張平
摘 要:在自然科學課程中,科學知識是科學的載體,科學方法是科學的行為,而科學精神是科學的靈魂,因而,科學是科學知識、科學方法、科學精神的綜合體。科學課程將通過科學探究的學習方式,讓學生在獲取知識的同時,體驗科學探究活動的過程,領(lǐng)悟科學的思想方法,培養(yǎng)科學探究所需要的能力。所以,在初中物理教學過程中,就應該充分挖掘科學探究中的精神資源,去影響中學生的精神世界,將探究過程隱藏的資源變?yōu)閷W生的精神財富。
關(guān)鍵詞:物理教學;科學探究;科學精神
新課程改革中突出強調(diào)了學生的探究和研究性學習,這是為培養(yǎng)新型人才而采取的一項重要舉措。自然科學教學的“探究性學習”就是要求學生在自然學科中選擇、確定學習的問題,以合作學習或獨立學習的方法進行探究性、研究性學習的過程。下面筆者以八年級下冊中“大氣壓與人類生活”的教學為例,談談初中物理教學在科學探究中培養(yǎng)學生科學精神的策略。
一、在“提出科學問題”中,培養(yǎng)學生懷疑與批判的科學精神
科學總是在懷疑中進步,在批判中發(fā)展,在科學探究中要大力倡導合理的懷疑,培養(yǎng)學生的懷疑批判精神。提出問題是科學探究的開始,基于理性的懷疑和批判則是提出科學問題的前提和基礎。
在“大氣壓與人類生活”的教學中,為了創(chuàng)設學生熟悉的情景,以利學生提出科學問題,而重組了教學內(nèi)容:用學生更為熟悉的“高壓鍋”代替教材中安排于起始階段的學生相對不熟悉的“大氣壓與天氣”。教學程序設計如下:
請學生根據(jù)“高壓鍋”提出問題;
學生根據(jù)提出的問題展開討論;
引導學生把提出的問題整合為較有研究價值的科學問題。
在教學中,因?qū)W生熟知生活情景,不僅學習興趣濃厚,而且提出的問題也有相當?shù)乃?,如:用高壓鍋燒飯為什么較快?高壓鍋應用了什么原理?用高壓鍋燒飯時鍋內(nèi)氣壓有什么變化?高壓鍋內(nèi)的氣壓與液體的沸點有什么關(guān)系等,當有學生提出“高壓鍋內(nèi)液體的沸點隨大氣壓升高而升高嗎?”的問題時,引導學生懷疑和批判:這是唯一的可能嗎?基于這樣的懷疑和批判,學生豐富了問題的內(nèi)涵:液體的沸點可能隨大氣壓升高而降低;液體的沸點可能與大氣壓沒有關(guān)系。進而為下一步的整合問題、建立猜想、設計實驗打下了基礎。
二、在“假設與設計實驗”中,培養(yǎng)學生探索與創(chuàng)新的科學精神
培養(yǎng)學生永不滿足的探索精神。探索精神就是永遠要對新鮮的事物敞開心靈,準備接受新的知識、容納新的觀點、探索新的奧秘,追求新的結(jié)果。這是科學得以發(fā)展的基礎。由于科學探究本身具有開放性,它滿足學生對未知事物的好奇心設置了巨大的空間。因此,教師應精心設計教學情景,提供給學生更多的探究機會,有效地保持學生對科學的好奇心,激發(fā)他們的求知欲,培養(yǎng)學生永不滿足的探索精神。
當把教學中整合的問題“液體的沸點與大氣壓有什么關(guān)系”作為探究主題后,幫助學生討論并探索:
水沸騰需要滿足什么條件?
有什么方法可以使沸騰的水停止沸騰?
所采用的方法是根據(jù)什么原理使水停止沸騰的?
能否用改變壓強的方法使水停止沸騰?
由淺入深的問題探索,不僅為設計實驗打下了理論基礎,同時也培養(yǎng)了學生刨根究底的探索精神。
三、在“獲取事實與證據(jù)”中,培養(yǎng)學生求實與理性的科學精神
科學的求實精神,就是堅持“實事”為科學的認識對象,通過科學實踐去“求是”。結(jié)合科學探究,求實精神主要有兩方面的含義:一是客觀的依據(jù),二是實踐的檢驗。
引導學生對探究過程中所得結(jié)論展開討論:
根據(jù)一次實驗就可以得出“液體的沸點隨大氣壓升高而升高嗎?
根據(jù)“水”實驗就可以得出“液體的沸點隨大氣壓升高而升高嗎?
通過討論,讓學生學會“科學的求實精神”,要得出相對正確的結(jié)論,需要以大量的客觀事實為依據(jù),需要大量的實踐檢驗,實踐是檢驗真理的唯一標準??茖W崇尚理性,堅持科學思考。對學生而言,培養(yǎng)學生的理性精神主要體現(xiàn)為培養(yǎng)學生的邏輯思維能力??茖W探究離不開嚴密的邏輯思維。
在進行“大氣壓對天氣的影響”教學時,首先呈現(xiàn)給學生的信息是:來自氣象預報的信息(學生非常熟悉的中央電視臺的天氣預報),然后提出問題:天氣預報中為什么要播報大氣壓,這與天氣有什么關(guān)系?請用你所知的知識,或用你查找的資料(學生從網(wǎng)上查找了豐富的材料),或用書上的分析,或用圖表等方法來分析說明“大氣壓對天氣的影響”。從信息到問題再到分析,其目的在于培養(yǎng)學生嚴密的邏輯思維能力。
四、在“檢驗評價與交流”中,培養(yǎng)學生合作與民主的科學精神
科學發(fā)展到現(xiàn)在,合作交流已成為科學家的基本能力。因此在科學探究中,要鼓勵學生合作學習,利用協(xié)作性小組形式開展探究活動,使每個學生都能參與小組工作,使學生認識到小組的成員在探究嘗試中各有所長,其知識和技能可以互補,通過這種活動培養(yǎng)學生的合作精神。在科學探究的過程中,每個學生個人的知識經(jīng)驗、思考方法、認識角度都是非常重要的信息,這種信息之間的交流對啟發(fā)思維、產(chǎn)生靈感具有不可估量的價值。在《大氣壓與人類的關(guān)系》的教學過程中,幾乎所有的活動都通過小組活動的形式完成,特別是對實驗的設計、探究的過程、結(jié)論的分析等過程的交流和檢驗評價時更注重學生的合作精神,讓學生們暢所欲言,充分發(fā)揚民主,絕不能以教師為主體,代替學生得出結(jié)論。
總之,科學精神不僅是科學家在科學實踐過程中逐步積累形成的穩(wěn)定而持久的心理和行為傾向,同時也是學生需要在初中剛開始進行自然科學探究過程中,就逐步積累而形成,因而,我們教師應以課程標準為指導,在物理課堂中的科學探究中,養(yǎng)育學生的求實、懷疑、批判、實踐、理性、探索、創(chuàng)新等科學精神。
(作者單位:河北省鹽山縣第二中學)endprint