初中物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神研究
時間:2022-10-10 02:55:15
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一物理學(xué)科中科學(xué)精神的指向
科學(xué)精神是指學(xué)生在學(xué)習(xí)、理解、運(yùn)用科學(xué)知識和技能等方面所形成的價值標(biāo)準(zhǔn)、思維方式和行為表現(xiàn)。具體包括理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究等基本要點(diǎn)[1]??茖W(xué)精神是學(xué)習(xí)所有自然科學(xué)的核心,在物理學(xué)科中科學(xué)精神體現(xiàn)在哪里呢?(一)理性思維是物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。理性思維是一種建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)上的思維方式[2]。例如在研究聲音的傳播條件時,通過抽出玻璃罩中的空氣,聽到鬧鐘的聲音在逐漸減小,從而推理得出“聲音不能在真空中傳播”的結(jié)論。例如在研究力和運(yùn)動的關(guān)系時,亞里士多德首先提出觀點(diǎn):“有力作用,物體才運(yùn)動,沒有力,物體就不會運(yùn)動?!辟だ酝ㄟ^研究阻力對運(yùn)動的影響,發(fā)現(xiàn)阻力越小,物體運(yùn)動越遠(yuǎn),進(jìn)一步推理得出:如果沒有阻力物體將會永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。牛頓又對伽利略和笛卡爾的觀點(diǎn)進(jìn)行更深入的理性分析,從而總結(jié)出著名的“牛頓第一定律”。應(yīng)該說物理學(xué)中所有物理概念物理規(guī)律的得出,都體現(xiàn)著科學(xué)精神中理性思維的光輝。(二)批判質(zhì)疑是物理學(xué)發(fā)展的動力。批判質(zhì)疑是指要具有問題意識,能獨(dú)立思考、獨(dú)立判斷、思維縝密,能多角度、辯證地分析問題,做出選擇和決定等[3]。伽利略敢于質(zhì)疑亞里士多德一直被奉為真理的“物體的下落速度和它的重量成正比,物體越重,下落的速度越快”理論,進(jìn)行了著名的比薩斜塔實(shí)驗(yàn)。1666年,牛頓用三菱鏡使太陽光發(fā)生色散現(xiàn)象,解開物體顏色之謎。之后,英國科學(xué)家赫歇爾提出質(zhì)疑:“太陽光中有沒有我們看不見的光?”經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)終于發(fā)現(xiàn)可以使溫度計(jì)的示數(shù)上升的紅外線。隨后德國物理學(xué)家里特又提出了新的問題:“在紫色光的外面是否也有一種看不見的光呢?”通過不懈的努力最終發(fā)現(xiàn)能使熒光物質(zhì)發(fā)光的紫外線??梢娕信c質(zhì)疑是促使我們不斷探索未知真理的根本動力。(三)勇于探究是物理學(xué)發(fā)展的保障。勇于探究是指具有強(qiáng)烈的好奇心和進(jìn)取心,并具有不畏困難且堅(jiān)持不懈的意志力,能大膽嘗試,積極尋求有效的問題解決方法。法拉第在物理與化學(xué)科學(xué)方面的重大貢獻(xiàn)完全源于他勇于探究的科學(xué)精神。1820年,奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),引起法拉第的極大熱情,他試圖讓靜止的磁力對導(dǎo)線或線圈的作用而產(chǎn)生電流,但都以失敗告終。法拉第毫不氣餒,經(jīng)過近10年的不斷實(shí)驗(yàn),終于發(fā)現(xiàn)了“電磁感應(yīng)定律”。自十六世紀(jì)至十九世紀(jì)的近三百年來,正是由于伽利略、牛頓、帕斯卡、法拉第、安培、歐姆等諸多物理學(xué)家的勇于探究精神,給物理學(xué)的發(fā)展提供了足夠的保障。
二在初中物理教學(xué)中怎樣培養(yǎng)科學(xué)精神
(一)通過深入探究實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)科學(xué)精神。物理是以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科,但在教學(xué)過程中大部分教師都是將“探究實(shí)驗(yàn)”變成了“驗(yàn)證試驗(yàn)”。例如在研究碘升華現(xiàn)象時,如果僅僅通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直接得出結(jié)論:物體由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程叫做升華,那么學(xué)生的科學(xué)精神就不會得到有效培養(yǎng)。在2017年山東省煙臺市中考物理試題中的24題中提出這樣一個問題:“小明認(rèn)為碘可能經(jīng)歷了由固態(tài)到液態(tài)再到氣態(tài)的變化過程,請你設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn),證明碘直接從固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),寫出實(shí)驗(yàn)方案并扼要說明?!边@道題目大多數(shù)學(xué)生都感覺無從下手,為什么會這樣呢?我們采用“出聲思考”方法進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),首先學(xué)生要具備批判質(zhì)疑的科學(xué)精神,對課本的實(shí)驗(yàn)要有自己獨(dú)立的思考并提出問題:“升華過程中是否會經(jīng)歷熔化?”第二,學(xué)生要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦硇运季S:“怎樣證明升華沒有經(jīng)歷熔化的過程?”通過分析找到“溫度”這個突破點(diǎn)。第三,學(xué)生要有勇于探究的能力,將思考過程用完整的實(shí)驗(yàn)步驟體現(xiàn)出來。學(xué)生只有經(jīng)歷這樣的深入實(shí)驗(yàn)探究過程,科學(xué)精神才能得到真正的培養(yǎng)。(二)通過社會資源的利用培養(yǎng)科學(xué)精神。物理學(xué)科與學(xué)生的生活聯(lián)系密切,教學(xué)中可以將本地的社會資源充分的利用起來,多組織一些實(shí)踐性的課程進(jìn)行教學(xué)。例如在城市的建筑裝修方面,與物理有關(guān)的知識應(yīng)用很多。當(dāng)學(xué)生有了力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等知識儲備之后,跟蹤一天裝修團(tuán)隊(duì),寫一篇關(guān)于“裝修中的物理”的調(diào)查報(bào)告,以下是學(xué)生報(bào)告的總結(jié)。(1)電學(xué)方面:水電改造中,雙控開關(guān)的設(shè)計(jì);(2)光學(xué)方面:太陽能熱水器的方位與樓層的限制;(3)聲學(xué)方面:水管隔音、天花板隔音等。在學(xué)習(xí)了比熱容的知識之后,學(xué)生到周圍農(nóng)民的塑料大棚中調(diào)查,做一篇題為“塑料大棚中的物理知識的應(yīng)用”??梢詫ζ渲袦厥倚?yīng)、增強(qiáng)光合作用、減少熱量散失、鋪設(shè)電熱絲、用大功率燈泡照明等展開調(diào)查研究。在社會活動中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和解決問題的欲望,從而可以在解決問題中培養(yǎng)科學(xué)精神。(三)通過“生成課程”培養(yǎng)科學(xué)精神。“生成課程”(Emergentcurriculum)是美國太平洋橡樹學(xué)院貝蒂•瓊斯(BettyJones)提出的,是以真正的對話情境為依托,在教師、學(xué)生、教材、環(huán)境等多種因素的持續(xù)相互作用過程中動態(tài)生長的建構(gòu)性課程。這表明課程擯棄了“本質(zhì)先定,一切既成”的思維方式,而代之以“一切將成”。例如在《生活中的透鏡》這一節(jié)中,通過調(diào)節(jié)暗箱的長度使照相機(jī)所呈的像清晰,然而學(xué)生提出問題:“為什么實(shí)際生活中拍照,并不需要調(diào)節(jié)像距?”這時很多教師會簡單解釋:“我們使用的是傻瓜式照相機(jī),不需要調(diào)節(jié)?!钡侨绱艘粊韺W(xué)生的質(zhì)疑、理性思維等科學(xué)精神也就被忽略和抹殺了。實(shí)際教學(xué)中完全可以重視這個問題,把它作為生成課堂的一個契機(jī),通過展示最新的照相機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu),讓學(xué)生去領(lǐng)略最新科技的發(fā)展,去發(fā)現(xiàn)新的問題:“它調(diào)節(jié)的還是像距嗎?”“它的焦距是怎樣調(diào)節(jié)的?”等。在這個過程中學(xué)生自身的能力和態(tài)度雖然存在著較大的差異,但教學(xué)形式上的開放性和自主性,大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生能在課堂上主動參與,踴躍發(fā)言,并敢于大膽地對別人的意見提出質(zhì)疑,學(xué)生的科學(xué)精神也就得到了提升?!澳獮楦≡普谕?,風(fēng)物長宜放眼量”?;A(chǔ)教育改革過程中一定會遇到各種問題,核心素養(yǎng)的內(nèi)涵也需要不斷的補(bǔ)充和完善,科學(xué)精神的培養(yǎng)也不是一朝一夕可以完成,但是只要每一位教育工作者都能多思考一點(diǎn)點(diǎn)、多進(jìn)步一點(diǎn)點(diǎn),相信在不遠(yuǎn)的將來,整個教育事業(yè)就會前進(jìn)一大步。
參考文獻(xiàn)
[1]魯后君.初中物理教學(xué)中對學(xué)生科學(xué)探究精神的培養(yǎng)[J].科學(xué)大眾(科學(xué)教育),2009(10):8.
[2]王亞剛.淺談在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神[J].祖國:建設(shè)版,2013(2):60.
[3]亓鵬華.在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神初探[J].中國體衛(wèi)藝教育,2009(2):36-37.
作者:張浩 單位:煙臺開發(fā)區(qū)第五初級中學(xué)