孫明西 喬保亞 張士偉

（阜陽(yáng)市第三中學(xué)，安徽 阜陽(yáng) 236006）

隨著新課程理念逐漸為廣大教師理解，人們?cè)陉P(guān)注物理學(xué)科知識(shí)教育、能力培養(yǎng)的同時(shí)，開始關(guān)注學(xué)生的科技教育，以期培養(yǎng)適合社會(huì)發(fā)展需求、具有終身學(xué)習(xí)能力的全面人才.在目前高考制度主導(dǎo)下，人們對(duì)物理知識(shí)教育和學(xué)生能力培養(yǎng)非常重視，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索已經(jīng)有了成熟的教學(xué)模式和經(jīng)驗(yàn)，而在物理科技教育方面，則相對(duì)薄弱，其原因是多方面的.物理科技教育活動(dòng)投入相對(duì)較大，學(xué)生活動(dòng)組織較為復(fù)雜，對(duì)教師科技素養(yǎng)要求較高，而學(xué)校對(duì)教師評(píng)價(jià)體系一般不涉及物理科技教育等方面的問(wèn)題，以至于物理教育只剩下物理學(xué)科知識(shí)和能力培養(yǎng)的教育，學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)成了點(diǎn)綴.為了更全面的實(shí)施新課程目標(biāo)，解決好中學(xué)物理教育存在的問(wèn)題，我們?cè)谛抡n程理論指導(dǎo)下開展了針對(duì)物理科技教育活動(dòng)的探討.

1 物理科技教育活動(dòng)的目的

高中物理課程總目標(biāo)指出：要讓學(xué)生了解物理知識(shí)與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，發(fā)展學(xué)生的好奇心與求知欲，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究的興趣，了解科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的互動(dòng)作用，要進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)［1］.因此，中學(xué)物理教育也應(yīng)擔(dān)負(fù)著讓物理科學(xué)技術(shù)走到學(xué)生中去，讓學(xué)生親近物理、擁抱物理的任務(wù).人們經(jīng)常思考這樣一個(gè)問(wèn)題，中學(xué)物理教育在學(xué)生畢業(yè)以后能給學(xué)生留下點(diǎn)什么？對(duì)學(xué)生未來(lái)發(fā)展能產(chǎn)生什么樣影響？什么樣的學(xué)生最具有發(fā)展?jié)摿Γ繌囊酝厴I(yè)學(xué)生成才經(jīng)歷的調(diào)研中，我們認(rèn)為物理科技教育活動(dòng)首先要能夠點(diǎn)燃學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的探索激情與欲望，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度.

好奇心是一種強(qiáng)烈的求知欲，人類生來(lái)具有，但隨著學(xué)生年齡的增長(zhǎng)和接受中學(xué)教育，好奇心的發(fā)展分出3個(gè)層次：一是許多學(xué)生的好奇心漸漸淡化、泯滅了，面對(duì)日新月異的科學(xué)技術(shù)新發(fā)現(xiàn)無(wú)動(dòng)于衷，失去學(xué)習(xí)的興趣和樂(lè)趣.二是保持好奇心的學(xué)生，能夠持續(xù)的學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，探索自然科學(xué)奧秘.三是對(duì)未知世界有著強(qiáng)烈的探索欲望，始終保持著對(duì)科學(xué)的濃厚興趣，能夠?yàn)橹偪穸鴺?lè)此不疲，好奇心演化成一種終身追求.這樣的學(xué)生在以后科學(xué)事業(yè)和個(gè)人發(fā)展方面都能取得突出的成就.

諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者丁肇中說(shuō)過(guò)“好奇心是科學(xué)的原動(dòng)力”.在學(xué)生年齡較小的中學(xué)階段，中學(xué)物理科技教育活動(dòng)應(yīng)突出“激發(fā)好奇心”這一要點(diǎn).面對(duì)以后多元化的社會(huì)需求，學(xué)生需要根據(jù)自己的興趣愛好和個(gè)性需求選擇發(fā)展方向，例如高考志愿填寫、人生規(guī)劃等.中學(xué)物理科技教育活動(dòng)要強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，讓學(xué)生親自動(dòng)手去實(shí)踐和體驗(yàn)活動(dòng)項(xiàng)目，“體驗(yàn)實(shí)際上是一種過(guò)程教育”［1］.中學(xué)物理科技教育活動(dòng)要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注和了解科學(xué)技術(shù)發(fā)展前景，開拓視野，感悟科學(xué)的魅力，使學(xué)生在活動(dòng)過(guò)程中形成個(gè)性化的興趣與愛好，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，為學(xué)生以后選擇發(fā)展方向打下基礎(chǔ).

2 物理科技教育活動(dòng)平臺(tái)的構(gòu)建

2010年上海世博會(huì)主題“城市讓生活更美好”，各個(gè)場(chǎng)館幾乎都成了科技教育的大平臺(tái)，展示了眾多的信息技術(shù)、節(jié)能技術(shù)、視覺3D4D、人工智能、交通科技等高新科技，讓觀眾親自參與獲取科技知識(shí)和娛樂(lè)享受，從而激發(fā)參觀者對(duì)科技的好奇心和探索欲望.中國(guó)科學(xué)技術(shù)館的活動(dòng)對(duì)象主要是青少年，它的活動(dòng)平臺(tái)也是讓學(xué)生親自參與實(shí)踐與體驗(yàn)，具有很高的互動(dòng)性.其科技教育活動(dòng)平臺(tái)建構(gòu)模式可供我們?cè)陂_展中學(xué)物理科技教育活動(dòng)中借鑒.當(dāng)然，在學(xué)?；鶎臃秶鷥?nèi)我們不可能將活動(dòng)設(shè)計(jì)得那么“豪華”.中學(xué)物理科技教育活動(dòng)主要是在新課程理念指導(dǎo)下進(jìn)行，物理科技教育活動(dòng)與課堂教學(xué)既有聯(lián)系又有區(qū)別，項(xiàng)目安排應(yīng)以物理科技教育活動(dòng)目的進(jìn)行選擇，不完全是成熟的科學(xué)技術(shù)活動(dòng).活動(dòng)平臺(tái)構(gòu)建應(yīng)立足于學(xué)生已有的物理知識(shí)，側(cè)重于科學(xué)技術(shù)教育，設(shè)計(jì)成開放性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，使其具有參與性，交互性.

國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、科研單位、高校、科技館、博物館等場(chǎng)館集中了許多有趣的大中型科學(xué)教育的器材，教師應(yīng)該充分利用這些科學(xué)教育資源，有目的地組織學(xué)生參觀學(xué)習(xí).這種感受和體驗(yàn)是課堂教學(xué)所不能替代的.

現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為物理科技教育活動(dòng)提供了豐富的活動(dòng)資源和開放的空間，可以通過(guò)多媒體等方式進(jìn)行，讓學(xué)生了解物理學(xué)在生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用，了解物理學(xué)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，拓展學(xué)生視野.

物理科技教育活動(dòng)可以通過(guò)舉辦科技活動(dòng)周的形式進(jìn)行，我們?cè)陂_展活動(dòng)過(guò)程中主要采用了以下4種形式.

2.1 趣味性物理實(shí)驗(yàn)

以激疑和點(diǎn)燃學(xué)生好奇心，激發(fā)學(xué)生興趣為目的選擇設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目.學(xué)生只要感興趣了，就會(huì)很高興的自己去實(shí)踐.例如，我們?cè)陂_展活動(dòng)中安排的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有：高壓下小鳥安然無(wú)恙（高壓靜電屏蔽實(shí)驗(yàn)），高壓靜電除塵，奇異的爬坡（物體由低處往高處爬實(shí)驗(yàn)），“鏈條爬坡”（慣性實(shí)驗(yàn)），“二龍戲珠”（波動(dòng)實(shí)驗(yàn)），“千人震”（自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)），“跳繩發(fā)電”（導(dǎo)體在地磁場(chǎng)中切割磁感線發(fā)電），發(fā)電機(jī)系列小實(shí)驗(yàn)，電磁灶點(diǎn)燈（感應(yīng)發(fā)電實(shí)驗(yàn)），多普勒效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，聲控、光控實(shí)驗(yàn)等.力圖在學(xué)生活動(dòng)中讓學(xué)生的聽覺、視覺和其他感覺受到較為強(qiáng)烈的刺激.

2.2 學(xué)生科技制作和作品匯報(bào)展

這項(xiàng)活動(dòng)可以跟研究性學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，舉行科技制作比賽.在開展研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣，從學(xué)科中、生活生產(chǎn)中“選擇研究”課題開展科技制作活動(dòng).例如學(xué)生作品：“水火箭”、“大輪車”、聲控與光控在日常生活中的應(yīng)用等.

2.3 科技影視

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，為我們開展活動(dòng)提供了新的資源和活動(dòng)模式，能夠充分體現(xiàn)科技教育活動(dòng)的時(shí)代性、綜合性.平時(shí)我們收集整理了涉及物理知識(shí)在生活、生產(chǎn)中應(yīng)用的最新視頻，高科技發(fā)展與應(yīng)用視頻，物理學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)等視頻資源，例如汽車碰撞試驗(yàn)、2008年汶川大地震、2011年日本9.0級(jí)大地震、2011年11月3日我國(guó)“神舟八號(hào)”飛船與“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛器對(duì)接、2009年7月22日的日食、能源的開發(fā)與利用、量子信息技術(shù)發(fā)展、反物質(zhì)探索、科教片《宇宙與人》、《哈勃望遠(yuǎn)鏡十五年探索》、《時(shí)間簡(jiǎn)史》、《斯蒂芬霍金的宇宙論》等視頻資源.豐富的信息資源既為我們教學(xué)提供了科技教育活動(dòng)資源，也為教師教學(xué)研究提供了教研素材.

2.4 科普基地

《中華人民共和國(guó)科普法》第15條規(guī)定：“科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)、高等院校、自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)類社會(huì)團(tuán)體，應(yīng)當(dāng)組織和支持科學(xué)技術(shù)工作者和教師開展科普活動(dòng)，鼓勵(lì)其結(jié)合本職工作進(jìn)行科普宣傳.有條件的，應(yīng)當(dāng)向公眾開放實(shí)驗(yàn)室、陳列室和其他場(chǎng)地、設(shè)施，舉辦講座和提供咨詢.科學(xué)技術(shù)工作者和教師應(yīng)當(dāng)發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)和專長(zhǎng)，積極參與和支持科普活動(dòng)”.我們積極聯(lián)系當(dāng)?shù)乜萍紗挝缓蜕a(chǎn)單位，例如氣象局、發(fā)電廠等，也帶領(lǐng)部分優(yōu)秀學(xué)生走出去參觀、學(xué)習(xí)，例如組織學(xué)生參觀全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等.

3 物理科技教育活動(dòng)的開展方式

讓學(xué)生置身于物理科技教育活動(dòng)項(xiàng)目氛圍之中，親自參與活動(dòng)，自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，在玩中學(xué)，在學(xué)中玩.讓學(xué)生的聽覺、視覺和其他感覺受到較強(qiáng)的刺激.體驗(yàn)在活動(dòng)中帶來(lái)的好奇與驚喜，這是活動(dòng)安排的原則.

3.1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要經(jīng)得起學(xué)生“玩”，有很好的交互性

我們利用波動(dòng)演示器改制了“龍戲珠”實(shí)驗(yàn).當(dāng)學(xué)生搖動(dòng)把手看到自己繪制的龍上下舞動(dòng)很是好奇，他們會(huì)慢慢搖，也會(huì)快速搖以便看到龍的“騰飛”.“千人震”實(shí)驗(yàn)（自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)）是利用演示變壓器和2節(jié)電池改制的，讓全班學(xué)生手拉手和變壓器構(gòu)成閉合電路，當(dāng)電池與變壓器斷開瞬間，每位學(xué)生都有較強(qiáng)的電擊感，感受到自感現(xiàn)象的威力，讓參與的學(xué)生回味無(wú)窮.學(xué)生在參與活動(dòng)的過(guò)程中往往很好奇，常會(huì)以意想不到方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，甚至?xí)痖_實(shí)驗(yàn)裝置，所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要經(jīng)得起學(xué)生“玩”.

實(shí)驗(yàn)環(huán)境布置可以采用課桌交錯(cuò)布置，六棱桌更好，中間留出較大的空間，讓學(xué)生、教師在中間走動(dòng)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研討交流，也便于拉近師生之間的距離和師生互動(dòng).對(duì)于一些有一定危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，可以設(shè)立教師演示平臺(tái)，由教師操作演示并進(jìn)行講解，適當(dāng)?shù)恼?qǐng)學(xué)生當(dāng)助手參與，例如為學(xué)生做高壓靜電實(shí)驗(yàn)采用的就是這種模式.

3.2 學(xué)生成果匯報(bào)表演

學(xué)生成果匯報(bào)表演可以采用課題結(jié)題模式進(jìn)行.讓學(xué)生匯報(bào)自己科技制作項(xiàng)目選擇的背景，制作的科學(xué)依據(jù)，研制的經(jīng)歷和體驗(yàn)，將自己制作的作品向大家展示，請(qǐng)學(xué)生和教師提問(wèn)，由制作的學(xué)生答辯，最后由教師點(diǎn)評(píng)并進(jìn)行表彰頒獎(jiǎng).主要是讓學(xué)生了解科學(xué)研究的一般環(huán)節(jié)，不能僅僅一“玩”了之.

3.3 科技影視

可以利用教室多媒體設(shè)備在課余時(shí)間進(jìn)行，也可以將影視資源放到校園網(wǎng)上讓學(xué)生自主選擇觀看，看完后組織學(xué)生討論，暢想未來(lái)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展.

3.4 外出參觀學(xué)習(xí)

利用節(jié)假日組織學(xué)生外出參觀學(xué)習(xí).例如2010年暑假，我們給學(xué)生布置了暑假活動(dòng)課題“世博中的物理科技活動(dòng)”，讓有條件的學(xué)生在參觀世博會(huì)各個(gè)場(chǎng)館過(guò)程中尋找、參與、體驗(yàn)世博中的物理科技活動(dòng)，進(jìn)行拍照、記錄和調(diào)研，寫出研究報(bào)告.我們?cè)鴰ьI(lǐng)部分學(xué)生參觀中國(guó)科技大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——同步輻射實(shí)驗(yàn)中心、火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室，參觀氣象局多普勒天氣雷達(dá)，參觀火力發(fā)電廠等，聽科學(xué)家和高級(jí)工程師講解科學(xué)技術(shù)在科學(xué)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用.

從我們開展的物理科技教育活動(dòng)中看到，只要給學(xué)生留出一定的時(shí)間、空間，學(xué)生是非常樂(lè)意參加活動(dòng)的.學(xué)生對(duì)“物體自動(dòng)由低處往高處滾動(dòng)”感到莫名其妙，對(duì)“鏈條爬坡”表現(xiàn)驚奇，跳繩、電磁灶怎么能發(fā)電？對(duì)煙霧通過(guò)高壓靜電除塵裝置后變得清新感到振奮，對(duì)高壓下小鳥安然無(wú)恙感到不可思議，學(xué)生成果匯報(bào)“水火箭”表演讓校園各樓層都擠滿人，爭(zhēng)看學(xué)生自己的“火箭發(fā)射”，六層樓以上的發(fā)射高度讓大家感嘆不已.

在觀看宇宙大爆炸、《哈勃望遠(yuǎn)鏡十五年探索》、反物質(zhì)探索、時(shí)間簡(jiǎn)史、《斯蒂芬霍金的宇宙論》影視和講座中，學(xué)生看到了從來(lái)沒有看過(guò)的物理學(xué)的另一片天地.

上海世博會(huì)展示的豐富多彩科技成果讓參觀過(guò)的學(xué)生享受了一頓“科技大餐”，他們拍攝了大量的照片和錄像，收集了許多物理科技方面的資料，也寫出了許多生動(dòng)有趣的感觸.例如學(xué)生參觀中國(guó)館后寫道：“許多年前，建筑大多上窄下寬，可它卻上寬下窄，這足以顯示偉大而古老的中國(guó)改革開發(fā)以來(lái)發(fā)生的巨大變化.做事不必拘泥于前人的格式，一件本來(lái)已經(jīng)很好的事或前人固定做法的事反過(guò)來(lái)做或許會(huì)起到新穎的效果甚至更具吸引力”.世博參觀活動(dòng)，極大的開拓了學(xué)生的視野和想象力，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和探索的欲望，使他們對(duì)科學(xué)的未來(lái)充滿了憧憬.

通過(guò)物理科技教育活動(dòng)，使學(xué)生既學(xué)習(xí)了科學(xué)知識(shí)，又增強(qiáng)了實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，更激發(fā)了學(xué)生的好奇心、探索欲望和激情，很好地落實(shí)了新課程具體目標(biāo)中的學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng).我們還需要積極探討物理科技教育活動(dòng)在新課程中起到的作用［3］，探討如何將科技教育活動(dòng)更好的引進(jìn)到中學(xué)物理教育中去，探索科技教育活動(dòng)的模式和規(guī)律，創(chuàng)新教學(xué)理念，推動(dòng)此項(xiàng)活動(dòng)向深層次發(fā)展.

1 宣桂鑫.科技博物館的物理文化與教育功能.物理通報(bào)，2007（8）：43－46

2 王秀紅，高曉偉.新課程背景下科技教育課程結(jié)構(gòu)的構(gòu)建.現(xiàn)代中小學(xué)教育，2005（7）：25－27