高中物理實驗教學中學生科學素養(yǎng)培養(yǎng)的策略研究

遼寧省撫順德才高級中學 曲柏霖

中國作為一個人口眾多人均資源匱乏的發(fā)展中國家，想要保持經濟、社會和科技的的高速可持續(xù)發(fā)展，就必須積極推動國民科學素養(yǎng)水平的提高。要想全面提高公民的科學素養(yǎng)水平就必須重視高中教育階段學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。特別在高中物理教學的過程中，實驗教學的地位舉足輕重，它不僅能激發(fā)物理學習的興趣，運用所學知識解決實際問題，還可以培養(yǎng)學生運用理論知識的科學意識，鍛煉學生的綜合實踐能力，是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)的有效途徑。

在中學物理課程中涉及豐富的教學內容，其中，實驗教學是十分重要的一項，學生在親自動手做實驗的過程中有了自己的體驗和感悟就能加深對物理現(xiàn)象的印象，繼而對產生現(xiàn)象的原因進行思考，培養(yǎng)對物理學科的熱愛。在學生初步掌握基本物理知識后，在實驗教學里，學生能結合自身所學的知識來解決實際問題，這是一個從學習轉變到應用的過程，更是讓知識實現(xiàn)飛躍的過程。實驗教學作為中學物理教學中最重要也是最基本的組成部分，是實現(xiàn)新課程改革的重要途徑，因此，實驗教學是培養(yǎng)中學生的物理科學素養(yǎng)的重要方式。在實驗教學中，學生能夠將物理理論知識理解得更深刻，同時動手能力也會得到提高，實驗教學還可以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，從而使學生的科學素養(yǎng)水平得以提高。

一、中學生科學素養(yǎng)的現(xiàn)狀

（1）學生對物理科學素養(yǎng)的重視程度不夠，提高科學素養(yǎng)的主觀意識淡薄。

（2）學生雖有一定的物理知識基礎，但是自主學習能力、科學觀察能力、科學探究能力以及應用已知的物理知識來解決問題的能力比較弱，知識水平同能力水平不成比例。

（3）學生的物理思維還處于啟蒙階段，沒有形成系統(tǒng)完整的思維體系，對于方法規(guī)律在實際中的運用和總結意識較低。

（4）學生物理學習興趣強烈，但是質疑、探索、克服困難、實事求是等科學態(tài)度還顯不足。

（5）學生物理學科意識較弱，關于科學知識對社會、環(huán)境的影響方面知之甚少，情感、態(tài)度和價值觀上還需要得到更多的重視。

造成高中生物理科學素養(yǎng)有以上問題的原因主要有以下幾個方面：

（1）教師教學觀念還需與時俱進

（2）家庭教育和期望目標的偏離

（3）教學設備缺少、閑置和實驗教學的忽視

二、物理實驗教學培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的優(yōu)勢

（1）實驗能為學生學習物理知識、有效掌握物理知識提供符合認識規(guī)律的物理環(huán)境；

（2）實驗有利于培養(yǎng)學生學習物理的興趣、激發(fā)學生的求知愿望；

（3）實驗有利于學生理解和掌握基本的科學方法；

（4）實驗有利于訓練學生相關表格設計、數(shù)據處理、誤差分析等各種技能；

（5）實驗有利于培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。

三、物理實驗教學培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的改進策略

1 增加學生在實驗教學中的參與度

（1）提高學生在演示實驗中的參與性

演示實驗雖然是由教師演示，但是其主體依然是學生，任何有效的學習過程都是在學生積極主動參與的條件下形成的，所以，在演示實驗的過程中必須要展現(xiàn)出學生在教學活動中的主體地位。若想要在演示實驗中充分發(fā)揮學生的主體性，學生從演示實驗開始到結束，必須經歷主動思考、細致觀察、交流討論等諸多的過程。

（2）發(fā)揮學生在實驗課上的主體作用

實驗課的目的是讓學生在學到科學知識的基礎上經歷科學研究過程，了解掌握科學思維方法，所以教師應該避免讓學生預先知道實驗目的、原理和結論，也不應在學生探究遇到障礙時越俎代庖。而應該留給學生充足的時間去潛心研究、深入思考。教師應在課上創(chuàng)設生動合理的實驗情景，提出啟發(fā)性問題，讓學生提出實驗設計方案并完成實驗。實驗過程中鼓勵學生提出問題，提倡合作學習，通過這種方式讓實驗課成為培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的溫床。

2 開展探究性實驗教學

探究性實驗最大的優(yōu)勢在于調動學生的積極性，提高學生靈活運用知識和技能的能力，學生在已知實驗目的基礎上，自己對實驗進行設計和操作過程中運用科學思維思考的習慣得到了提高，從而提高了學生科學素養(yǎng)水平。

物理實驗教學中常用的探究方法有歸納法和探索法，在探究性實驗中，教師應有意識的加強對學生探究方法的訓練。探究性實驗可大可小，在習題中也經常遇到有關探究性實驗的問題，教師應好好利用。這種探究性的實驗方法能夠在潛移默化中提高學生的科學素養(yǎng)水平。

3 加強實驗教學中對物理學史的滲透

物理學史教育對于培養(yǎng)學生科學素質影響很大。物理學史不但涉及了物理知識、方法、思想等內容的來龍去脈，還包含了一些物理學家的偉大動人事跡。一個人的科學意識、科學精神、科學方法和行為等大部分科學素養(yǎng)要素，都是在對科學及科學發(fā)展過程了解的基礎上逐漸形成。

通過物理學史教育，可以培養(yǎng)學生科學的思維方法，激發(fā)追求真理、獻身于人類文明進步事業(yè)的精神。同時，物理學史中一些崇尚真理、獻身于科學的物理學家的感人事跡，不但可以調動學生學習的興趣和積極性，還可以激發(fā)學生實事求是、追求真理、科學批判與創(chuàng)新等良好的科學精神和科學意識的形成。所以，加強物理學史教育，是培養(yǎng)學生科學的思維方法是很好的途徑。

4 加強信息化手段在實驗教學中的應用

通常物理實驗教學由于受實驗時間和空間等多方面因素的限制，很多物理實驗在教學中無法正常完成，況且有些實驗僅僅依靠老師演示，許多學生也無法完全觀察清楚，而依靠教師的講解也無法達到應有的效果。這時就可以考慮利用多媒體技術來輔助物理實驗教學。

把學生不易理解的物理過程或現(xiàn)象通過利用多媒體技術模擬演示出來，使學生可以形象直觀地看到動態(tài)的物理實驗過程，同時多媒體演示逼真的效果可從多個不同的角度刺激學生的感官，激發(fā)并提高學生學習的興趣與積極性，有效調動學生學習的主動性，又能促進學生發(fā)現(xiàn)問題進而解決問題。除此之外，多媒體技術不但可以將一些無法演示的物理實驗模擬出來，還可以將一些不易觀察的現(xiàn)象進行放大，利用多媒體技術輔助物理教學，能夠在一定程度上促進教學實現(xiàn)培養(yǎng)和提高學生科學素養(yǎng)的目標。