摘要：注重科學素養(yǎng)的培養(yǎng)是課程改革的重要理念.科學素養(yǎng)的核心內(nèi)容包括科學知識，科學過程與方法，對科學本質(zhì)的理解，科學態(tài)度、情感與價值觀，科學、技術(shù)與社會的關(guān)系等.本文通過對“物理科技活動”校本課程的開發(fā)，從科學探究活動、實驗拓展創(chuàng)新、物理學史教育、科技制作與小發(fā)明、STS教育等活動方式論述物理科技活動對培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)有著極其重要的意義.

關(guān)鍵詞：物理科技活動；科學素養(yǎng)

我國《普通高中物理課程標準（實驗）》的課程基本理念，首要的一條就是“在課程目標上注重全體學生的科學素養(yǎng)”.歷史和時代發(fā)展證明，公眾的科學素養(yǎng)是國家興旺之本.盡管對科學素養(yǎng)概念的內(nèi)涵有不同理解，但科學素養(yǎng)的核心內(nèi)容是基本一致的.科學素養(yǎng)應該包括科學知識，科學過程與方法，對科學本質(zhì)的理解，科學態(tài)度、情感與價值觀，科學、技術(shù)與社會的關(guān)系等.[1]在科學教育體系中，自然科學中最具代表性的物理教學對培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)有著獨特的作用，開展物理科技活動是培養(yǎng)學生科學素質(zhì)的有效途徑.

1通過探究活動培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

科學教育中的科學過程主要是指在一般的科學研究中，那些普遍適用的系統(tǒng)化的操作步驟，一般來說，包括提出問題、猜想與假設、實驗驗證、分析與論證等基本環(huán)節(jié).事實上，“教學中的科學探究”與真實的科學探究，雖然二者經(jīng)歷的過程基本相同，但它們有著本質(zhì)的區(qū)別：“教學中的科學探究”主要是面向人類已知的知識，強調(diào)的是過程，其目的是讓學生領(lǐng)悟科學思想觀念，領(lǐng)悟科學家探究自然界的方法從而獲得知識；而真正的科學探究是面向未知的知識，它更重視結(jié)果，即發(fā)現(xiàn)新知識.所以，在科技活動中開展科學探究，其目的是讓學生經(jīng)歷探究過程，掌握探究方法，更重要的是讓學生形成對問題的探究習慣，更理性地看待問題.通過探究活動所形成的知識，更能讓學生理解知識的本質(zhì).

在教學串并聯(lián)電路之前，筆者設計了一個開放性探究問題：根據(jù)給足的電源、兩個小燈泡、一只開關(guān)、若干導線等器材，請畫出盡可能多的電路.學生經(jīng)過充分的思考后，自發(fā)地將所畫的電路展示在黑板上.教師提出要求，學生展開討論.

要求1：把黑板上錯誤的電路圖找出來，并說明理由.（因?qū)W生展示的電路設計有可能存在短路、斷路等情況）

要求2：把形式不同但實質(zhì)相同的電路合并后保留一個電路.

要求3：把余下的電路進行分類，并說明分類的理由.

在學生分類的基礎(chǔ)上分析歸納出電路的兩種基本連接方式——串聯(lián)、并聯(lián).

活動結(jié)束時，筆者當堂進行檢測，掌握串并聯(lián)電路特點并能正確識別電路的串聯(lián)、并聯(lián)的學生達到86%.[2]

2通過實驗創(chuàng)新培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

實驗不僅是物理教學的重要環(huán)節(jié)，一切自然科學和社會科學的理論最終都要以觀測或?qū)嶒灥氖聦崬闇蕜t，只是實驗（試驗）的手段和方法不同而已，所以實驗（試驗）的觀點、方法和能力是科學素養(yǎng)的基本內(nèi)容.

物理課本中設計了許多探究性實驗，如果按照課本的固定模式，按部就班地進行，學生只是按單一方法進行，只達到會做的層面.由于學科教學的時間、任務的限制，往往也只能如此.科技活動的開放性為學生提供了實驗的廣闊空間.開放實驗室，讓學生針對一個主題，討論可能的實驗方案，讓學生自己揣摩、探索，通過自己動手操作加以探究，最后選出你認為最好的實驗方案進行實驗.《研究勻變直線速運動》這個實驗在課本中使用的是打點計時器和紙帶.活動中，有同學提出用數(shù)碼相機的連拍功能充當頻閃照相機來研究的方案.本校實驗室沒有配備頻閃照相機，訪談中得知，學生在此之前沒有接觸過頻閃照相機，他僅憑數(shù)碼相機的連拍功能和打點計時器都具有等時記錄的特點想到這個方法，我們不得不由衷地感嘆學生創(chuàng)造性.難能可貴的是，其他同學想到在路徑后面上放上刻度尺就很容易解決了距離測量的問題.隨后的討論中有學生提出，在小車頂上靠刻度尺一側(cè)固定一個指針，就可以減小因拍攝時視角引起的長度測量誤差.

3通過物理學史培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

再現(xiàn)知識產(chǎn)生的社會、文化、歷史背景和物理學家們?yōu)楂@取物理知識所做出的真實而令人興奮的探索歷程，有利于培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、情感與價值觀.物理學作為一個完整的科學知識體系，含有靜態(tài)知識體系──科學規(guī)律、成果；動態(tài)知識體系──科學研究的過程.前者給人以知識，而后者給人以創(chuàng)新的智慧.離開了歷史背景的單純的物理知識只能使學生覺得枯燥和深奧.若能通過具體、生動、可靠的歷史事實來說話，讓學生感受到物理大師們用有效的方法一步一步地揭示物理奧秘時那種科學創(chuàng)造的快感與激動，接受科學態(tài)度和優(yōu)良品質(zhì)的熏陶.

人教版物理教材中大量的“科學足跡”欄目提供了豐富的物理學史資源.此外，在科技活動中，開設了《“偶然”的科學發(fā)現(xiàn)和發(fā)明》講座，讓學生感悟到靈感的美和科學探究中美的靈感來源于問題本質(zhì)的深刻理解和對自然、生活的敏銳觀察.《擦肩而過的發(fā)現(xiàn)》讓學生為科學家痛失重大成果而惋惜，同時也為他們的不懈追求精神而感動，理解他們在科學探究中“失敗”的價值.在教學托馬斯·楊的雙縫干涉實驗后，介紹物理史上“十大最美實驗”讓學生感悟?qū)嶒灥镊攘?《量子力學的“英雄時代”——一張震撼的合影照》的講座，讓學生了解二十世紀初科學發(fā)展“井噴”時代科學巨匠們的卓越貢獻……讓學生在科學史的海洋中，感悟科學的美，培養(yǎng)對科學探究的情感，形成科學探究的價值追求.

4通過小制作、小發(fā)明培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

學校的活動課蘊含著豐富的科技教育內(nèi)容，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力、提高學生科學素養(yǎng)的有效途徑.鼓勵和指導學生在科技活動中做一些觀察和小實驗，而小制作、小發(fā)明活動本身就是一個創(chuàng)新的過程，它們不僅可以使學生學到各方面的專門知識，更重要的是培養(yǎng)學生的各種技能.同時學生通過小制作、小發(fā)明活動，能夠充分認識理論知識的重要性，提高學習興趣和積極性，培養(yǎng)運用理論知識解決實際問題的能力.結(jié)合與科技教育緊密相連的活動，如全國科普日，科技活動周、每年的全國、省、市科技創(chuàng)新大賽，廣泛開展的課外科技興趣小組活動，如機器人、航模，科學小發(fā)明、小制作、小論文等都是科技活動非常有效的活動方式.

科技發(fā)明小組的潘勝勇同學觀察到日常生活中，拔取移動插線板上的插頭時，往往要用雙手，有時很不方便，經(jīng)過仔細琢磨發(fā)明了“可單手拔取插頭的插線板”，此項發(fā)明榮獲重慶市少年兒童發(fā)明金獎，并獲國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)的實用新型發(fā)明專利.

5通過STS教育培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

STS教育本身是以科學素養(yǎng)為出發(fā)點，正確理解和處理科學、技術(shù)和社會的相互關(guān)系，強調(diào)科學、技術(shù)和社會的協(xié)調(diào)、和諧，突出了對科學的文化解讀和價值判斷.所以，在物理科技活動中，開展STS教育是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的有效途徑.

充分利用課本資源開展STS教育.讓學生理解在物理的發(fā)展過程中，科技對物理學的發(fā)展起到了重要的作用，反過來物理學的發(fā)展又推動了科技的發(fā)展.在學習必修2第6章《萬有引力與航天》一節(jié)時，教師就可以在講解時，將這樣的觀點滲入到教學中.讓學生知道，沒有望遠鏡的發(fā)明與改造，人類就無法觀看到遙遠的天體，將大大限制物理學家對科學的研究；另一方面，萬有引力的發(fā)現(xiàn)和引力常數(shù)的測定，使得人們能夠計算出天體的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)未知的天體.在學習中，讓學生充分思考，去感知科學和科技的互相推動的關(guān)系.在第5節(jié)《宇宙航行》后，教材給出了《航天事業(yè)改變?nèi)祟惖纳睢凡牧?這份材料重點介紹了航天在不知不覺中改變我們的生活，包括衛(wèi)星通信、衛(wèi)星廣播給人類帶來的改變，航天育種對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的促進作用.在材料的最后，編者介紹了近年來，有的國家試圖在大氣層外部署武器，遭到國際社會的反對.要求學生通過報刊、網(wǎng)絡等途徑查閱這方面的資料，了解我國政府的立場，寫出綜述，并闡述自己的觀點，與同學們交流.教師應該積極地引導學生去關(guān)注，讓學生了解航天事業(yè)的發(fā)展，培養(yǎng)學生探索宇宙的興趣和投身航天事業(yè)的激情.

開展物理科技活動只是一種手段，而不是最終目的，要把著眼點放在對學生進行科技教育、提高學生整體的科學素養(yǎng)方面.

參考文獻：

[1]蔡鐵權(quán) 基礎(chǔ)教育課程改革視野下的中學物理教學[M].科學出版社2005：3

[2]張鴻 串并聯(lián)電路教學設計案例分析[J]. 物理教學.2005（12）：22