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摘 要:本文通过对科学素养内涵的阐述,提出科学素养的目标、原则及其注意的问题;结合物理教育的特点,探讨如何将培养、提高学生的科学素养渗透到具体的物理教学当中。
关键词:培养;渗透;中学物理教育;科学素养
国际上对科学素养的研究是从20世纪70年代开始的。我国自20世纪90年代开始十分关注提高国民的科学素养的问题。1997年9月,江泽民同志在“十五大”报告中明确指出:“我国现代化建设的进程,在很大程度上取决于国民素质的提高和人才资源的开发”,“培养同现代化要求相适应的数以亿计的高素质的劳动者和数以千万计的专门人才,发挥我国巨大人力资源的优势,关系21世纪社会主义事业的全局。”可见,提高国民的科学素养成了社会和教育界十分关注的问题。教育使人类走向文明,使社会不断进步,如何在物理教育中探寻和渗透科学素养的培育和熏陶,无疑是物理教育中一个突出而又值得深究的课题。
一、科学素养的内涵
科学素养是建立在人的素质和科学素质基础上的一种高层次修养,它比科学素质和平常所说的修养意义更广、层次更深,它主要包括科学意识、科学的关系观和系统观、科学能力和科学品质等。
袁运开教授曾指出:中学生应该具有什么样的科学素养,首先要从国家的需要出发;其次要从中学生个人发展的需要出发;结合具体的原则提出了我国中学生科学素质的内涵。在此,借鉴袁运开先生的观点,从四个方面阐述我国中学生科学素养的内涵:
第一、在科学知识与技能方面:中学生应该了解或理解基本科学事实、概念、原理和规律,学会或掌握相应的基本技能。能用所学知识解释生活和生产中的有关现象,解决有关问题。了解科学在现代生活和技术中的应用及其对社会发展的意义。
第二、在科学探究(过程、方法与能力)方面:科学探究是科学方法的核心,通过科学教育,中学生应在小学科学教育的基础上进一步发展科学探究所需要的能力,增进对科学探究的理解。
第三、在科学态度、情感与价值观方面:科学态度、情感与价值观是科学精神的重要内容。通过科学教育,中学生应初步形成科学的世界观。
第四、在科学、技术与社会的关系方面: 理解科学、技术与社会的关系是现代公民科学素养的重要内涵。
二、科学素养的目标和原则
物理教育不单指常规的物理教学,还包括各种与物理知识有关的活动,如课外兴趣小组活动、物理游戏、物理故事会、物理讲座等。在物理教育过程中培养学生的科学素质除了要遵循一般的教学目标和原则外,还应突出以下几个方面:
第一、培养科学意识。马克思主义哲学告诉我们,意识有两个功能,即对社会现实的维护或批判功能。由于意识具有的功能,决定了它对“是”的维护和对“非”的批判,对行为的控制和调节作用。所以,培养学生的科学意识,才有可能使他们在现在和将来具有科学的行为。因此,为了培养学生的科学素养,在物理教育中必须始终贯穿科学意识的养成教育。
第二、树立科学关系观和系统观。现代物理学强调“关系”的普遍性,“关系”普遍存在于各种矛盾运动之中,物质世界的一切存在皆处于“关系”之中,如人与人,人与知识、自然、能源,自然与环境,能源与自然等。人依赖于自然生存;而自然又依赖人,人的行为会引起自然、环境,甚至人类社会的变化。所以,我们的行为应受到自然的制约,自然的发展变化可由我们加以改造和利用,这就是科学关系观。
同理可知,某一行为对某一事物、某一个人、某单位是有利可图的、是发展的,但对某一集体、某一区域、某一系统却会造成危害,是阻碍发展变化的。例如,两个物体间的相互作用力,可能会引起某一物体加速,而对另一物体却可能是阻碍加速的。又如用氟利昂作为制冷机的致冷剂,对某一工厂、某个人就眼前利益来说是有利的,但许多制冷机生产厂家都用氟利昂作致冷剂,就会严重危及臭氧层,最终会危及自然环境,甚至会危及人类社会的发展。这就是科学的系统观。
因此在物理教育过程中既要培养学生的科学关系观,又要培养他们的科学系统观,要使他们从小的力学、热学等系统开始认识,逐渐渗透扩散到大系统,甚至全球、宇宙系统等。这种科学的辩证关系观和系统观的培养,会不断丰富学生的知识内涵,提高学生的科学素养。
第三、培养科学能力,促进科学素养的发展。能力是保证人们顺利进行某种实际活动所必需的较稳定的心理特征。科学能力包括观察能力、实验能力、思维能力、掌握运用科学方法的能力、开拓创新能力和科学审美能力等。
科学能力是培养学生科学素养的基础,而中学生科学能力的培养和发展是教学所要达到的一种目的,教学仅是实现这一发展的手段。科学能力使科学发展与教学之间有着一种复杂的动力制约关系,所以在物理教学过程中应注意以下四点:1、根据中学生能力发展的一般规律、水平和特点来设计物理教学;2、教材的组织对中学生的能力发展产生深刻影响;3、教学方法的选择对学生科学能力的培养有着重要制约;4、教学应当走在发展前面。因此,教师在教学中要精心设计教学内容,贯穿科学方法教育,采用装置新的教学仪器和手段。在某种意义上讲,物理教育中的科学方法是掌握科学知识、培养科学能力的工具,而科学能力的培养又促进了科学素养的提高和发展。
第四、规范行为,养成科学品质:每个人所处的生长环境不同和所接受教育层次不同,使每个人的行为有较大的差异。人的行为和品质优劣,与教育的关系非常密切。
三、结合物理教育的特点,探讨如何将培养、提高学生的科学素养渗透到具体的物理教学当中
物理学是一门极其认真严肃的科学,要求学生在学习过程中认真对待。一方面,教师要处处以身作则,以理服人,以自己突出的科学素养感染人。另一方面,教师要严格要求学生,对一些涉及科学素养培养的行为和品质要有规章,以规章教育约束学生,使他们逐步形成讲科学的习惯。
例如,在演示实验中不小心将一根玻璃管掉在地上被摔碎,教师往往会有几种态度:(1)视而不见,再拿一根继续演示;(2)用脚踢到一边或拿扫帚胡乱扫到一边;(3)将碎片小心捡起,并彻底清扫。不同的做法,对学生的行为教育和科学品质的培养效果显然不同。
由于科学素养具有经常修习性和平常养成性,因此,科学素养的培养并非在某段时间或某个方面的渗透就能达到目的,它是一项长期而艰巨的工程,所以只有在整个物理教育过程中,都注意到科学素养教育的渗透,才可能达到较理想的效果。物理教育中对学生科学素养的培养和渗透应注重以下几个方面:
首先,课堂教学是养成科学素养的关键场所。课堂教学是物理教育的关键场所。在课堂教学中应重视教学与科学素养培育的有机结合,使学生自然而然地受到科学素养的陶冶,在潜移默化中,不知不觉地接受这种培养。例如,在讲放射性同位素时,它的利用易被师生重视,而它的污染则易被忽视。教师在讲授时,可以玛丽·居里遭放射性毒害的不幸遭遇为例,再将实验室放射源的存放和保管介绍给学生,并结合讲授核电站核污染的防护等,既激发了学生的学习兴趣,又使他们认识到核污染的严重性和防护的重要性。
其次,科学素养的培养应贯穿物理实验始终。在物理学习中科学素养的教育要“从物到理”,“识物讲理”。物理教学中物理实验的普遍性和实践性,决定了科学素养渗透的重要性。所以,各种物理实验中都应有计划地渗透科学素养的教育和培养。
再次,在编拟物理习题中渗透科学素养。练习是物理教学中极其重要的一个环节,学生通过练习达到复习巩固的目的。物理习题的内涵非常丰富,有的习题远远超过练习本身,可拓宽、加深、补充课本知识。在编拟物理习题中,重视科学素养的渗透培养,会使学生潜移默化地接受教育。如讲能量时可编写关于“浙江省科委推荐的‘省柴灶’效率是农村旧式柴灶的(40倍)方面的节能题,可以使学生认识到节能的重要性以及节能的手段等。
还有,在编导物理游戏中陶冶学生科学素养。中学生心理学告诉我们,初中学生抽象逻辑思维开始占优势。从少年开始,已有可能初步理解矛盾对立统一的辩证思维;初二年级开始,学生的抽象逻辑思维开始由经验型向理论型转化;到高中,由于辩证逻辑思维能力的发展,发散思维很活跃。他们往往不轻信现存的答案,而要从各个方面和不同角度去进行思考和探索。
因此开展物理游戏活动,每周给学生出一二道物理游戏题和每个学期组织一二次物理游戏,发展他们的逻辑思维和发散思维能力。在游戏题或游戏中渗透科学素养的培养,使他们在兴趣和思维中自然而然地得到科学素养的教育。
最后,在物理讲座中渗透科学素养的培养。讲座可减少学生看书时间而获得大量的信息,可谓短时间高效益。用讲座形式来激发学生学习物理的兴趣,对拓宽学生的知识面,培养分析问题、解决问题的能力,培育科学素养都是十分有效的。利用讲座培养学生的科学素养可有两种形式:(1)在讲座中渗透;(2)专题讲座。
马克思主义哲学告诉我们,“要全面地认识事物,把握事物的矛盾,既要在同一中把握对立,又要在对立中把握同一;既要全面看到每一事物中每一矛盾的两方面,又要研究矛盾双方各自的特点。”问题往往有正、反两个方面,物极必反。所以在具体的教育实践中都要注意适时适度,有的放矢,不切实际的空谈和形式是要不得的。坚持正向诱导,防止反向误导,许多孩子的行为、动作很像他的父母,同样很多学生的写字笔法、行为、动作很像老师,可见父母、老师的言行对学生的影响较大。所以教师在物理教学过程中要始终注意自身言行具有导向性这一点。
上文通过对科学素养内涵的阐述,提出科学素养的目标和原则,及其注意的问题;结合物理教育的特点,探讨如何将培养、提高学生的科学素养渗透到具体的物理教学当中。科学素养涉及到多种因素,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。对一个人来说应从学生时代开始养成教育,对全民族来说应广泛开展这种教育。因此,在物理教育这个宏大工程中去构筑人类科学素养这一具有历史意义的伟大工程,是教育工作者光荣之至的工作。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,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,以适应社会发展的需要。
参考文献:
[1]王洪逵.素质教育与物理课堂优化浅谈[J].中学物理,2002,(9).
[2]袁中和.培养学生综合能力的思考与实践[J].物理教学,2003,(1).
[3]洪幼莲.如何在物理实验教学中培养学生的发散思维[J].中学物理教学参考,2002,(11).
关键词:培养;渗透;中学物理教育;科学素养
国际上对科学素养的研究是从20世纪70年代开始的。我国自20世纪90年代开始十分关注提高国民的科学素养的问题。1997年9月,江泽民同志在“十五大”报告中明确指出:“我国现代化建设的进程,在很大程度上取决于国民素质的提高和人才资源的开发”,“培养同现代化要求相适应的数以亿计的高素质的劳动者和数以千万计的专门人才,发挥我国巨大人力资源的优势,关系21世纪社会主义事业的全局。”可见,提高国民的科学素养成了社会和教育界十分关注的问题。教育使人类走向文明,使社会不断进步,如何在物理教育中探寻和渗透科学素养的培育和熏陶,无疑是物理教育中一个突出而又值得深究的课题。
一、科学素养的内涵
科学素养是建立在人的素质和科学素质基础上的一种高层次修养,它比科学素质和平常所说的修养意义更广、层次更深,它主要包括科学意识、科学的关系观和系统观、科学能力和科学品质等。
袁运开教授曾指出:中学生应该具有什么样的科学素养,首先要从国家的需要出发;其次要从中学生个人发展的需要出发;结合具体的原则提出了我国中学生科学素质的内涵。在此,借鉴袁运开先生的观点,从四个方面阐述我国中学生科学素养的内涵:
第一、在科学知识与技能方面:中学生应该了解或理解基本科学事实、概念、原理和规律,学会或掌握相应的基本技能。能用所学知识解释生活和生产中的有关现象,解决有关问题。了解科学在现代生活和技术中的应用及其对社会发展的意义。
第二、在科学探究(过程、方法与能力)方面:科学探究是科学方法的核心,通过科学教育,中学生应在小学科学教育的基础上进一步发展科学探究所需要的能力,增进对科学探究的理解。
第三、在科学态度、情感与价值观方面:科学态度、情感与价值观是科学精神的重要内容。通过科学教育,中学生应初步形成科学的世界观。
第四、在科学、技术与社会的关系方面: 理解科学、技术与社会的关系是现代公民科学素养的重要内涵。
二、科学素养的目标和原则
物理教育不单指常规的物理教学,还包括各种与物理知识有关的活动,如课外兴趣小组活动、物理游戏、物理故事会、物理讲座等。在物理教育过程中培养学生的科学素质除了要遵循一般的教学目标和原则外,还应突出以下几个方面:
第一、培养科学意识。马克思主义哲学告诉我们,意识有两个功能,即对社会现实的维护或批判功能。由于意识具有的功能,决定了它对“是”的维护和对“非”的批判,对行为的控制和调节作用。所以,培养学生的科学意识,才有可能使他们在现在和将来具有科学的行为。因此,为了培养学生的科学素养,在物理教育中必须始终贯穿科学意识的养成教育。
第二、树立科学关系观和系统观。现代物理学强调“关系”的普遍性,“关系”普遍存在于各种矛盾运动之中,物质世界的一切存在皆处于“关系”之中,如人与人,人与知识、自然、能源,自然与环境,能源与自然等。人依赖于自然生存;而自然又依赖人,人的行为会引起自然、环境,甚至人类社会的变化。所以,我们的行为应受到自然的制约,自然的发展变化可由我们加以改造和利用,这就是科学关系观。
同理可知,某一行为对某一事物、某一个人、某单位是有利可图的、是发展的,但对某一集体、某一区域、某一系统却会造成危害,是阻碍发展变化的。例如,两个物体间的相互作用力,可能会引起某一物体加速,而对另一物体却可能是阻碍加速的。又如用氟利昂作为制冷机的致冷剂,对某一工厂、某个人就眼前利益来说是有利的,但许多制冷机生产厂家都用氟利昂作致冷剂,就会严重危及臭氧层,最终会危及自然环境,甚至会危及人类社会的发展。这就是科学的系统观。
因此在物理教育过程中既要培养学生的科学关系观,又要培养他们的科学系统观,要使他们从小的力学、热学等系统开始认识,逐渐渗透扩散到大系统,甚至全球、宇宙系统等。这种科学的辩证关系观和系统观的培养,会不断丰富学生的知识内涵,提高学生的科学素养。
第三、培养科学能力,促进科学素养的发展。能力是保证人们顺利进行某种实际活动所必需的较稳定的心理特征。科学能力包括观察能力、实验能力、思维能力、掌握运用科学方法的能力、开拓创新能力和科学审美能力等。
科学能力是培养学生科学素养的基础,而中学生科学能力的培养和发展是教学所要达到的一种目的,教学仅是实现这一发展的手段。科学能力使科学发展与教学之间有着一种复杂的动力制约关系,所以在物理教学过程中应注意以下四点:1、根据中学生能力发展的一般规律、水平和特点来设计物理教学;2、教材的组织对中学生的能力发展产生深刻影响;3、教学方法的选择对学生科学能力的培养有着重要制约;4、教学应当走在发展前面。因此,教师在教学中要精心设计教学内容,贯穿科学方法教育,采用装置新的教学仪器和手段。在某种意义上讲,物理教育中的科学方法是掌握科学知识、培养科学能力的工具,而科学能力的培养又促进了科学素养的提高和发展。
第四、规范行为,养成科学品质:每个人所处的生长环境不同和所接受教育层次不同,使每个人的行为有较大的差异。人的行为和品质优劣,与教育的关系非常密切。
三、结合物理教育的特点,探讨如何将培养、提高学生的科学素养渗透到具体的物理教学当中
物理学是一门极其认真严肃的科学,要求学生在学习过程中认真对待。一方面,教师要处处以身作则,以理服人,以自己突出的科学素养感染人。另一方面,教师要严格要求学生,对一些涉及科学素养培养的行为和品质要有规章,以规章教育约束学生,使他们逐步形成讲科学的习惯。
例如,在演示实验中不小心将一根玻璃管掉在地上被摔碎,教师往往会有几种态度:(1)视而不见,再拿一根继续演示;(2)用脚踢到一边或拿扫帚胡乱扫到一边;(3)将碎片小心捡起,并彻底清扫。不同的做法,对学生的行为教育和科学品质的培养效果显然不同。
由于科学素养具有经常修习性和平常养成性,因此,科学素养的培养并非在某段时间或某个方面的渗透就能达到目的,它是一项长期而艰巨的工程,所以只有在整个物理教育过程中,都注意到科学素养教育的渗透,才可能达到较理想的效果。物理教育中对学生科学素养的培养和渗透应注重以下几个方面:
首先,课堂教学是养成科学素养的关键场所。课堂教学是物理教育的关键场所。在课堂教学中应重视教学与科学素养培育的有机结合,使学生自然而然地受到科学素养的陶冶,在潜移默化中,不知不觉地接受这种培养。例如,在讲放射性同位素时,它的利用易被师生重视,而它的污染则易被忽视。教师在讲授时,可以玛丽·居里遭放射性毒害的不幸遭遇为例,再将实验室放射源的存放和保管介绍给学生,并结合讲授核电站核污染的防护等,既激发了学生的学习兴趣,又使他们认识到核污染的严重性和防护的重要性。
其次,科学素养的培养应贯穿物理实验始终。在物理学习中科学素养的教育要“从物到理”,“识物讲理”。物理教学中物理实验的普遍性和实践性,决定了科学素养渗透的重要性。所以,各种物理实验中都应有计划地渗透科学素养的教育和培养。
再次,在编拟物理习题中渗透科学素养。练习是物理教学中极其重要的一个环节,学生通过练习达到复习巩固的目的。物理习题的内涵非常丰富,有的习题远远超过练习本身,可拓宽、加深、补充课本知识。在编拟物理习题中,重视科学素养的渗透培养,会使学生潜移默化地接受教育。如讲能量时可编写关于“浙江省科委推荐的‘省柴灶’效率是农村旧式柴灶的(40倍)方面的节能题,可以使学生认识到节能的重要性以及节能的手段等。
还有,在编导物理游戏中陶冶学生科学素养。中学生心理学告诉我们,初中学生抽象逻辑思维开始占优势。从少年开始,已有可能初步理解矛盾对立统一的辩证思维;初二年级开始,学生的抽象逻辑思维开始由经验型向理论型转化;到高中,由于辩证逻辑思维能力的发展,发散思维很活跃。他们往往不轻信现存的答案,而要从各个方面和不同角度去进行思考和探索。
因此开展物理游戏活动,每周给学生出一二道物理游戏题和每个学期组织一二次物理游戏,发展他们的逻辑思维和发散思维能力。在游戏题或游戏中渗透科学素养的培养,使他们在兴趣和思维中自然而然地得到科学素养的教育。
最后,在物理讲座中渗透科学素养的培养。讲座可减少学生看书时间而获得大量的信息,可谓短时间高效益。用讲座形式来激发学生学习物理的兴趣,对拓宽学生的知识面,培养分析问题、解决问题的能力,培育科学素养都是十分有效的。利用讲座培养学生的科学素养可有两种形式:(1)在讲座中渗透;(2)专题讲座。
马克思主义哲学告诉我们,“要全面地认识事物,把握事物的矛盾,既要在同一中把握对立,又要在对立中把握同一;既要全面看到每一事物中每一矛盾的两方面,又要研究矛盾双方各自的特点。”问题往往有正、反两个方面,物极必反。所以在具体的教育实践中都要注意适时适度,有的放矢,不切实际的空谈和形式是要不得的。坚持正向诱导,防止反向误导,许多孩子的行为、动作很像他的父母,同样很多学生的写字笔法、行为、动作很像老师,可见父母、老师的言行对学生的影响较大。所以教师在物理教学过程中要始终注意自身言行具有导向性这一点。
上文通过对科学素养内涵的阐述,提出科学素养的目标和原则,及其注意的问题;结合物理教育的特点,探讨如何将培养、提高学生的科学素养渗透到具体的物理教学当中。科学素养涉及到多种因素,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。对一个人来说应从学生时代开始养成教育,对全民族来说应广泛开展这种教育。因此,在物理教育这个宏大工程中去构筑人类科学素养这一具有历史意义的伟大工程,是教育工作者光荣之至的工作。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,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,以适应社会发展的需要。
参考文献:
[1]王洪逵.素质教育与物理课堂优化浅谈[J].中学物理,2002,(9).
[2]袁中和.培养学生综合能力的思考与实践[J].物理教学,2003,(1).
[3]洪幼莲.如何在物理实验教学中培养学生的发散思维[J].中学物理教学参考,2002,(11).