高中学生物理科学素养的培养

２０１１．５　

高中学生物理科学素养的培养　

◎南安第一中学　尤飞鹏　陈国璋　

科学技术正曰益深刻影响我们生活的今天，一个人科学素　ＬＬ养的高低，绝不是无关紧要的，已经开始影响到现代社会　

人的生活质量，同时也在不断影响和改变国民的价值观和对许　多问题的看法。科学素养教育已成为新世纪理科教育改革中极　

为关注的核心和焦点。高中物理课程也肩负起提高学生科学素　养、促进学生全面发展的重任。　

一、高中物理新课程的科学素养要求　

科学素养的涵义是非常丰富的，它包括科学知识与科学技　能，科学探究（过程、方法与能力），科学态度、情感与价值观，科　

学技术与社会。本文认为：“高中物理课程是把提高学生科学素　养这一课程理念转化为课程目标的三个维度，即知识、能力、情　

感态度和价值观。”高中新教材与原教材对于学生科学素养要求　存在着差异，体现在教学大纲的要求与教材编制。　１．教学大纲要求的差异　

表１大纲部分能力要求比较　

原大纲　新大纲　能够独立地对　能够独立地对所遇　所遇到的问题进行具　到的问题进行具体分析、　体分析。　分析综合能力　能够理论联系　研究。　实际运用，运用物理　能够提出解决问题　知识综合解决所遇到　的方法，运用物理知识综　合解决所遇到的问题。　的问题。　能独立地完成表２、　能独立地完成　表３中所列的实验。　“知识内容表”所列的　对结论进行分析和　实验。　评价；能发现问题、提出　实验实验能力　能灵活地运用　问题，并制定解决方案；　已学过的物理理论、　能运用已学过的物理理　实验方法和实验仪器　论、实验方法和实验仪器　去处理问题。　去处理问题，包括简单的　设计性实验。　

２．原教材（人教版）和新教材（山东版）编制的差异　

原教材（人教版）分为第一册、第二册（必修加选修）、第三册　（必修加选修）；新教材分为必修模块（物理ｌ、物理２）和选修模　

块（选修１—１、选修１—２、选修２—１、选修２－２、选修２—３、选修３—　１、选修３—２、选修３—３、选修３—４、选修３—５）。教材的新设置，让　

学生在完成必修学分的学习后，可以根据学习兴趣、发展潜能和　

今后的职业需求选学有关内容。让学有所长的学生能充分地发　展，并进一步提高科学素养，增强学生的创新意识，发展学生的　

自主学习能力和独立研究能力。　

二、高中新课程背景下学生物理科学素养的培养　

物理课程改革的核心目标是全面发展学生的科学素养，这　

４２　就要求教师在物理教学中要着重培养学生的科学素养，使学生　

不但具有广泛的科学知识，还要掌握一定的科学方法，具有较高　的科学觉悟和较强的科学精神。　１．用好新教材的栏目，培养学生物理科学素养　

在新版高中物理学教材中，大量设置了“信息窗　‘讨论与交　流　迷你实验　‘拓展一步”“实验与探究”等栏目。这些栏目是　根据《物理课程标准》规定内容，结合高中学生思维水平及特点　精心设置，其目的是促使学生在更高水平上“改变学习方式”和　“提高物理科学素养”。例如，使用“信息窗”，可以拓展和丰富学　

生的学习内容，把一些与学生的生活密切相关的事物引入物理　课，增加学生对物理课的亲切感。提高学生科学与经济、社会互　

动作用，增强将科学服务于人类的社会责任感和使命感。“讨论　与交流”中学生的表达能力得到进…步的提高。教师适时地引　

导、激发学生讨论、辩论等，完成学生思维的碰撞。在活动过程　中，学生的能力、情感、知识通过实践得到了提升，它也是学生体　

会成功的过程，得到别人的肯定，给别人提供学习借鉴的过程，　通过总结交流，学生能够体会到自我价值实现的喜悦感受，也为　下一次活动提供情感上的动力。在“实验与探究”中鼓励学生大　

胆猜想，对一个问题的结果作多种假设和预测。学生主动参与、　亲身实践、独立思考，在探究中学知识，养成探究的意识和精神，　动手能力也有进一步的提高。因此，教材栏目具有极大的使用价　

值，不可轻易否定。在教学中，对教材栏目意图的遵循是十分必　

要的，但也要根据教学实际对栏目本身或内容进行取舍，替换。　２．构建研究性学习及校本课程载体，培养学生物理学探究　

意识　我国基础教育课程改革将变革学习方式、倡导探究性学习，　放在了突出的地位。对“探究性学习”的研究成为了“课改”中的　

一个亮点。研究性学习是一种对知识的主动探求、发现和体验，　学会对信息获取、分析、判断和选择，并重视解决问题的积极学　

习方式，在研究性学习中，学生的主体地位得到真正体现，积极　主动的学习代替了被动的强迫学习，创造性思维得到培养、发　

展，探究能力进一步升华为创造能力。如“牛顿第一定律”一节，　

用实验提供一个情景，一辆小车在平面上慢慢停下来，可提问　

“小车能不能晚一点停下来或不停下来呢？”引导学生提出猜　想；然后每桌提供三块粗糙程度明显不同的木板和一辆小车，让　

学生动手实验；再分组讨论实验结果；最后引导学生对实验操作　

与结论进行反思，鼓励提出新的问题，如“平面的摩擦可完全消　

除吗？”或者“没有摩擦的平面上小车还能走吗？”等等。　当前学生能力的发展缺少应有的知识储备，而国家课程的　

统一性在这方面明显存在着不足。校本课程为学生能力发展提　供素材，以解决国家课程不足。通过校本课程的实施与反思，增　

长学生学识，培养学生能力；转变教师教育理念。例如，在对电　

磁波的教学时，首先由教师提出一个令人深思的问题：“电磁辐　射有好处吗？能不能利用？”然后指导学生利用一定的资料或网　

络环境，在自主、合作、探究的情景下展开相应的探索活动并找　

寻答案。　３．加强实验教学，提高学生的动手能力和创新意识　

物理学科是一门实验科学，物理实验是高中物理教学中的　重要内容，也是物理学习的一种重要方法。在必修和选修模块　

中，都程度不同地体现了对物理实验的进一步要求。它有利于改　

变过去物理教学只重视科学知识、不重视科学技能，只重视结　论、不重视过程和方法以及科学精神和态度培养得不到真正落　实的情况。物理实验教学能进一步提高学生的实验素养，激发学　

生实验探究的兴趣：增强学生的创新意识；培养学生实事求是、　严谨认真的科学态度；养成交流与合作的良好习惯；发展学生的　

实践能力。因此，在高中物理教学中，应该重视学生实验技能的　提高，让学生学会把实验获得的信息演绎、归纳成结论。同时要　

求学生充分尊重实验事实；要求学生按照一定的程序规范操作，　有目的、有计划地观察实验现象，如实记录实验现象和数据，不　

弄虚作假、臆造事实。当实验现象与自己所学理论不相吻合时，　更要认真分析、寻找原因，大胆质疑，培养一丝不苟的求实态度。　

例如，在《离心运动》一节的教学中，我们可以让学生自制学　具——一个陀螺、几粒砂子。在课堂教学中，教师利用演示实验，　调动学生的积极性，激发学生兴趣，并根据教学进度，不断提出　

问题，如，砂子可以静止在陀螺上吗？陀螺转动起来情况又如　何？为什么砂子会被甩出去？如何才让砂子不被甩出？等等。课　

堂提出问题，要求学生利用自制的学具在课外活动分小组进行　实验，回答上面提出的问题。学生通过自己做实验得出正确的结　

论，兴趣很高，增添了学生积极进行实验的信心。　４．培养全面发展的优秀学生，提高物理学科素养层次　（１）奥赛　物理奥赛是高水平的竞赛，竞赛的试题一般难度大、范围　

广、问题的综合性和探索性强。物理奥赛要求学生能高效率的学　习新知识，并能对新学知识深入理解、深刻记忆，融会贯通。我　

校建立物理奥赛培训班一般都是从高一年开始，到高二参赛时，　学生进入物理奥赛班的培训约有两年的时间。通过奥赛教练的　

集体培训培养了学生独立自主、合作探究的学习方式，培养学生　

的各种能力、思想和方法，以改变目前重知识、轻智能的状况，多　方面发展学生的智能，学生的物理科学素养层次有了进一步的　

提高。众多名牌大学对奥赛生有加分录取甚至免试录取，就是对　奥赛生能力的充分肯定。　

（２）自主招生　自主招生是对选拔优秀创新人才的新探索，高校自主招生　尤其注重学生的综合素养、创新精神和发展潜能；注重高校特色　

与学生特长的匹配。当前，自主招生考试，是以“指定牧场式的　放养式训练”，其内涵与“授之以渔”的新的教育理念相吻合，主　

要考察的是学生的创新精神与实践能力。我校着手于自主招生　

工作，从各个学科对学生进行集体培训、指导，旨在进一步提高　

有特殊才能的学生的能力。物理学科的自主招生主要是要根据　高校的自主招生要求，从知识、技能方面对学生进行进一步的培　训，努力提高物理学科素养层次。有助于学生拓展视野，联想思　

维，挖掘潜能，激励创新，提高解决综合问题的能力，以取得物理　笔试和面试的优异成绩。　三、新课程物理教学中存在的问题与对策　

（一）教学存在的问题　１．学校原有的教学评价制度不能适应课改的需要，多数学　校实验条件有限，师资不足，课时安排不合理，科学探究受教学　条件不足的限制。　

２．教师对实施高中课改思想认识和准备上的不足，还没有　

真正树立起新课程理念，对课程标准的认识还存在较大的偏差，　用新教材上传统课或将新课程神化，对教学产生较大的迷茫或　恐惧，不知如何上课；对课程教学控制力和执行力不够，’对教学　

内容及要求难以把握。因此，在具体的教学中，容易进入急功近　利，以讲代做等教学误区。　

３．学生们对课改的认识也存在误区，片面地认为课改会减　轻负担，不愿意吃苦。　

（－－）今后应对措施　在课改中出现新情况是完全正常的，关键是我们要积极应　对，采取稳妥的办法进行解决。笔者认为，可以从以下几个方面　

做工作。　１．学校建立新评价机制并提供物质保障　

学校原有的教学评价制度不能适应课改的需要，多数学校　

实验条件有限，科学探究受教学条件不足的限制。因此，学校建　立新评价机制，加大开放力度，扩大校际交流，加大促进教师的　

专业发展的力度，提高物理教师教育教学能力和水平。并要适时　引进物理教师，合理安排物理教学课时。学校还应为物理教学提　

供必要的实验器具等硬件设备，开展实验室开放活动。　

２．教师的科学素养的提高和教学方法的改变　科学教师是提高学生科学素养的重要力量，科学课程是培　

养学生科学素养的重要途径，如果科学教师缺乏足够的科学素　养，这将大大影响下一代的成长。因此教师应深刻理解高中物理　

新课程的基本理念，研读课程标准，积极参与教研与相关培训，　

投身于教育改革，从而进一步提高自身的科学素养。　教与学方式的转变、优化课堂教学是新课程得以真正落实　

的重要保证。改善课堂教学状态，处理好传统学习方式（他主、　

接受、个体学习）与新学习方式（自主、探究、合作学习）的关系；　处理好传授知识与培养能力的关系；处理好讲授与探究的关系。　

使课堂教学成为师生交往、生生交流共同发展的互动过程。逐步　

实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式以及教学过程中师　生互动方式的变革。　

３．学生学法指导　教学方法包括教师的教法和学生的学法两大方面，这两方　

面的作用同等重要。要想培养学生的科学素养，教师就要不仅重　

视自己的教法，而且必须重视并加强对学生的学法指导。首先教　师要指导学生正确使用教材，指导学生有效地进行课前预习。让　

学生进行课前预习，熟悉课文的大体内容，寻找疑点、难点，带着　问题听讲，听起课来容易抓住重点，对解决疑难问题有好处。其　

次，教师要重视对学生课堂学法的指导。引导学生善于探索、发　

问；引导学生主动参与，勤于动手；引导学生做好课堂笔记。总　之，重视并加强对学生学法的指导，既能端正教学思想，推进新