对师范生物理教学中科学素养教育的几点认识

朱立安

摘 要： 中小学学生是国家未来的建设者，他们将来无论是创造生活，还是享受生活，都必须有一定的科学素养。由此可知，通过在物理教学中培养师范生的科学素养直接影响将来所教学生的素质。在师范教育中有意识强化学生的科学素养教育，是提高中小学学生科学素养的重要保证。上乘的科学素养不仅表现在一个人拥有丰富的科学知识，更重要的是拥有对科学持续的学习兴趣、探究能力、创新意识、科学思维及社会责任感，拥有用科学的思维方式处理日常生活中遇到的各种各样问题的能力。不难理解师范物理教育的重要目标就是师范生的科学思想、科学精神和科学方法。

关键词： 师范生 物理教学 科学素养教育

师范生是未来重要的教育资源，其素质高低直接关系国家、社会未来教育质量的优劣，影响未来公民的整体素质。往重里说，影响国家、民族的前途。随着我国建设创新型社会的步伐进入快车道，互联互通的网络社会更是遍地云烟，如火如荼，中小学学生是国家未来的建设者，他们将来无论是创造生活，还是享受生活，都必须有一定的科学素养。而一个人的科学素养是他的个人素质的重要组成部分。由此可知，通过在物理教学中培养师范生的科学素养直接影响他们将来所教学生的素质。在师范教育中有意识强化学生的科学素养教育，是提高中小学学生科学素养的重要保证。

师范生的科学素养不仅涵盖他们所学的科学知识、技能、他们对待事物的科学态度和工作能力，而且反映在个人对待科学情感和价值观上。上乘的科学素养不仅表现在一个人拥有丰富的科学知识，更重要的是其拥有对科学持续的学习兴趣、探究能力、创新意识、科学思维及社会责任感，拥有用科学的思维方式处理日常生活中遇到的各种各样问题的能力。所以科学素养的培养我认为包含两方面内容：其一，主要通过师范生的物理教育使他们获得必要的科学知识和技能；其二，在教学中更重要的是使他们在物理科学学习中受到科学世界观、方法论的熏陶和培养。从这点看不难理解师范物理教育的重要目标就是师范生的科学思想、科学精神和科学方法的培养。在师范生的物理教学中加强学生的知识体系构建，使学生亲身体验物理规律的发现过程，重温一个个科学原理的发现历史，了解科学的思维方法，理解科学技术对社会进步的作用，用科学的世界观、价值观观察、学习新知识都是培养学生科学素养的重要途径。为此，可以从如下几方面进行尝试。

一、依据物理学科教学目标和师范生特点设计教学内容。

师范生有一定的自主学习能力，有一定的物理知识储备，其学习目标主要是掌握自然科学基础知识，就知识点而言，要求面广量大层次不深，主要是为将来做好教师工作积累必要的知识，树立科学的世界观服务。这就要求师范生在物理教学中注重引导学生以生活情境为出发点认识物质世界，以实验探究为先导研习物理问题，以物理问题为载体思考解决问题的思想方法，在老师的引导下自主解决问题。例如，《曲线运动》的学习设计，可以从以下几方面进行：（1）举例说明曲线运动是我们最为常见的一种运动形式。（2）曲线运动最本质的特点是运动方向时刻变化，从而说明曲线运动都是变速运动。（3）通过实验探究曲线运动的条件，是外力与运动方向不共线（做好教材上的实验很关键）。在完成上面三项工作的基础上，再让大家举常见的例子说明，如链球运动，人造卫星绕地球运动等情形，共同讨论，它们的运动路线、受力、条件等。还可以用一个人的成长历程做形象比喻，讲述人只有受到斜向外力的影响才会有曲线人生，启发学生感悟人生中蕴藏的科学道理。

二、以恰当的问题为载体引导学生学习科学发展的历史，突出其中科学思想方法形成的过程。

师范生的物理教学，可以将科学方法和物理思想教育显性化，以适宜的问题为有效载体引导学生学习物理学科，并结合科学的发展历史对学生进行历史唯物主义和辩证唯物主义教育，一方面可以让学生体会先辈们为科学付出的艰辛，另一方面可以用科学家们献身科学的人格魅力激励学生努力学习，以养成优良的科学态度，对待科学问题不盲从、不骄傲，而是充分遵循人的认识规律探究事物的本来面目。例如，介绍牛顿第一定律，离不开介绍伽利略对亚里士多德经验主义的否定；离不开伽利略理想化小球斜面运动实验的介绍。讲述牛顿的万有引力定律的发现离不开开普勒行星运动三定律的介绍。在实际教学中，讲好这部分内容就是要抓住以下几个方面：（1）一定要讲清伽利略首创的“观察→猜想→实验→推理→结论”理想化科学实验方法的精髓及其在科学发展方面的巨大作用。（2）科学巨匠们的伟大成就不是一蹴而就的，是长期艰辛探索的结果。第谷不间断观测行星20年才终得行星运行的资料；开普勒为求证真理10年磨一剑方得行星运行三定律，牛顿的万有引力定律的提出→验证→应用前后经历100多年；英国物理学家布拉开特为了验证卢瑟福α粒子轰击氮核实验预言的新粒子的存在，他在充满氮的云室里拍摄了2万多张照片，终于从40多万条α粒子径迹的照片中发现8条产生了分叉，从而证明了质子的存在。通过以上实例使学生逐步体会到科学本身就是不断艰辛探索→勇于发现的过程，榜样的力量昭示，唯有毅力加奋斗才有终成大器的可能。从而极大激发学生对科学学习的兴趣和追求新知的欲望，养成善于思考、勇于探索的学习习惯，加快科学世界观的形成。

三、要明确科学素养培养目标，引导师范生进行探究性物理学习，培养他们的探究能力。

现在提倡科学创新意识已经蔚然成风，而科学探究则是实现科学创新最基础的方式，如何培养师范生的科学探究能力更显得重要。这需要一个老师的设计、组织、引导、参与的过程，特别是做好探究性物理实验尤为重要。物理学的建立基于严密的实验观测和验证。“观察→猜想→实验→推理→结论”是物理学习的永恒科学途径。这里既含有实验探究得出结论，又包含理论探究提升方法。培养学生的科学观察方法和解决问题的能力，激发学生学习科学兴趣是探究性物理学习的首要目标。学生在生活中观察所得只是现象，需要从物理学习中找到原理，教学中及时组织学生进行交流沟通，反馈交流所得，定能触类旁通，有利于学生观察兴趣和能力的保持与提高，有利于对所学知识的理解掌握，所谓理越辩越明就是这个意思。例如，物理教材中安排的牛顿管实验和验证小球平抛运动与自由落体时间关系的小实验，看似不起眼，但效果很颠覆，是平常观察与经验不能达到目的的典型示例，就像伽利略的比萨斜塔实验一样，实践出真知。教师可以引导学生多注意生活的积累，经常自己设计一些操作简便的小实验了解物质世界，感受实验探究的乐趣。这样不仅可以避免学生认知上的盲从，更有利于培养学生的独立思考习惯和创新意识。

四、在物理教学中注意学生的学习兴趣、创新意识的养成和科学态度、科学精神的塑造。

我们在介绍伽利略的伟大成就时，对于科学研究方法的贡献绝对要大书一笔。他首创的理想化科学实验方法，像明灯，为后来的科学研究指明前进的方向，可以毫不夸张地说，从此科学发展日新月异。科学实验方法反映的创新意识、科学态度、科学精神对后来者更是巨大的鞭策。同样，对前述的伽利略比萨斜塔实验、牛顿管实验及小球的平抛和自由落体运动时间关系的实验的探究，不仅可以激发学生学习科学知识的兴趣，而且可以培养他们的创新意识。为什么亚里士多德的经验主义教条到伽利略而终止？是伽利略的创新意识，勇于、善于追求真理的科学态度打破了两千多年的科学禁锢。创新思维的本身就是继承、批判、创造。

总之，师范生物理教学中，培养学生的科学素养，就是要培养他们热爱科学、勤于动手、善于观察、勇于创新的科学精神；从日常生活情境中发现科学的真知，养成科学思维的习惯，做物理学习的参与者、探究者；逐步培养他们对科学的兴趣和求知欲，引领他们体验科学活动的过程与方法，了解科学技术与社会关系，善于合作交流，求真务实，为胜任将来的教学工作形成科学的世界观。

参考文献：

[1]刘炳昇，仲扣庄.新课程理念下的高中物理实验教学.

[2]王正标.在物理教学中培养学生的科学素养.

[3]陶兆宝.曲线运动课堂解读.