如何利用物理课堂教学培养学生科学素养
摘 要: 物理学是以缜密的实验为基础,以数学为手段的理论思维的严格科学,在培养学生科学素养方面起着无可替代的作用。本文通过介绍科学素养的涵义,拟结合学生学习和思维习惯的特点,通过合理的教学手段和措施,阐述充分发挥课堂教学的主渠道作用,有针对性地开发第二课堂,构建学生发展与表现空间的相关策略。旨在利用物理学科的特点,探索如何利用物理课堂教学培养学生的科学素养,以供教学同行交流。
关键词: 科学素养 物理课堂教学 因材施教 第二课堂
物理学是最早建立起来的一门自然科学,它是以缜密的实验为基础,以数学为手段的理论思维的严格科学。正因为物理学的这种特点,它在培养学生科学素养方面起着无可替代的作用。在物理教学中要注重学生科学素养的培养,提高学生的综合素质以适应时代的教学要求。在探究和学习中综合性地培养了学生的科学素养及各方面能力,通过各种符合实际的物理教学方案,渗透科学素养的培养,使学生的素质得到全方位发展。
科学素养可分为广义和狭义两种。狭义的科学素养仅限于自然科学,广义的科学素养涵盖自然科学、数学、技术及社会科学等方面。目前国际上对于科学素养比较一致的观点认为,它包括三个方面:科学知识与技能、科学研究的过程和科学的世界观。科学素养涵括了科学知识和科学精神。科学素养具有经常修习性和长期形成的豢养性,所以并非在某段时间或某个方面的渗透就能达到培养目的,它是一项长期而艰巨的工程,需要教师在教育教学中认真观察学生、把握每个学生个性特点,尊重差异,因材施教,才能落实以人为本的核心,从而提高学生的科学素养。
1.充分发挥课堂教学的主渠道作用
1.1课堂教学中突出学科特点和知识的实用性。
物理学科的一个显著特点是与生活实际的联系较密切,物理知识可以解释很多生活和生产中的现象,学生可以直接感知物理就在自己身边。例如“流体压强与流体流速的关系”、“杠杆原理”、“大气压的应用”、“如何加快液体蒸发”等,很多物理现象学生并不陌生。在教学中应结合具体教学内容,紧密联系生产和生活实际,突出知识的实用性。通过这些知识的学习,学生体会到物理知识在日常生活、工农业生产乃至高科技领域中的地位和作用,初步学会分析相关现象,从而更相信科学,热爱科学。
1.2发挥实验学科优势,充分利用实验教学。
在“提高机械效率”的教学中,设计让学生利用学过的相关知识测量滑轮组的机械效率并研究如何提高机械效率。刚开始分组实验时,很多学生都因为滑轮组与细线的连接和动态中测量物理量而懊恼,实验难度确实比较大,但这个实验正是培养学生科学素养的好机会。用引导的教学方式帮助学生解决现有难题,学生掌握技巧后发现这个实验原来可以这么轻松完成。整个实验下来,学生不但积累了一定经验,而且有了一定的实验心得。学生从实验中掌握了知识,享受到学习的乐趣,学会处理事情的方法。
1.3运用物理学史渗透于教学。
物理发展史中一些著名物理学家的典型事迹,能较好地培养学生良好的科学素养。如“法拉第发明发电机”、“牛顿运动定律的创立”、“焦耳定律”、“阿基米德原理”等,应不失时机地对学生进行物理学史教育。另外,在实际教育教学中,联系我国现有科技水平在国际上的地位,比如在航天领域和核能开发等领域中所取得的巨大成就等,可使学生了解科学家们对科学的严谨态度,研究科学的方法,以及他们热爱科学、献身科学的精神、追求创新的能力,了解科学技术给社会发展和四化建设带来的巨大动力,树立民族自尊心和自信心。
2.因材施教,构建学生发展与表现空间
2.1鼓励质疑,接受差异,给学生表现的空间。
努力给学生创造自由发展的空间,促使他们的个性得到充分、自由的发展。初级物理教学强调利用科学探究法发现问题、对问题进行猜想和假设、制订计划与设计实验、搜集证据、分析与论证、评估、交流与合作。这七个环节实际上是为学生学习而设计的,学生在这七个环节的学习探讨中有许多表现机会。教师应承认学生在发展程度和素质结构上存在差异,充分合理利用资源,没有优生、“差”生之分,因而也就能够公平对待每名学生。
2.2课外活动中生生互动,利用差异,学会合作
在实际教育教学工作中,时时处处关注差异,利用差异,挖掘学生的强势智慧,发挥其潜能,张扬其个性,促进其身心健康和谐成长。让我们铭记陶行知先生的一句话:“人像树木一样,要使他们尽量长上去,不能勉强都长得一样高,应当是:立脚点上求平等,于出头处谋自由。”
3.培养学生科学素养对教师队伍的要求
3.1一定的课堂组织能力。
教师在物理教学过程中要充分发挥引导作用。一堂丰富生动的课堂,与师生间的互动有紧密联系。教师根据各班学生的学习情况和发展态势,设计好教学方案,并在课堂中组织学生参与课堂活动,优秀组织能力是课堂计划实施的基础,是实现教与学的保证。
3.2充实自身知识,课堂中拓占课外相关知识。
在教学过程中不能“以本读本”,应该以教科书的知识点为主体,联系生活实际,展望未来。要求教师本身不能与社会脱节,要了解世界当今的科学发展局势,无论学生学到或问到哪个知识点都能把相关的知识讲述给学生,便于其了解,做到,“传道授业解惑。”
3.3作学生的学习良伴,及时为学生排忧解难。
为实现“单向教学”向“合作学习”的转变,需要教师融入学生的学习生活,并与学生在互相交流中共同成长。当然,教师一定要把行动落到实处,学生要能坦诚与教师交流,前提是他认为教师是知心朋友,是能帮助自己摆脱困境的良师。教师耐心帮助每位学生健康成长。
总之,科学素养具有可修习性和豢养性。科学素养涉及的多种因素,说明了科学素养的养成、培育并非易事,而是一项长期而艰巨的工程。在渗透科学素养教育过程中,注重与教学内容的有机融合,注意方法上的灵活性和形式上的多样性,将会显著提高学生的科学素质和科学素养。如何利用物理教育提高学生的科学素养,反映了时代的教育特点。教育实际上相当灵活,并不是一成不变的。本文提出物理教育与学生科学素养的培养符合教育的动态发展,能更好地使教育服务于社会,使得教育与社会平行发展。
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