大学物理教学培养学生科学素质探讨

莫小明+周宇璐+陶小马

【摘 要】分析培养学生的科学素质的首要条件，提出大学物理教学中培养学生科学素质的三条路径。

【关键词】大学物理 科学素质 研究式教学

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）04C-0138-02

在科普工作日益推进的今天，本科生基本科学素质（科学世界观、探索精神和创新意识）的培养显得尤其重要，这就从侧面反映了作为理工类专业公共基础必修课的大学物理课程尤其必不可缺：（1）作为整个自然科学和高新科技发展的基石，物理学为科技创新提供源源不断的灵感和动力；（2）希格斯粒子、中微子、引力波的等基础物理学领域的每个重大发现，都会掀起一次全人类科学、哲学世界观的革命；（3）大学物理及相关实验凭借其严谨的思维和设计方法，对学生科学分析问题和解决问题能力的提高十分重要。很多高校教育工作者在这方面做了不少的研究并取得了一些研究成果，有效促进了大学物理教学质量的提高。因此，如何充分发挥该课程的作用，在实践过程中结合大学物理课程的教学内容，落实科学素质的培养目标和要求，将知识学习与科学素质培养相结合，努力实现学生知识、能力和科学素质的全面协调发展是教育工作者不断探索的课题，同时也是大学物理课程适应时代发展、造就高素质人才的需要。本文对大学物理在学生科学素质培养的教学方面做了一些思考和建议。

一、提高教师自身的素质是培养学生的科学素质的首要条件

科学素质一般是指人们在获取与应用科学知识的过程中所表现出来的内在品质。作为现代公民的基本素质之一，科学素质是公民积极、平等参与科学活动的必备条件之一。从某种意义上来说，科学素质的水平往往决定着一个国家和一个民族的创新活力。科学素质高的国家，其科学技术水平通常也走在世界前列，例如瑞士、日本和以色列。具体来说，公民的科学素质包括崇尚和尊重科学，用科学态度分析问题，以及用科学知识处理实际问题，而不是人云亦云，听信微博、微信等网络谣言。一个科学素质高的公民，往往具备独立思考的能力，能够用科学的思辨洞察谣言的真伪，尊重而不盲从所谓专家的意见，不对科学工作者进行讥讽和人身攻击。

在知识日益碎片化的今天，如何提高本科生的科学素质变得越来越重要。而作为一门基础必修课程，大学物理必须要发挥应有的重要作用。因此一方面需要教师在课堂上加强对本科生前沿知识的科普，另一方面要求教师要与时俱进，提高自身的科学素质。对教师来说，科学素质主要包括了科学修养和学术水平。教师的科学修养和学术水平是相互联系、相互影响的。在培养和提高学生的科学素质的过程中起主导作用的是教师，因此其本身就应该具备较高的科学修养和较深的学术水平。好的教学质量是在活跃的研究型学术环境中才能产生的，建立优秀的教师团队是推动并取得优秀的教学和教育质量的保证。

物理学本身的许多科学原理是紧密联系的。在深入研究某些领域后教师自己的知识面也会逐渐扩大。因此在大学物理教学过程中，教师对本科学生科学素质的培养十分重要。这就要求教师不仅要能深入到物理学某些研究领域的最前沿，理解基础与前沿的相互联系，又能切实引领学生从基础物理过渡到物理学发展的前沿。通过言传身教，激发学生学习科学的热情，引导学生建立积极对待科学的态度，自学未来所需的知识，提高学生综合科学素质。因此我们发现，大学物理教师自身科学素质的提升，是学生优秀科学素质培养的先决条件。教师在教学的同时长期真心实意地进行科学研究，对科学的敬业心、主动求索精神、严谨和实事求是的作风、开拓创新的意识和能力以及团队协作精神等科学素质都将会潜移默化地影响学生学习科学的欲望，进一步深化和提升本科生进行科学创新训练的成效。

二、大学物理教学中培养学生科学素质的路径

鉴于目前大学物理教学注重对学生基础知识、理论和基本技能的掌握，而常忽视大学物理课程对学生科学素质的培养，轻视大学物理相关理论在实际中的应用，如何将物理学的基本理论与当今科技前沿完美结合并展现给学生，进而全面提高学生对大学物理在实际应用中的认知，培养学生的科学素质、创新意识和吃苦耐劳的能力，是每个从事大学物理课程教学的教师都要面对的课题。在教学过程中，可以从以下几个方面进行探索尝试。

（一）采用探究式、研究性教学培养学生的科学素质。在大学物理教学过程中，进行适合现代教育理论的探究式、研究性教学，应从教学实际出发，选择跟专业紧密联系的科学问题进行讨论、实验（包括演示实验、计算机模拟实验）和探究。具体通过“问题—实验—探究—结论—应用—实践”的科学探究过程，使得学生体验到学习科学的乐趣，从而培养学生良好的科学态度，树立学生健康的科学价值观。

兴趣是科学研究最好的老师，是科学素质组成中的最强动力。大学物理教师在教授基础科学知识的同时，也要千方百计地提高学生的研究兴趣，培养其吃苦耐劳、团队协作、勇于进取的科学精神，使学生逐步摆脱浮躁与急功近利的不良社会风气，树立正确的科学态度和科学观。所以，积极探索适用的探究式、研究性教学方法和途径能够实现提高学生的科学素质的目的。在大学物理教学过程中，应多提炼并再现物理学家或其他学科科学家的创造性思维方式，多讲述与他们人格魅力、精神价值和科学追求（袁隆平、屠呦呦等科学家的科学思想、献身科学的精神）相关的振奋人心的故事。这些对净化学生思想、培养学生科学素质等方面具有重要作用。

通过教学过程中不断的渗透，将物理学史知识和大学物理教师实际科研体验，以及严肃认真的工作态度、吃苦耐劳为科学献身的精神传递给学生，让学生学习体会和了解物理学是以实验为基础、需要通过认真仔细的观察和测量才能得出结果的学科，在实验过程中必须坚持实事求是的原则才能客观反映事件的本质和规律。让学生知道如果发现实验结果和预期的不一致要正确处理。要学习物理学家和其他学科科学家的探索精神和工作作风，并让他们有意识地了解物理学家和其他学科科学家的事迹，培养其独立进行科学活动的基本态度和科学探索精神，要使学生深刻认识到科学实验的根本要求要实事求是，从而起到丰富学生思想情感、磨炼学生意志、培养学生严谨的科学态度和工作作风的作用。

（二）培养和树立理论联系实际相结合的科学准则。大学物理教学在培养本科生科学素质的核心是弘扬科学精神。科学允许怀疑，但不能容忍伪科学。这就要求学生坚持辩证唯物主义，理论联系实际。无论是做科研还是其他工作，树立正确“热爱科学、相信科学、尊重科学和依靠科学”的思想，参与同反科学、伪科学作斗争，做到理论与实际相结合，用以指导工作和行动。这里有一个不得不说的例子。2011年日本福岛核电站核泄漏事故发生后，全国多省市大型超市中的碘盐被抢购一空，甚至还有过度食用碘盐致死的情况发生。面对这样的谣言和荒谬做法，要求学生要以科学的方法去仔细分析和明辨谣言，要勇于站出来，指出其中的荒谬，用科学的语言告诉身边的人不信谣、不传谣。

在大学物理教学过程中促使学生树立良好的科学精神，要求学生从实验、工程实际问题等实际现象出发分析解决问题，促使其辩证唯物主义思想的形成；同时不断向学生强调理论联系实际的意识，可促使其正确科学思维意识的形成。在大学物理的教学过程中，有目的有计划地介绍物理学史，展示物理学家追求真理、探索自然的精神和品格，让学生能够学到物理学史中前辈们的分工协作、严谨的科学作风，对其本身就是科学精神的一次升华。

（三）建立合理的体系，培养学生的科学素质。首先，运用多媒体、课外网络辅助、手机APP等现代教学手段开展大学物理课程教学和现代物理技术专题教学，将物理理论方法和技术的最新成果融入到探究式教学中，积极引导学生探索未知世界领域。同时也要对物理理论在现代高新技术中的新应用进行介绍。以引力波探测为例，探测引力波的核心思想：激光干涉光路原理图设计，只是物理课堂的一次随堂作业。所以，通过多种现代教学手段，将一些未解问题交给学生，让他们独立思考，写出设计报告，往往比单纯传授基本物理定律更能激发学生的主动性和创新思维。其次，在教学方法上，利用探究式讨论式教学等多种方法手段，引导、鼓励学生积极主动学习，培养学生善于独立思考、独立分析和自主学习的能力。最后，对大学物理课程的评价体系做出一定的调整，探索新型考核方式对学生做出客观的综合评价，而不仅仅是用期末考试成绩作为学生学习大学物理好坏的唯一标准。对教师而言，学生是否主动、课堂上是否积极互动、是否独立完成课程设计等，都应该且必须在学生成绩中有一定的体现。

通过大学物理教学改革，其成果可为学生科学素质的培养和提高提供了很好的平台和契机，对于提高学生的科学素质必将起到很大的促进作用。

三、结束语

将培养学生科学素质的思想贯穿整个大学物理教学过程中，不仅可以培养和提高学生的综合素质和能力，而且也可以提高教师自身的科学素质和学术能力，进而提高教学质量和水平。本文仅对大学物理教学在复合型研究型人才培养的教学方面做了一些思考和探讨，积极开展大学物理的教学改革研究依然任重道远。

【参考文献】

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[2]褚惠玲，等.物理学的创新精神[J].大学物理，1999（12）

[3]王慧君.科学素质与大学物理教育[J].教育理论与实践，2004（24）

[4]杨华，王秀泽，郭东琴.面向素质教育的大学物理教学模式探索[J].科技创新导报，2010（12）

【作者简介】莫小明（1986— ），男，广西桂林人，广西大学物理科学与工程技术学院讲师；周宇璐（1985— ），女，广西柳州人，广西大学物理科学与工程技术学院讲师；陶小马（1978— ），男，安徽当涂人，广西大学物理科学与工程技术学院教授。

（责编 刘健华）