素养呢?
1 培养学生积极参与课堂教学, 提高学生思维能力
新课程强调学生要成为学习的主体应积极参与到课堂教学和物理学习的全过程中去, 养成认真观察实验, 认真思考老师提出的问题, 并同时不断提出自己的疑问的学习习惯。高效率的物理教学必然是通过课堂教学内容和物理问题达到师生之间、学生之间的思想交流, 学生通过独立思考逐步内化和领悟物理实质, 自己就能够自主地去学习和研究物理。
2 培养学生分析物理问题的过程, 让学生提高解决问题能力
学生应用物理知识解决物理实际问题的过程, 就是学生将所学物理知识内化提高物理能力的一个过程。关注学生解决物理问题的过程, 引导学生如何独立思考, 应用正确的思想方法, 遵循物理内在规律, 选取最合理而高效的手段来解决物理问题这个过程对培养学生物理能力和物理思想至关重要。要解决一个物理问题就必须理清物理过程和物理情景, 通过分析和判断确定用什么物理规律来解决, 因此物理问题要按照合理的顺序来分析。
3 通过科学探究的过程, 培养学生科学品质
物理学是一门以实验为基础的学科新课程将科学探究引入学生学习物理的过程中, 让学生模仿和经历科学家进行科学研究的过程, 领悟科学家探究自然规律时的思想和方法, 使学生自主学习、自主探索中获得一种新的学习体验。
(1) 关注学生提出物理问题、从猜想到假设的过程, 培养学生思维品质和问题意识。在科学探究过程中, 教师创设物理情景-引出矛盾与困惑, 由学生 (或老师) 提出问题, 学生在教师引导下从猜想到科学假设这一过程, 学生要经过大量的反思与辨析, 其间要用到许多思维方法:如直觉思维, 类比思维、归纳思维等。同时要能够进行分析、推理、判断和演绎。如果教师能够关注学生的分析过程和思维过程, 适时加以引导、激励和归纳学生的思维品质和问题意识都能得到较大的提高。
(2) 关注学生设计实验的过程, 培养学生敢于创新的精神。科学探究过程中要大胆地设计实验, 教师要关注学生设计的过程以及全班的比较、分析和判断, 鼓励学生的创新设计, 引导学生体会各种实验设计的思想, 比较各种实验设计的优劣。通过实验设计锻炼学生思维品质, 培养学生创新精神。比如要测定地球表面的重力加速度g, 学生设计了近十种实验方案, 经过分析和比较, 同学们对实验设计思想有了深刻的认识:要敢于创新, 敢为人先。
4 通过物理学史学习的过程, 培养学生实事求是的科学态度
科学态度是指人对自然、对科学本身的基本看法, 包括科学的自然观、世界观、价值观与审美观等。科学态度对人的认识与实践活动有决定性的导向作用, 是科学素质的核心要素。如果只是通过单纯的说教或灌输的方式将很难达到培养学生正确的科学态度的目的, 而通过物理学史中大量的科学家们的生动事例来启发、感染学生将是一个良策。
例如, 开普勒尽管十分喜爱哥白尼的圆运动模型的美, 但他还是抓住哥白尼关于火星偏心圆轨道理论与第谷观测数据8弧分的误差不放, 以科学家一丝不苟的态度, 宁可痛苦地放弃天体运动一定是匀速圆周运动这一古已有之的美学原则, 也不允许自己用一些无根据的假设去掩盖这个矛盾, 最终正确勾画出天体运行的宏伟蓝图。若给学生介绍开普勒所处的时代, 在所谓的“理论”中根本没有测量的地位, 测量只不过是三教九流之间流传的“技艺”而已, 是不能入“理论”大雅之堂的, 学生就会更加佩服开普勒, 认识到他相信测量事实的科学态度是何等的难能可贵了。
科学发现是一个非常复杂的过程, 直到现在也很难说已经把它弄得十分清楚。但有一点可以肯定, 那就是由于科学发现往往是具有创造性的新东西, 所以往往在科学发现的过程中, 并没有什么逻辑推理可言, 因而也很难归纳出逻辑推理过程。越是具有创造性的东西, 越是如此。对于那些根本性变革的创造, 就更无逻辑推理可言了, 如能量子概念、相对论、电流磁效应、电磁感应、大统一理论等, 有许多是建立在科学信念或人的思想观念上的, 将会使学生了解到很多这方面的例子, 对培养学生的创新意识, 科学素养, 是非常重要的。
总之, 培养学生的科学素养是一项长期而艰巨的任务, 它涉及诸多的自然物理知识, 但我们如果有想方设法提高学生科学素养的意识, 我们就能培养出更多具有很高科学素养的高素质人才, 为国家作出巨大贡献。
摘要：作为培养高素质应用性人才的教育, 在注重技术素养教育的同时, 应加强科学素养的教育, 而强化物理教学是培养学生科学素养的重要途径。物理教学有利于培养学生的科学思想, 培养学生科学创新精神, 培养学生掌握科学方法, 培养学生的科学品质。创新教育概念的提出使素质教育在现阶段的重点任务更加具体化。然而“, 科学素养教育”新概念是包含创新教育在内的、并融合了重要人文教育思想的更广泛的教育目标。
关键词：科学素养,物理教学
参考文献
[1] 张红霞.科学素养教育的意义及本土化诠释.西南大学科学教育研究中心.
[2] 邱仁和.关注物理学习过程, 培养学生科学素养.
[3] 孙水生.引入物理学史可以提高学生的科学素质.