何鴻

中國(guó)作為一個(gè)人口眾多、人均資源匱乏的發(fā)展中國(guó)家，想要保持經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和科技的高速可持續(xù)發(fā)展，就必須積極推動(dòng)國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)水平的提高。要想全面提高公民的科學(xué)素養(yǎng)水平，就必須重視高中教育階段學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。特別在高中物理教學(xué)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位舉足輕重，它不僅能激發(fā)物理學(xué)習(xí)的興趣，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，還可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)的科學(xué)意識(shí)，鍛煉學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，這是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。

在中學(xué)物理課程中涉及豐富的教學(xué)內(nèi)容，其中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是十分重要的一項(xiàng)。學(xué)生在親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中有了自己的體驗(yàn)和感悟，就能加深對(duì)物理現(xiàn)象的印象，繼而對(duì)產(chǎn)生現(xiàn)象的原因進(jìn)行思考，培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)科的熱愛(ài)。在學(xué)生初步掌握基本物理知識(shí)后，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生能結(jié)合自身所學(xué)的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，這是一個(gè)從學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到應(yīng)用的過(guò)程，更是讓知識(shí)實(shí)現(xiàn)飛躍的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為中學(xué)物理教學(xué)中最重要也是最基本的組成部分，是實(shí)現(xiàn)新課程改革的重要途徑，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)中學(xué)生物理科學(xué)素養(yǎng)的重要方式。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生能夠?qū)⑽锢砝碚撝R(shí)理解得更深刻，同時(shí)動(dòng)手能力也會(huì)得到提高；實(shí)驗(yàn)教學(xué)還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，從而使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平得以提高。

一、中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的現(xiàn)狀

（1）學(xué)生對(duì)物理學(xué)科素養(yǎng)的重視程度不夠，提高科學(xué)素養(yǎng)的主觀意識(shí)淡薄。

（2）學(xué)生雖有一定的物理知識(shí)基礎(chǔ)，但是自主學(xué)習(xí)能力、科學(xué)觀察能力、科學(xué)探究能力以及應(yīng)用已知的物理知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題的能力比較弱，知識(shí)水平同能力水平不成比例。

（3）學(xué)生的物理思維還處于啟蒙階段，沒(méi)有形成系統(tǒng)完整的思維體系，對(duì)于方法、規(guī)律在實(shí)際中的運(yùn)用和總結(jié)意識(shí)較低。

（4）學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣強(qiáng)烈，但是質(zhì)疑、探索、克服困難、實(shí)事求是等科學(xué)態(tài)度還顯不足。

（5）學(xué)生物理學(xué)科意識(shí)較弱，關(guān)于科學(xué)知識(shí)對(duì)社會(huì)、環(huán)境的影響方面知之甚少，情感、態(tài)度和價(jià)值觀上還需要得到更多的重視。

造成高中生物理科學(xué)素養(yǎng)有以上問(wèn)題的原因主要有幾個(gè)方面：（1）教師教學(xué)觀念還需與時(shí)俱進(jìn)；（2）家庭教育和期望目標(biāo)的偏離；（3）教學(xué)設(shè)備缺少、閑置和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的忽視。

二、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)

（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)、有效掌握物理知識(shí)提供符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的物理環(huán)境。

（2）實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知愿望。

（3）實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生理解和掌握基本的科學(xué)方法。

（4）實(shí)驗(yàn)有利于訓(xùn)練學(xué)生相關(guān)表格設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等各種技能。

（5）實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。

三、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的改進(jìn)策略

1.增加學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的參與度

（1）提高學(xué)生在演示實(shí)驗(yàn)中的參與性

演示實(shí)驗(yàn)雖然是由教師演示，但是其主體依然是學(xué)生，任何有效的學(xué)習(xí)過(guò)程都是在學(xué)生積極主動(dòng)參與的條件下形成的，所以在演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中必須要展現(xiàn)出學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位。若想在演示實(shí)驗(yàn)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，學(xué)生從演示實(shí)驗(yàn)開(kāi)始到結(jié)束，必須經(jīng)歷主動(dòng)思考、細(xì)致觀察、交流討論等諸多過(guò)程。

（2）發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上的主體作用

實(shí)驗(yàn)課的目的是讓學(xué)生在學(xué)到科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上經(jīng)歷科學(xué)研究過(guò)程，了解掌握科學(xué)思維方法，所以教師應(yīng)該避免讓學(xué)生預(yù)先知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和結(jié)論，也不應(yīng)在學(xué)生探究遇到障礙時(shí)越俎代庖，而應(yīng)該留給學(xué)生充足的時(shí)間去潛心研究、深入思考。教師應(yīng)在課上創(chuàng)設(shè)生動(dòng)合理的實(shí)驗(yàn)情境，提出啟發(fā)性問(wèn)題，讓學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案并完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，提倡合作學(xué)習(xí)，通過(guò)這種方式讓實(shí)驗(yàn)課成為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的溫床。

2.開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

探究性實(shí)驗(yàn)最大的優(yōu)勢(shì)在于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)和技能的能力，學(xué)生在已知實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕A(chǔ)上，自己對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作過(guò)程中運(yùn)用科學(xué)思維思考的習(xí)慣得到了提高，從而提高了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)水平。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常用的探究方法有歸納法和探索法，在探究性實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)有意識(shí)地加強(qiáng)對(duì)學(xué)生探究方法的訓(xùn)練。探究性實(shí)驗(yàn)可大可小，在習(xí)題中也經(jīng)常遇到有關(guān)探究性實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題，教師應(yīng)好好利用。這種探究性實(shí)驗(yàn)方法能夠在潛移默化中提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平。

3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)物理學(xué)史的滲透

物理學(xué)史教育對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)影響很大。物理學(xué)史不但涉及物理知識(shí)、方法、思想等內(nèi)容的來(lái)龍去脈，還包含了一些物理學(xué)家的偉大動(dòng)人事跡。一個(gè)人的科學(xué)意識(shí)、科學(xué)精神、科學(xué)方法和行為等大部分科學(xué)素養(yǎng)要素，都是在對(duì)科學(xué)及科學(xué)發(fā)展過(guò)程了解的基礎(chǔ)上逐漸形成。

通過(guò)物理學(xué)史教育，可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，激發(fā)追求真理、獻(xiàn)身于人類(lèi)文明進(jìn)步事業(yè)的精神。同時(shí)，物理學(xué)史中一些崇尚真理、獻(xiàn)身于科學(xué)的物理學(xué)家的感人事跡，不但可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，還可以激發(fā)學(xué)生實(shí)事求是、追求真理、科學(xué)批判與創(chuàng)新等良好的科學(xué)精神和科學(xué)意識(shí)的形成。所以，加強(qiáng)物理學(xué)史教育是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法的很好途徑。

4.加強(qiáng)信息化手段在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

通常物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于受實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間等多方面因素的限制，很多物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中無(wú)法正常完成，況且有些實(shí)驗(yàn)僅僅依靠老師演示，許多學(xué)生也無(wú)法完全觀察清楚，而依靠教師的講解也無(wú)法達(dá)到應(yīng)有的效果，這時(shí)就可以考慮利用多媒體技術(shù)來(lái)輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

把學(xué)生不易理解的物理過(guò)程或現(xiàn)象通過(guò)多媒體技術(shù)模擬演示出來(lái)，使學(xué)生可以形象直觀地看到動(dòng)態(tài)的物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程；同時(shí)，多媒體演示逼真的效果可從多個(gè)不同的角度刺激學(xué)生的感官，激發(fā)并提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與積極性，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，又能促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)而解決問(wèn)題。除此之外，多媒體技術(shù)不但可以將一些無(wú)法演示的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)M出來(lái)，還可以將一些不易觀察的現(xiàn)象進(jìn)行放大，利用多媒體技術(shù)輔助物理教學(xué)，能夠在一定程度上促進(jìn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)。

（作者單位：湖南省道縣一中）endprint