浅谈在高中物理教学中培养学生科学素养的方法

关永昌

（河北省滦平县第一中学，河北 滦平 068250）

高中生的思维认知和习惯观念，经过日积月累的锻炼完善，逐渐趋于成熟，自主学习能力和逻辑推理能力也在不断提高。为了让高中生将所学物理知识准确应用到生活实际中的问题上，培养学生勇于创新、实事求是的科学态度和精神，需要教师利用多元化途径，充分优化高中物理教学水平，突出高中生的物理核心素养。

一、科学素养基本概念

科学素养是一个宽泛概念。总的来说，科学素养主要指必要的科学知识、科学思维方式、对科学的理解、科学的态度与价值观，以及运用科学的知识、方法解决问题的意识和能力。具体来说，科学素养包括：数学、技术、自然科学、社会科学等诸多方面；也包括熟悉世界、尊重自然界的统一性,懂得科学、数学和技术相互依赖的一些重要方法,有科学思维的能力, 认识到科学、数学和技术是人类共同的事业, 认识到它们的长处和局限性。同时, 还要能够运用科学知识和思维方法处理个人和社会问题。

二、培养学生科学素养的方法

（一）利用物理学史培养科学素养

物理学史中有很多的内容可以用来培养学生的科学素养。如伽利略的比萨斜塔实验, 可以通过它向学生介绍在物理学研究中不要迷信权威，只要你经过认真研究的, 即使与一些现有的观点不一至也要敢于表达自己的观点。物理学就是科学家在不断的改正前人的错误观点的过程中得到不断的发展的；如哥白尼用了 四十年的详尽的观察得出了行星绕太阳公转, 推翻了天主教的地心说，它说明科学研究不是一两天就能成功的,需要长时间的坚持才能成功的道理；如伽利略斜槽实验，它说明科学研究必须遵循的规律： 猜想-设计实验-做实验-归纳结论-验证猜想-物理理论。再如牛顿第一定律的得出过程： 伽利略斜槽实验-笛卡尔的总结-牛顿的总结。说明科学研究要善于吸收前人的研究成果,在前人研究的基础上继续研究是科学研究的主旋律。在高中物理教学中，可以挖掘很多类似素材，通过物理学史培养科学素养。

（二）利用物理实验对学生培养科学素养

物理实验是物理研究中非常重要的一个环节, 物理实验是中学物理教学的重要部分，也是中学生学习物理的基本方法之一。在实验教学过程中可以把学生操作技能的训练、观察能力的培养、思想品德的形成、思维的发展和分析问题、解决问题能力的培养有机地结合起来，充分培养学生严谨的科学态度和创新的科学精神，使其科学素质得到提升。

1.巧用验证性实验

高中物理学生实验中的《验证力的平行四边形定则》、《验证机械能守恒定律》、《验证动量守恒定律》等三个实验均为验证性实验。平行四边形定则、机械能守恒定律、动量守恒定律是高中物理中最重要的规律，也是师生们解决物理难题时常用的法宝。这些肯定是千锤百炼、久经考验的真理。若允许学生们怀疑这些规律正确性，利用他们的好奇心和怀疑心理及时地进行调动和引导，就能培养学生的大胆科学质疑素养。譬如把《验证力的平行四边形定则》改换成力合成时难道真的符合平行四边形是否存在；把《验证机械能守恒定律》改换成机械能守恒定律真的是否存在；把《验证动量守恒定律》改换成动量守恒的条件真的是系统所受合外力为零是否存在。在一连串的质疑中，学生已经不再拘泥于课本实验的目的，他们自己设计步骤，进行观察、操作和记录，最后通过对比得出结论。在这一实验过程学生亲身感受探索中的困难和探索成功后的喜悦，能进一步促使学生形成从容耐心的学习习惯。

2.妙用测量性实验

测量性实验的实验原理均为相关物理公式的直接运用或引申应用。通过做测量性实验使学生认识到物理中的理论和实际应用是不可分割的有机整体，实践以理论作指导，实践是理论的实际价值的体现。由此促使学生的科学价值观的形成。测量性实验都是学生通过实验得到一些精准的数据来得出最后结论的。通过测量性实验的学习研究可培养学生的科学量化的素养。

3.着重于探究性实验

探究性实验就是用实验来探究未知的结论。在学生在未知结论时，教师一定要引导学生大胆假设合理猜想，让他们采取有效的实验步骤，让学生细心体会理论和实际的联系。在探索过程中，学生不仅能从实验中探究结论，此过程往往给学生带来情感效应，促使学生由短暂的好奇转化为稳定的探索。这一类实验可以更好地使学生学到科学探究方法，并从中得到思维和能力的发展，从而更好地提高他们的科学探究素养。

(三)利用课本外资源培养科学素养

在高中物理教学过程中，不能拘泥于书本，要充分利用下面的各种科普资源，尽量让学生学到更多的科普知识，从而更好的学生进行的科学素养。例如，自然资源：大自然是一个天然的学习宝库，里面有取之不尽、挖之不绝的科普资源，如讲到电磁感应时可以带学生到发电厂去参观一下,实地的见识加上发电厂的技术人员的专业讲解不仅能让学生加深对这部分知识的理解,还能让他们真正的体会物理的巨大作用,这有利于培养学生的科学素养；社会资源： 社会是一个学习的大舞台，可以让学生通过查阅资料,具体制作来体验物理研究的过程。如学了电磁感应后,可以让学生去找材料并制作一个小的发电机。这样让学生亲历制作过程,去体验物理研究的实践性,制作成功后也能让学生切实的体会学习的好处。网络资源： 现在是一个信息的时代，是一个知识爆炸的时代。网络资源里就有无穷无尽的科普资源，学生可以尽情地在网络资源这个海洋里敖游，可以探寻到无数的关于科技方面的奇珍异宝。