探讨培养中学生科学素养的有效途径

韩　生

中学科学课程标准要求:“中学科学课要注重各个学科知识的整合”,“在内容的选择和组织上,要从学生的实际出发,注重创设学习科学的情境,激发学生的好奇心与求知欲,使学生体验学习科学的乐趣”。

实施中,要达到上述科学课的教学目标,光靠一个专业教师、一门科学课的课堂教学是远远不够的。中学阶段,就培养学生的科学素养而言,理化课相对于其他学科,无论在时间的拓展、空间的转移、内容的选择和情景的创设上,都有着独特的、无可比拟的绝对优势。在多年的理科教学中,笔者探索以理科课为切入点,以理科实验为突破点,培养学生科学素质、提升科学素养的几点做法,效果很理想。主要方法如下。

1 实验内容的巧妙选择

中学科学课程标准要求:科学课内容“要符合学生的心理特点,从学生身边熟悉的事物出发,为学生所喜爱,要围绕各领域的具体内容目标设计各种形式的探究活动,从而在科学方法与能力上给学生以比较全面的训练”。实践证明:实验内容选择恰当,学生的思路就能被打开,探索科学的兴趣被激发。

例如“杠杆”一节,如果完全按照课本设置的内容直接做实验,再讲授,就显得平铺直叙,不易引起学生的学习兴趣;为此,笔者在实验内容上做了变动,采用下列方法:首先演示“杆秤的魔幻称量法”,先足斤足两称出一斤作业本,然后偷偷地在秤的底盘加磁铁,让原来一斤的作业本,称重时变成多于一斤;再把标准秤砣偷换成大秤砣,称重时变成少于一斤……这样一来,学生马上就产生疑问和兴趣,对杠杆的科学原理产生强烈的求知欲。

2 实验器材的巧妙替代

在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示其本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代,这样不仅能顺利得出结论,而且容易被学生接受和理解。实践证明:变“洋为土”,让学生在学习中掌握科学的研究方法,使学生感受到理科知识不是那么高深莫测,理科实验人人都可以做,往往会收到事半功倍的效果。

例如用医用拔罐器代替抽气机做“真空实验”,用手机代替闹钟做“声音是由振动物体产生”的实验,用粉笔对接代替铅柱做“分子间作用力实验”等。实践证明,利用替代法做实验的优点:实验工具简单易找,实验过程操作简单,实验效果清晰明显 。新课程教材中规定的一些实验难做,实际操作中,不一定非要用书上规定的器材做,只要想办法,都可以找出替代品——“土器材”来完成。

3 实验时间的巧妙拓展

中学阶段,一堂课只有45分钟的时间,下课铃响,意味着本节课的课堂内教学活动终结。但理科教材中设计的许多科学探究实验的活动并不能因铃响而结束,还需要大量的时间来继续研究。因此,课堂教学过程中,尤其是一节课临近结束时,要巧妙地设置“伏笔”,延续科学知识的探究,激发学生主动探索科学知识的动力。让课堂45分钟的时间内不可能解决的疑问从时间上拓展,激发学生的长久求知欲,主动进行课后探索。

例如讲授“冲量与动量”知识点,为了让学生更深刻理解和运用力与作用时间、质量与速度变化量的关系原理,下课前,笔者布置了课后思考实验:做“苍蝇拍打苍蝇实验”体验,思考“蚊蝇、鸟类为什么会被高速奔驰的汽车撞得粉身碎骨?”“俄罗斯的卫星碎片为什么会把美国的卫星撞毁?”让学生根据教学的相关内容,引导学生进行课外思考、阅读、做小实验,写出自己的见解和联想。通过这些活动,不仅对课堂教学做了有力的充实,同时也巩固课堂教学的科学概念,对培养学生的科学探究能力和创新精神也打下坚实的基础。

4 实验空间的巧妙转移

理化课研究的许多内容是生活中常见的自然事物和自然现象,理科知识的传授,不应把学生局限在教室这个狭小的空间,应该鼓励学生,利用闲暇时间,走出教室外,走进学科学、用科学、大有作为的广阔天地。在实际理科课堂教学中,由于空间条件的限制,某些实验探究活动不可以、也不能在课堂上进行,只有通过课外空间来探究完成。

例如学习光现象的知识后,可以布置学生课后测量学校旗杆的高度,学生能想到多种测量旗杆高度的方法:如有利用影子进行测量的,有用平面镜进行测量的,还有用照相机进行测量的等;其中,应用的理科知识很多:涉及长度的测量、光的直线传播、光的反射、凸透镜成像等。通过本次空间转换做实验,学生既巩固相关的理科知识,又对课堂教学起到补充的作用。

综上所述,培养学生科学素质、提升学生素养方法还有很多,关键是各学科教师有没有认识到科学课的重要意义,有没有把科学素质的培养和各个学科的课堂教学活动看做是一个有机的整体。如果各科教师像关注自己专业的课堂教学一样关注学生的科学素质培养,就能更好地引领学生在各科教学中进行有目的的、系统的、持久的“科学观察”“科学实验”, 积累丰富的感性认识,达到进一步提升学生科学素养、服务于社会的最终目的。

(作者单位:山东省荣成市崖头镇第26中学)