淺析物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神

1、    淺析物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神    廖文芝 施培相摘 要：科學(xué)精神是初中物理的重要文化素養(yǎng)。在物理教學(xué)中，應(yīng)充分反映學(xué)生的批判性、理性思維、勇于探索精神。通過(guò)深入探索實(shí)驗(yàn)，利用社會(huì)資源，生成課程等，培養(yǎng)科學(xué)精神，激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣，提高科技創(chuàng)新精神，促進(jìn)學(xué)生核心發(fā)展素養(yǎng)。關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；科學(xué)精神；質(zhì)疑；社會(huì)資源2016年9月13日，“中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)”正式發(fā)布，標(biāo)志著中國(guó)進(jìn)入新一輪基礎(chǔ)教育改革。這是我們對(duì)“素質(zhì)教育”的反思和改進(jìn)，對(duì)“培養(yǎng)什么樣的人”提出了更明確的要求。一、物理學(xué)科中科學(xué)精神的指向科學(xué)精神是指學(xué)生在學(xué)習(xí)、理解、運(yùn)用科學(xué)知

2、識(shí)和技能等方面所形成的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)、思維方式和行為表現(xiàn)。具體包括理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究等基本要點(diǎn)?？茖W(xué)精神是學(xué)習(xí)所有自然科學(xué)的核心，在物理學(xué)科中科學(xué)精神體現(xiàn)在哪里呢？（一）理性思維是物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)理性思維是一種建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)上的思維方式。例如在研究聲音的傳播條件時(shí)，通過(guò)抽出玻璃罩中的空氣，聽(tīng)到鬧鐘的聲音在逐漸減小，從而推理得出“聲音不能在真空中傳播”的結(jié)論。例如在研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí)，亞里士多德首先提出觀點(diǎn)：“有力作用，物體才運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有力，物體就不會(huì)運(yùn)動(dòng)。”伽利略通過(guò)研究阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響，發(fā)現(xiàn)阻力越小，物體運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)，進(jìn)一步推理得出：如果沒(méi)有阻力物體將會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去。牛頓又對(duì)伽利略

3、和笛卡爾的觀點(diǎn)進(jìn)行更深入的理性分析，從而總結(jié)出著名的“牛頓第一定律”。（二）勇于探究是物理學(xué)發(fā)展的保障勇于探究是指具有強(qiáng)烈的好奇心和進(jìn)取心，并具有不畏困難且堅(jiān)持不懈的意志力，能大膽嘗試，積極尋求有效的問(wèn)題解決方法。法拉第在物理與化學(xué)科學(xué)方面的重大貢獻(xiàn)完全源于他勇于探究的科學(xué)精神。1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，引起法拉第的極大熱情，他試圖讓靜止的磁力對(duì)導(dǎo)線或線圈的作用而產(chǎn)生電流，但都以失敗告終。法拉第毫不氣餒，經(jīng)過(guò)近10年的不斷實(shí)驗(yàn)，終于發(fā)現(xiàn)了“電磁感應(yīng)定律”。（三）批判質(zhì)疑是物理學(xué)發(fā)展的動(dòng)力批判質(zhì)疑是指要具有問(wèn)題意識(shí)，能獨(dú)立思考、獨(dú)立判斷、思維縝密，能多角度、辯證地分析問(wèn)題，做出選擇和

4、決定等。伽利略敢于質(zhì)疑亞里士多德一直被奉為真理的“物體的下落速度和它的重量成正比，物體越重，下落的速度越快”理論，進(jìn)行了著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)。1666年，牛頓用三菱鏡使太陽(yáng)光發(fā)生色散現(xiàn)象，解開(kāi)物體顏色之謎。之后，英國(guó)科學(xué)家赫歇爾提出質(zhì)疑：“太陽(yáng)光中有沒(méi)有我們看不見(jiàn)的光？”經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)終于發(fā)現(xiàn)可以使溫度計(jì)的示數(shù)上升的紅外線。隨后德國(guó)物理學(xué)家里特又提出了新的問(wèn)題：“在紫色光的外面是否也有一種看不見(jiàn)的光呢？”通過(guò)不懈的努力最終發(fā)現(xiàn)能使熒光物質(zhì)發(fā)光的紫外線。二、在初中物理教學(xué)中怎樣培養(yǎng)科學(xué)精神（一）通過(guò)深入探究實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)科學(xué)精神物理是以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，但在教學(xué)過(guò)程中大部分教師都是將“探究實(shí)驗(yàn)”變成了“驗(yàn)證

5、試驗(yàn)”。例如在研究碘升華現(xiàn)象時(shí)，如果僅僅通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直接得出結(jié)論：物體由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過(guò)程叫做升華，那么學(xué)生的科學(xué)精神就不會(huì)得到有效培養(yǎng)。在2017年山東省煙臺(tái)市中考物理試題中的24題中提出這樣一個(gè)問(wèn)題：“小明認(rèn)為碘可能經(jīng)歷了由固態(tài)到液態(tài)再到氣態(tài)的變化過(guò)程，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明碘直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，寫出實(shí)驗(yàn)方案并扼要說(shuō)明。”這道題目大多數(shù)學(xué)生都感覺(jué)無(wú)從下手，為什么會(huì)這樣呢？我們采用“出聲思考”方法進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，首先學(xué)生要具備批判質(zhì)疑的科學(xué)精神，對(duì)課本的實(shí)驗(yàn)要有自己獨(dú)立的思考并提出問(wèn)題：“升華過(guò)程中是否會(huì)經(jīng)歷熔化？”第二，學(xué)生要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇运季S：“怎樣證明升華沒(méi)有經(jīng)歷熔化的過(guò)程？”通過(guò)分析

6、找到“溫度”這個(gè)突破點(diǎn)。第三，學(xué)生要有勇于探究的能力，將思考過(guò)程用完整的實(shí)驗(yàn)步驟體現(xiàn)出來(lái)。（二）通過(guò)“生成課程”培養(yǎng)科學(xué)精神“生成課程”（emergent curriculum）是美國(guó)太平洋橡樹(shù)學(xué)院貝蒂·瓊斯（betty jones）提出的，是以真正的對(duì)話情境為依托，在教師、學(xué)生、教材、環(huán)境等多種因素的持續(xù)相互作用過(guò)程中動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)的建構(gòu)性課程。這表明課程擯棄了“本質(zhì)先定，一切既成”的思維方式，而代之以“一切將成”。例如在生活中的透鏡這一節(jié)中，通過(guò)調(diào)節(jié)暗箱的長(zhǎng)度使照相機(jī)所呈的像清晰，然而學(xué)生提出問(wèn)題：“為什么實(shí)際生活中拍照，并不需要調(diào)節(jié)像距？”這時(shí)很多教師會(huì)簡(jiǎn)單解釋：“我們使用的是傻瓜式

7、照相機(jī)，不需要調(diào)節(jié)。”但是如此一來(lái)學(xué)生的質(zhì)疑、理性思維等科學(xué)精神也就被忽略和抹殺了。實(shí)際教學(xué)中完全可以重視這個(gè)問(wèn)題，把它作為生成課堂的一個(gè)契機(jī)，通過(guò)展示最新的照相機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生去領(lǐng)略最新科技的發(fā)展，去發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題：“它調(diào)節(jié)的還是像距嗎？”“它的焦距是怎樣調(diào)節(jié)的？”等。在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生自身的能力和態(tài)度雖然存在著較大的差異，但教學(xué)形式上的開(kāi)放性和自主性，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能在課堂上主動(dòng)參與，踴躍發(fā)言，并敢于大膽地對(duì)別人的意見(jiàn)提出質(zhì)疑，學(xué)生的科學(xué)精神也就得到了提升?！澳獮楦≡普谕?，風(fēng)物長(zhǎng)宜放眼量”。（三）通過(guò)社會(huì)資源的利用培養(yǎng)科學(xué)精神物理學(xué)科與學(xué)生的生活聯(lián)系密切，教學(xué)中可以將本地的社會(huì)資源充分的利用起來(lái)，多組織一些實(shí)踐性的課程進(jìn)行教學(xué)。例如在城市的建筑裝修方面，與物理有關(guān)的知識(shí)應(yīng)用很多。當(dāng)學(xué)生有了力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等知識(shí)儲(chǔ)備之后，跟蹤一天裝修團(tuán)隊(duì)，寫一篇關(guān)于“裝修中的物理”的調(diào)查報(bào)告，以下是學(xué)生報(bào)告的總結(jié)。（1）電學(xué)方面：水電改造中，雙控開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)；（2）光學(xué)方面：太陽(yáng)能熱水器的方位與樓層的限制；（3）聲學(xué)方面：水管隔音、天花板隔音等。在學(xué)習(xí)了比熱容的知識(shí)之后，學(xué)生到周圍農(nóng)民的塑料大棚中調(diào)查，做一篇題為“塑料大棚中的物理知識(shí)的應(yīng)用”。可以對(duì)其中溫室效應(yīng)、增強(qiáng)光合作用、減少熱量散失、鋪設(shè)電熱絲、用大功率燈泡照明等展開(kāi)調(diào)查研究。參考文獻(xiàn)