中学生物理素养培养(精选十篇)
中学生物理素养培养 篇1
2006年3月我国颁布和实施了《全民科学素质行动计划纲要 (2006~2010~2020) 》, 在这部纲要中大学生科学素养的培养被提到了一个前所未有的高度。大学生是国家建设和发展的中坚力量, 同时也承担着向其他公众传播科学知识、科学方法、科学精神的历史重任, 他们的科学素养水平对我国的发展起着举足轻重的作用。科学素养包括科学知识与技能、科学态度、情感与价值观以及科学、技术与社会的关系。科学素养的培养应使学生不仅获得科学知识与技能, 还应使学生在科学思想、科学精神和科学方法上得到熏陶与培养。
固体物理学是物理学、材料科学、光电子学、微电子学等专业所开设的一门重要的专业必修课, 它是在量子力学基础上研究固体的结构及其组成粒子 (原子、离子、电子等) 之间相互作用与运动规律以阐明其用途与规律的学科, 其成就和实验手段对化学物理、催化学科、生命科学、地学等的影响日益增长, 并正在形成新的交叉领域。固体物理学的这种特点为培养和提高学生的科学素养提供了很好的教学素材。本文从固体物理课程自身的特点和目前的教学情况出发, 结合作者近年来讲授固体物理的心得体会, 针对提高学生科学素养谈谈自己的一些做法。
1 挖掘固体物理学发展史, 培养学生科学素养
《固体物理》教学中涉及大量的基础理论, 在这些基础理论形成的背后都有科学家艰辛曲折的研究历程, 教学中可充分挖掘这方面的信息, 将科学家的成长历程, 科学研究过程、获奖事迹、成果应用等方面的内容有机融合起来, 使学生领略其中的科学精神。如在讲授晶格振动章节中长波近似里的黄昆方程时, 向学生介绍我国著名固体物理学家黄昆院士在固体物理学中的学术成就及其对我国固体物理研究所做的贡献, 让学生了解科学家科学研究的历程和方法, 领略科学进步的魅力, 激励学生热爱科学、追求真理, 勇于创新的科学精神, 培养学生实事求是的科学态度, 提高他们的科学素养。
2 利用相关教学内容素材, 培养学生科学素养, 激发学生学习兴趣
在固体物理教学中, 教师可结合具体教学内容向学生传递一些现代固体物理学所取得的最新成就, 让学生了解固体物理不是一些空洞的概念和理论, 而是与科学技术密切相关的, 藉此培养学生科学素养, 激发学生学习兴趣。例如讲解晶体结构时可向学生讲解一些有关准晶体、石墨烯、高温超导体、拓扑绝缘体、左手材料的结构、性能及其应用;在晶体的X光衍射教学中除了向学生讲解其工作原理外, 重点向学生介绍X射线衍射仪在现代材料分析中的应用;在晶体缺陷的教学中可向学生介绍在下现代材料研究中缺陷的控制及利用;在晶体能带论的教学中讲解完基本的理论后, 重点向学生介绍能带理论在现代半导体材料及器件中的重要应用。在每次课前预留5分钟左右的时间, 就现代固体物理研究领域中的某一方面让学生以综述性、科普性报告的形式在课堂上讲解, 从而开阔学生的视野。学生通过查阅资料、信息检索与提炼、整理报告和汇报的过程, 对文献信息的分析、归纳以及口头表达能力就会得到很大提高。通过这些做法使学生了解固体物理学研究的新动态、新成果、新观点, 以此培养学生关注科学的学习习惯和探讨科学知识的兴趣。
3 加强实验教学, 在实验过程中培养学生的科学素养
固体物理学是一门理论与实验相结合的学科, 实验教学是理论教学的补充和延伸。在固体物理教学中, 结合自身学校的实验资源, 我们向学生开设了利用X射线衍射仪测试晶体的结构参数;用LCR阻抗分析仪测试晶体材料的介电常数、利用金相显微镜及扫描电镜观察晶体缺陷以及结合晶格振动、能带理论教学开设利用Materials Studio分子模拟软件中的Castep模块计算晶体的振动谱及能带结构等实验。通过实验可帮助学生理解固体物理中的相关概念和原理, 提高学生的动手能力、观察能力和分析解决问题, 同时在实验过程中培养学生求真务实的科学态度。
4 让学生参与教师的教学、科研活动, 在教、研过程中培养学生的科学素养
在课堂教学活动中, 部分教学内容可以让学生参与到具体的教学过程中来, 教师可以采取提前布置教学任务, 将学生分成若干小组就某一问题展开讨论, 然后各小组选出代表进行总结发言, 教师在教学活动中扮演组织者、引导者的作用。如在讲解离子晶体结合能中马德隆常数的计算时, 教师可预先讲解完相关理论知识点, 然后提出问题如何计算具体的离子晶体的马德隆常数, 将学生分成小组, 从最简单的一维离子链晶体、二维正方离子晶体到三维的Na Cl晶体马德隆常数计算, 学生总结计算方法, 教师补充, 并要求学生在课后利用学校的中文文献数据库查找复杂离子晶体马德隆常数计算相关论文, 以拓宽学生的视野。实践表明采用这种教学方式, 比单纯的教师说教效果要好得多。科学研究是高校教师的职责之一, 在平时的科研活动中, 可以让学生参与到教师的科研项目中来, 在此过程中对学生进行科研方法训练和科学态度培养。近年来结合作者本人的科研工作, 作者将感兴趣的学生纳入自己的课题研究中, 指导学生制备材料, 用X射线衍射仪测量其结构, 用扫描电镜观察其显微组织结构, 以及对其进行电学性能表征, 使学生对固体物理学的研究方法和手段有进一步的了解, 从而激发其学习和探索的兴趣。
5 结束语
在固体物理教学中培养学生的科学素养是一项跨学科的复杂工程, 需要相近及相关专业教师一起做更多的研究和探索。同时, 学生科学素养的提高对任课教师也提出了较高的要求, 教师除应具备渊博的知识外, 还应具备先进的教育理念, 把现代固体物理学最新科学研究成果及时结合到自己的教学内容中来, 并且掌握先进的实验技能, 不断创新和改革教学方法和手段, 才能更好地培养学生的科学素养。
参考文献
[1]王矜奉.固体物理教程[M].济南:山东大学出版社, 2010.
[2]黄昆.固体物理学[M].北京:高等教育出版社, 2012.
[3]韦丹.固体物理[M].北京:清华大学出版社, 2007.
[4]李根全.以提高学生综合素质为目标的《固体物理学》的教学实践与探索[J].南阳师范学院学报, 2010, 9 (9) :84-87.
[5]梅显秀.固体物理学教学改革的探索与实践[J].大学物理, 2010, 29 (7) :43-45.
加强物理实验教学培养学生科学素养 篇2
物理是一门以实验为基础的自然科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并接受实验的检验.因此,实验对于完成物理课程的教学任务,具有重要的作用.实验教学的目的,不是单纯验证知识,获得结论,而主要是通过实验教学,培养学生发现问题、解决问题的能力;在实验中让学生学会科学探索,培养学生的学科素养.那么,如何在初中物理实验过程中唤起学生探索欲望,激发学生学习兴趣与动机,培养学生设计能力、动手能力、实践能力、观察能力和思维能力的科学素养呢?为此,笔者在初中物理实验教学中认真实践,大胆尝试,并收到了良好的教学效果.1激发学生物理实验的兴趣
皮亚杰说过“所有智力方面的工作都依赖兴趣”.初中物理教学有着丰富多彩的内容,不仅有关于各种理论、原理、概念的教学,还有发明家的成功事迹以及物理原理在生活中的实际应用情况,而实验教学就是指导学生对所学的理论知识进行验证、应用.通过做实验,可以使学生对这些丰富多彩的物理知识加深印象,使其深受这些物理知识的影响,爱上物理实验,激发他们为科学献身的志向.例如,在讲大气压强的实验时,笔者首先拿了一个吸盘压紧在玻璃上,然后让一个学生来拉,结果可想而知――不容易拉开.而笔者乘他们不注意时,用指甲在边上撬了一个小缝,结果用两只手指轻轻地就拉开了.这时学生的情绪达到了高潮.笔者接着趁热打铁,让学生猜想形成的原因.此时学生的兴趣和积极性被充分地调动起来了.这时,笔者提出用身边的器材来设计一个实验来证明大气压的存在:有的学生在一个矿泉水瓶里放点热水,摇几下后,盖上瓶盖后,瓶子变瘪;有些学生在杯中装满水,并用一张硬纸片盖上倒过来水不流出来等等.可见,在实验教学中激发学生的求知欲、探索的热情,并努力使他们在学习中保持这种热情与兴趣,是物理教学中至关重要的一环.2引导学生设计实验方案
在初中物理实验教学中,指导学生观察和思考实验,有助于学生直观形象地理解概念、物理原理及其变化规律,也有助于促进学生物理素养的提高和创新性潜能的开发,通过让学生开展实验设计的讨论,可以大大激活学生的思维.例如,在学习测液体的密度时,笔者从实验的原理上来引导学生设计实验方案.学生大概能归纳出两种方案.方案1先测出烧杯的质量,然后将液体倒入烧杯测出总质量,再将液体倒入量筒测出液体的体积,从而求出密度.方案2先将液体倒入量筒中测出体积,然后测出烧杯的质量,最后再将液体倒入烧杯测出总质量,从而求出密度.根据以上两种方案进行分组实验,再比较,发现方案1比方案2测得的结果大.此时,笔者引导学生分析误差产生的原因,让学生修改设计,从而得到更好的方案3.方案3先将液体倒入烧杯测出总质量,然后将液体倒入量筒测出液体的体积,再测出此时烧杯的质量,从而求出密度.通过对实验方案设计过程的讨论,引导学生设计新的实验方案,既培养了学生主动参与探究,养成严谨的科学态度,又培养了学生良好的思维品质和互相合作的精神和学生发现问题、解决问题的能力.3指导学生探索实验过程
物理是一门以实验为基础的自然学科,其知识的阐述和理论的建立是通过学科探究得出的.传统的物理教学忽略了学生科学探究,只注重知识的接受和掌握,甚至发展成在黑板上画实验,学生背实验,这严重影响学生综合素质的形成.科学探究作为一种重要的学习方式,能使学生在获得知识和技能的同时,又受到学科思维方法的训练,体验探究的乐趣,形成和发展探究能力,它对培养学生的学科素养具有不可替代的作用.3.1培养学生识别实验器材的能力,是培养科学素养的首要条件
学生识别实验器材的能力不仅是学生正确完成物理实验的保证,也是以后学习中必备的基本能力.这就要求教师指导学生实验时,着重指导学生识别仪器的规格和性能,注意铭牌或说明书.如弹簧秤、天平、电压表等,要让他们弄清量程、分度值、零点及其调节方法和具体的使用方法.只有掌握以上四点,才能保证实验精确的完成和仪器、人身的安全.3.2培养学生细致观察实验的能力,是培养学科素养的重要途径
在物理实验中,有条理、有步骤地进行观察,才能获得丰富的、正确的、全面的观察材料.利用这些材料,经过分析、抽象、概括,抓住了事物的本质,作出正确的判断和结论.对实验过程细致观察,往往会发现一些异常现象.例如在研究并联电路的电流特点时,笔者采用了图1所示的实验电路.当闭合S1时,读出了电流表A1和A的示数,再闭合S2时,大部分同学只观察了A2和A的示数,而忽略了A1示数的变化.因此,要强调细致观察的重要性.历史上就有科学家对微小的现象没有引起足够的重视,导致与重大发现擦肩而过.3.3培养学生的实验操作能力,是培养科学素养的必要途径
物理实验本身就是一个操作过程,学生实验操作能力的高低直接影响到他们今后的工作和学习.生活中小到照明电路的安装,各种物体质量的测量,大到交通运输和生产劳动都需要这方面的能力.因此,我们要最大限度尽可能地给学生创造动手动脑的机会,这对提高学生的操作能力是很有帮助的.例如,在导体的电阻与温度有关的实验、电磁感应实验等比较复杂的学生分组实验中,教师可通过示范操作来减少实验的盲目性,巡回指导来提高实验过程的正确性.又如在刚学习电路连接时,虽然按课本安排有“组成串联电路和并联电路”的实验,但毕竟只是一次连接实验,许多学生对电路连接还是很生疏.因此,教师可以设计一些电路图让学生进行相应的连接实验,保证学生有更多机会动手操作,这对提高学生连接电路的能力也是很必要的.3.4通过开放实验室,为学生科学素养提供时空
对于一些开放性的实验,如果在课堂上探究,时间上有时会无法满足,所以开放实验室显得十分必要了.只要没有安全隐患,教师不妨给学生留下一点自由探究的空间.3.4.1在实验室里完成
例如,学生在做测定小灯泡功率实验后,教师可布置:如果只有电压表或只有电流表,其它仪器自选,测定标有3.8 V的小灯泡的额定功率.这个实验就是在给定条件下,让学生自己设计实验方案来完成实验操作,这极有利于培养学生的创造性操作能力.通过对灯泡的功率的探索,同学们发现了灯泡的功率随着灯泡两端电压的改变而改变,从而进一步探究,知道了灯泡的电阻也随着灯泡两端电压的改变而改变,很好的理解了定值电阻与电压无关的结论,学到了书本上没有的知识.3.4.2在家里完成
例如在学习天平、弹簧测力计等知识后,可布置小实验自制天平、橡皮测力计等,让学生自己动手做,这样不仅培养了学生的动手能力、观察能力和思维能力,还能提高学生积极性,引起学生浓厚的兴趣,增加了学生的求知欲.总之,通过开放实验室,让学生成为实验的主人,为学生提供更多的思维时空,激发学生求异创新的能力.3.5加强学科间联系,是培养科学素养的辅助条件
培养中学生物理素养之我见 篇3
自从踏上三尺讲台那一天起,就意味着踏上了艰巨而漫长的育人之旅,就意味着要为教育事业奋斗一生。在这艰巨而漫长的育人之旅上,作为教师怎样才能育好人呢?
我认为:育人应先育己,育己先育心。走在这条路上应具有乐观向前的事业心,具有终身学习的信念,不断加强学习提高自身素质,练好基本功,要吃透教材,能驾驭教材。必须深入钻研教材,准确地理解教材,还要能对教材内容进行合理整合,跳出教材,超越教材,创新使用教材,提高使用教材的智慧和能力。在教学过程中心里随时都应考虑到学生,怎样才能让基础差的学生跟得上,让基础好的学生掌握更多。更多的学生喜欢同时和我走在教学的路上,快乐的学习。这就是育心的结果——感悟。
其次应育口。作为物理教师的教学语言,一是应具科学性和逻辑性,教学用语要严谨,要符合逻辑要求。物理学是一门严谨的科学,物理教材中用来表述定义、定理、定律的语句都是十分精练、十分准确的。只有你讲授的知识真实有力,逻辑性强,才能吸引学生学习的注意力;二是应具针对性,根据学生的年龄特征和不同的教学内容能运用不同的语言表达,而且语言要有灵活性、随机性、不能我行我素,自我欣赏、针对性的语言,从教育的角度讲,就是因材施教;三是应具启发性同趣味性,启发性的语言对于物理教师尤为重要。这就要求教师的语言应能引人入胜,要有发人思考余意。启发性的语言还应直观,就是说,教学语言既要通俗易懂,又很深入浅出,使学生有"如临其境"、"如见其人"、"如闻其声"的感觉;四是探索性和创造性,所谓探索性就是通过教学语言,在教给学生知识的同时,更多地教给他们方法、思维和技能,创造性,即教师的语言能引发创造,要充分发掘物理教材中隐含的创造性思维因素,说出来学生喜欢听,这就是育口的结果——表述。
再次应育手。教学中教师的手上功夫是较关键的,要会动手做、动手画、动手写。这里的动手做,不是简单意义上的手巧,即会使用实验器材,还能利用一定的力、热、声、光、电、磁等物理中的基础知识为依托,动手实验来解决生活工作中的一些物理问题;动手画是指会画图,力的示意图,电路图,器材的结构简图,实验情景图等抽象的东西实物化,以及常见物体的简笔画等。动手写即写教案、写板书、写教学心得、随堂感悟、试题的计算过程等。这些都是在学生面前要表达出来的。这就是育手的结果——出产品。
育人再育生。育人为本应以学生为主体,充分发挥学生的主动性。那么,教师应该怎样育学生才能发挥学生的主动性,达到事半功倍的效果呢?
我认为,应先育心——对知识的领悟。作为学生,对知识应先理解,然后运用,方能融会贯通,举一反三。而课堂教学是学生注意力最集中、求知欲最强的场所。这就要求教师在课前应一丝不苟地认真备课,课中用生动的语言、渊博的知识和多种教学法来开拓学生的视野,发展学生的智慧,扩散学生的思维,使学生在听课中增添乐趣、得到领悟,形成能力。同时要求教师在教学过程中,把握语言表达的准确性、简洁性、逻辑性。并充分展露教师的思维过程,让学生领悟分析和解决问题的过程,提高学生分析问题和解决问题的能力。
育口——对知识的表述。学生对知识的表述即表达能力,包括语言的和书面的。就物理学而言,物理语言具有较强的严谨性、逻辑性、科学性。物理语言就是用简洁、严谨的语言符号来表述有关物理基本概念、基本物理规律、常见的物理现象、物理过程等一系列物理问题。学生在这些物理问题表述中常出现:不能熟练运用简洁而准确的物理语言来描述一些概念、物理规律、物理情景、物理现象、解题规范等。这就要求教师应从思想上意识到提高学生物理表述能力的重要性,简明而准确的语言表述是物理思维过程的反映。学生怎样才能做好这一点呢?我认为教师在教学中一是对概念、规律的理解和深化教学要到位。使学生理解概念、规律的内涵和外延,同时引导他们如何用自己的语言准确的表述问题;二是多开展以问题为中心的探究式物理写作教学,能有效地培养学生的表达能力;例如为什么雷电时先看到闪电后听到雷声?“海市蜃楼”是怎么一回事?根据问题的具体情况,可长可短,只要把问题表达清楚即可;三是应加强说理题的方法训练。物理说理题是初中物理教学的一个难点,主要原因是它的解答没有统一的模式,回答方式多变。但是,不管答案如何变化,却始终离不开解释物理现象和阐明物理规律。教学中,教师应引导学生正确运用物理知识,准确使用物理语言,抓住问题实质;四是强化计算题解题的逻辑关系和文字说明。这样不仅能培养学生对知识的表述能力,还能提高学生分析问题、解决问题的能力,更能培养学生良好的研究问题的习惯。
育手——出产品。现在,越来越多的学生在学习中,都习惯只用眼睛看,用耳朵听,不愿动手写、动手画、动手做。于是就出现了学生对计算题能口算得出答案,但却不能书面解达出来。对符号语言、图像语言不会运用,相关数学公式、几何图线在物理上的不会引用。而对于实验,学生知道其原理,目的,实验步骤,可是在操作中却比较盲目,不会使用器材,操作无序。面对此现状,我认为更应该对学生育手。在教学中加强学生动手写、动手画方面的培训,严格要求学生使用符号语言、图像语言帮助解题,写解题过程,使之形成一种能力。物理学是一门以实验为基础的学科。所有的物理知识,包括物理概念、定律和理论,都是在实验的基础上建立起来的。因此加强学生动手实验能力的培养更为重要。在实验中让学生掌握常用基本仪器的构造、原理和使用原则,培养学生使用基本仪器的技能,养成常做实验的良好习惯。同时培养学生在进行实验过程掌握实验原理、实验设计、实验方法、数据处理、运算和对实验结论进行分析等技能。通过学生动手能力的培养,方能在学生的手下出好的产品。
如果每个教师在教学过程中都能做到育人应育“心”、“口”、“手”,使自己和学生都具备心存感悟,口能表述,手能出产品。我们的教育也就成功了,学生的素质也就提高了。
中学生物理素养培养 篇4
一、小实验在器材上采用瓶瓶罐罐,提倡随手实验
新教材中增加的大量实验,特别强调了学生的探究能力和实验操作的能力的培养,尤其开发了不少利用身边的各种物品就能进行的实验,动手动脑的培养有了实质性的提高。新课改提倡“瓶瓶罐罐做实验,轻轻松松学物理”,因为实验器材越现成、越高级,就越不利于学生思维的开发,更不利用提高动手能力。而当用一些不起眼的生活用品、废旧材料去设计和完成实验时,却会更好地调动学生的积极性,激发他们创造的欲望。教师在思想上要打破那种以教材为主的观念,平时做好引导,尽量在演示实验时,使用像可乐瓶、玻璃罐、塑料袋、乒乓球、尼龙绳、文具盒、纸杯等物品,为学生做一些简易的小实验,这样不但会取得很好的效果,也为学生做了很好的示范。通过布置一些自制小实验,让学生自己设计实验,独立完成。
通过小实验的制作与实践,学生学习到的物理知识比较深刻、牢固。课堂讲评小实验,可以创设活跃的课堂学习气氛,给学生提供参与学习的机会,并使班级中不同认知水平的学生的求知欲都能得到满足。
二、小实验是演示实验的补充,通过一定的改进,可以增强实验效果
课本上的演示实验经过多年发展和完善,对实验的可操作性做了很大的改变,但也有个别实验效果不够明显,存在一定的缺陷。通过实验改进,利用小实验进行补充和完善,效果也会很好。例如八年级上册(苏科版)第一章在讲解“声音具有能量”时,课本是利用录音机、蜡烛火焰,试图通过增强录音机的音量使蜡烛火焰发生晃动。实际在演示这个实验时,录音机的音量开到最大,蜡烛火焰依然纹丝不动,效果非常不明显。在实际操作中,我将该实验进行了改进:将一只可乐瓶切去底部,用一次性橡胶手套蒙在可乐瓶底部,并用橡皮筋固定,剪去多余的橡胶膜。演示方法:将瓶口对准烛焰,用手指弹橡胶膜,发出清脆的声音,同时可以看到烛焰晃动,甚至熄灭。
通过改进以后,一个不明显的演示实验变成了一个人人可以动手做的小实验,器材易找,制作方法简单,实验效果很明显,学生对这一知识点理解更深刻了。
三、小实验在方法上灵活多变,殊途同归
小实验随时随地都能进行,实验方法也多种多样,不受时间与空间的限制。
1. 练习性实验,结合知识点形成形象记忆。
浮力的练习中有关于液面升降的问题,虽然可以通过V排=F浮/ρ液g来判断,但学生只是停留在公式的层面上,没有具体的认识。引导学生利用去口的可乐瓶,倒入一定量的水,将玻璃药瓶放入漂浮于水面上,再把石块放在药瓶中,记下液面位置。现将石块放入水中,记录液面位置,进行比较。通过操作加深理解,使难点可以轻易地突破。
2. 操作型实验,培养学生基础实验技能。
根据提出的问题,运用研究物理问题的方法进行小实验的设计,选取适当器材,规范地进行物理实验操作,设计表格、记录数据、分析实验数据,得出结论。利用茶杯、弹簧秤来探究影响摩擦力大小的因素,利用铁钉、漆包线、干电池、导线等探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
3. 设计型实验,培养学生钻研精神。
根据所学的物理知识进行设计型小实验,学习了电路知识后,可以进行简单电路的实际连接、安装、设计,如自制简易调光灯,利用日光灯启辉器中双金属片制作自动控制电路、电铃的制作、楼梯开关等,这类小实验实用性特别强,对学生的综合能力的培养也很有效。使学生在制作的过程中掌握了操作方法、注意事项,会画实验原理图,并且培养了学生排除简单故障的能力,比在课本上解一百道题还有效。
4. 开放型实验,培养学生发散性思维。
小实验因其灵活性,可以用多种实验方案得出同一结论(或验证同一结论),也可以给出一定的实验器材进行多种实验。比如利用可乐瓶,可以进行热、力、声、光、电等多种实验,可以测物体的密度、探究压力产生的效果与哪些因素有关、观察光的折射现象、发声实等等。集思广益,互相补充,一起提高。
四、小实验的时间合理规划,统筹安排
小实验可在家中进行,家庭是学生课外实验的重要场所。为了注重家庭实验的实效性,应和家庭、社会配合起来,向学生提出要求,要有家长参与,共同完成。实验制作所需的器材信手可拈,随时可取,而且实验时间不受限制,便于学生充分地观察和研究。同时,也可以充分利用假期进行系列小实验,一是让学生在家长面前展示自己的收获,增强他们的成就感与荣誉感;二是转变学生不愿意让家长过问他们的学习的局面;三是可以对学生起到保护作用,特别是进行如查看家庭电路等具有一定危险性实验的时候。
五、小实验的开展要有一定的效果检查
小实验如果组织不好,容易流于形式,最后可能会不了了之。因此在实施过程中应注重交流、评价,与教学内容紧密相扣,善于进行小实验的完善与修改。例如在学习了流体压强之后,可以布置一个制作飞机机翼模型的小实验,并且分组进行比赛,看哪一组的机翼飞得远。通过效果的检查,很明显地看出哪种机翼的形状比较科学,实验成败的关键在哪里,有什么地方可以进行改进的。通过交流与探讨,学生们对于“流速越大,压强越小”这一规律有了形象的认识,小实验的目的也就达到了。
每个学生都有一定的个性与特长,有的学生基础知识掌握得很好,但不善于动手;有的学生基础知识学得一般或不理想,但动手能力较强。而有目标的课外小实验、小制作活动,能对前者起到促进作用,对后者则提供了更多的成功机会,并对其学好基础知识有积极的反馈作用。
中学生物理素养培养 篇5
高中物理新课程的课程目标注重提高全体学生的科学素养。具体目标就是学习物理核心概念,掌握物理学研究的基本技能;培养科学探究能力、自主学习能力、实践能力、解决问题的能力;培养学生实事求是、敢于创新的科学态度和科学精神。由此可知培养学生的科学素养是高中物理教学的核心目标之一,新课程理念是不仅关注物理知识的理解和物理基本技能的掌握,而且关注学生学习物理的过程和方法,因此学生学习物理的过程是高中物理课程培养学生科学素养的主要途径。
一、科学素养的界定
科学素养是指:具备并使用科学、数学和技术学知识做出有关个人和社会的重要决策。(美国2061中提到)高中物理课程中的科学素养包括:物理知识与技能、物理方法、物理能力、物理思想和物理科学品质。
二、关注学生学习物理的过程,培养高中学生的科学素养。
高中物理学习的过程是一个教师与学生互动交流,对物理学进行认识的过程,因此关注学生物理学习的每一过程,不失时机地培养学生的科学素养,是每一位高中物理教师的崇高使命。如何做到关注学生学习物理的过程,培养学生科学素养呢?
1、关注学生参与物理课堂教学的过程,培养学生思维能力。
新课程强调学生要成为学习的主体,应积极参与到课堂教学和物理学习的全过程中去,养成认真观察实验,认真思考老师提出的问题,并同时不断提出自己的疑问的学习习惯。高效率的物理教学必然是通过课堂教学内容和物理问题达到师生之间、学生之间的思想交流,学生通过独立思考逐步内化和领悟物理实质,学生能够自主地去学习和研究物理。所以我们应关注学生参与课堂教学,自主学习物理的过程,充分利用物理内容不失时机培养学生各种思维能力。例(1)一个原长为L的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。问在此过程中,系统的机械能如何变化?此问题看起来很简单,学生很难入手,于是我们发动学生讨论,观察演示实验,把它和不用手托进行比较从而得出结论。使学生进一步体会功和能的关系,什么力做功改变动能,什么力做功改变机械能。如何理顺它们之间的关系?怎样去思考?用什么方法?如果我们能够关注学生课堂学习的认识过程、反思过程和总结提高过程,研究学生在学习过程中的思维障碍及成因,就能适时地帮助学生提高思维能力。
2、关注学生分析物理问题的过程,培养学生解决物理问题的能力。
学生应用物理知识解决物理实际问题的过程,就是学生将所学物理知识内化提高物理能力的一个过程。关注学生解决物理问题的过程,引导学生如何独立思考,应用正确的思想方法,遵循物理内在规律,选取最合理而高效的手段来解决物理问题,这个过程对培养学生物理能力和物理思想至关重要。要解决一个物理问题就必须理清物理过程和物理情景,通过分析和判断确定用什么物理规律来解决,因此物理问题要按照合理的顺序来分析。第一步是边审题边画草图边标出关键词,把数据标在图中相应位置,分析物理过程还原物理情景,关注每一个细节和隐含条件。第二步是选定研究对象,对它进行受力分析,根据物理过程分析、受力分析以及问题特点确定要选用的物理规律。第三步选定物理状态或过程,根据物理规律列方程或方程组,将物理问题变为数学问题。第四步解方程并加以讨论,从数学问题仍回到物理来理解方程的根的物理意义。一般来说一个物理过程(或一个物理状态)对应一种物理规律就可以列出一个方程。例(2)质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子的张力为7mg,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,1
则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为多大?此物理问题涉及两个状态一个过程,根据两个物理状态的受力情况可以列出两个合力等于向心力方程,再根据动能定理列一个物理过程的方程,三个方程联立即可。关注学生分析和解决物理问题过程,了解学生学习物理时的困惑,引导学生高效而规范地分析物理问题,帮助学生掌握分析和解决物理问题的基本方法,有助于提高全体学生的科学素养。
3、关注学生科学探究的过程,培养学生科学品质。
物理学是一门以实验为基础的学科,新课程将科学探究引入学生学习物理的过程中,让学生模仿和经历科学家进行科学研究的过程,领悟科学家探究自然规律时的思想和方法,使学生自主学习、自主探索中获得一种新的学习体验。
①关注学生提出物理问题、从猜想到假设的过程,培养学生思维品质和问题意识。
在科学探究过程中,教师创设物理情景-引出矛盾与困惑,由学生(或老师)提出问题,学生在教师引导下从猜想到科学假设这一过程,学生要经过大量的反思与辨析,其间要用到许多思维方法:如直觉思维,类比思维、归纳思维等。同时要能够进行分析、推理、判断和演绎。如果教师能够关注学生的分析过程和思维过程,适时加以引导、激励和归纳学生的思维品质和问题意识都能得到较大的提高。比如实验探究加速度与什么因素有关?学生猜想它与力、质量、速度、物体的形状和体积等因素有关,如何从一般猜想发展到科学猜想需要教师适度而有效的引导(追问、点拔、实验和推理等),学生的思考与判断。关注这些过程比得出结论更为重要。
②、关注学生设计实验的过程,培养学生敢于创新的精神。
科学探究的核心是物理实验设计的思想方法,因此我们在物理教学过程中要让学生学习和掌握一些基本的实验方法:如微小量放大法、替代法、比较法、转换测量对象法等。同时要关注和思考每一个物理实验的设计思想。科学探究过程中要大胆地设计实验,教师要关注学生设计的过程以及全班的比较、分析和判断,鼓励学生的创新设计,引导学生体会各种实验设计的思想,比较各种实验设计的优劣。通过实验设计锻炼学生思维品质,培养学生创新精神。比如要测定地球表面的重力加速度g,学生设计了近十种实验方案,经过分析和比较,同学们对实验设计思想有了深刻的认识:要敢于创新,敢为人先。
③关注学生实施物理实验的过程,培养学生实事求是的科学态度。
关注学生进行物理实验,记录数据,分析数据,得出结论,误差分析的过程,不仅能够适时地培养学生的动手能力,而且能够培养学生实事求是的科学态度,比如学生在做动能与重力势能的转化和守恒的探究实验时,发现有的小组动能的增加和重力势能的减少基本相等,有的小组相差很大,有的小组动能增加大于势能减少,教师要引导学生尊重实验事实,分析产生误差的原因,养成实事求是的科学态度。
4、关注应用数学解决物理问题的过程,培养学生运用数学处理物理问题的能力。
新课程要求学生具备娴熟应用数学工具来解决物理问题的能力。数学不仅仅是解决物理问题的工具,数学思想和思维方法对学习物理有很好的借鉴作用。关注学生应用数学工具解决物理问题的过程,培养学生运用数学处理物理问题的能力。要学会用数学观点来分析物理,用物理观点来应用数学,做到数学与物理的融合。许多物理题目用数学方法和观点来解决,然后又用物理观点来分析,可以达到对物理问题更加深刻的认识。例(3)一小球以初速度V0=20m/s竖直向上抛出,不计空气阻力(g=10m/s2)求小球能到达的最大高度?可以由公式y=20t-gt2从数学角度用二次函数求极值;也可以用判别式=0来解决;还可以用v-t图象来解决。如果从物理角度来看用最高点速度为0求出时间,也可以用动能全部转化为重力势能来解决。通过比较学生对物理实质理解更加深刻到位。只要做到数学思想与物理思想的融合,学生应用数学解决物理问题的能力就会有很大的提高。
总之,培养学生的科学素养是一个系统工程,是一项长期而艰巨的任务,它涉及诸多的自然学科,但我们如果有想方设法提高学生科学素养的意识,我们就能培养出更多具有很高科学素养、环境意识、全球意识、参与意识和合作精神的人才。
[参考书目]
1、《基础教育课程改革的四大支柱》---------余文森 编 福建教育出版社 2002年9月
2、《高中物理课程标准研修》-------教育部基础教育司编 高等教育出版社 2004年7月
3、从猜想到假设 帮助学生形成科学假设----史硕阳 《中学物理教学参考》2009年8期
4、高中学生物理问题意识的缺失与对策------孙福如 《中学物理教学参考》2009年6期
5、中学物理(学科素质教育丛书)--------阎金铎
灵活运用小实验培养学生物理素养 篇6
关键词:新课标;物理;小实验;素养
中图分类号:G424.31 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2012)01-0238-02
教师对学生小实验的指导可以通过以下几个方面来进行。
一、小实验在器材上采用瓶瓶罐罐,提倡随手实验
新教材中增加的大量实验,特别强调了学生的探究能力和实验操作的能力的培养,尤其开发了不少利用身边的各种物品就能进行的实验,动手动脑的培养有了实质性的提高。新课改提倡“瓶瓶罐罐做实验,轻轻松松学物理”,因为实验器材越现成、越高级,就越不利于学生思维的开发,更不利用提高动手能力。而当用一些不起眼的生活用品、废旧材料去设计和完成实验时,却会更好地调动学生的积极性,激发他们创造的欲望。教师在思想上要打破那种以教材为主的观念,平时做好引导,尽量在演示实验时,使用像可乐瓶、玻璃罐、塑料袋、乒乓球、尼龙绳、文具盒、纸杯等物品,为学生做一些简易的小实验,这样不但会取得很好的效果,也为学生做了很好的示范。通过布置一些自制小实验,让学生自己设计实验,独立完成。
通过小实验的制作与实践,学生学习到的物理知识比较深刻、牢固。课堂讲评小实验,可以创设活跃的课堂学习气氛,给学生提供参与学习的机会,并使班级中不同认知水平的学生的求知欲都能得到满足。
二、小实验是演示实验的补充,通过一定的改进,可以增强实验效果
课本上的演示实验经过多年发展和完善,对实验的可操作性做了很大的改变,但也有个别实验效果不够明显,存在一定的缺陷。通过实验改进,利用小实验进行补充和完善,效果也会很好。例如八年级上册(苏科版)第一章在讲解“声音具有能量”时,课本是利用录音机、蜡烛火焰,试图通过增强录音机的音量使蜡烛火焰发生晃动。实际在演示这个实验时,录音机的音量开到最大,蜡烛火焰依然纹丝不动,效果非常不明显。在实际操作中,我将该实验进行了改进:将一只可乐瓶切去底部,用一次性橡胶手套蒙在可乐瓶底部,并用橡皮筋固定,剪去多余的橡胶膜。演示方法:将瓶口对准烛焰,用手指弹橡胶膜,发出清脆的声音,同时可以看到烛焰晃动,甚至熄灭。
通过改进以后,一个不明显的演示实验变成了一个人人可以动手做的小实验,器材易找,制作方法简单,实验效果很明显,学生对这一知识点理解更深刻了。
三、小实验在方法上灵活多变,殊途同归
小实验随时随地都能进行,实验方法也多种多样,不受时间与空间的限制。
1.练习性实验,结合知识点形成形象记忆。浮力的练习中有关于液面升降的问题,虽然可以通过V排=F浮/ρ液g来判断,但学生只是停留在公式的层面上,没有具体的认识。引导学生利用去口的可乐瓶,倒入一定量的水,将玻璃药瓶放入漂浮于水面上,再把石块放在药瓶中,记下液面位置。现将石块放入水中,记录液面位置,进行比较。通过操作加深理解,使难点可以轻易地突破。
2.操作型实验,培养学生基础实验技能。根据提出的问题,运用研究物理问题的方法进行小实验的设计,选取适当器材,规范地进行物理实验操作,设计表格、记录数据、分析实验数据,得出结论。利用茶杯、弹簧秤来探究影响摩擦力大小的因素,利用铁钉、漆包线、干电池、导线等探究影响电磁铁磁性强弱的因素。
3.设计型实验,培养学生钻研精神。根据所学的物理知识进行设计型小实验,学习了电路知识后,可以进行简单电路的实际连接、安装、设计,如自制简易调光灯,利用日光灯启辉器中双金属片制作自动控制电路、电铃的制作、楼梯开关等,这类小实验实用性特别强,对学生的综合能力的培养也很有效。使学生在制作的过程中掌握了操作方法、注意事项,会画实验原理图,并且培养了学生排除简单故障的能力,比在课本上解一百道题还有效。
4.开放型实验,培养学生发散性思维。小实验因其灵活性,可以用多种实验方案得出同一结论(或验证同一结论),也可以给出一定的实验器材进行多种实验。比如利用可乐瓶,可以进行热、力、声、光、电等多种实验,可以测物体的密度、探究压力产生的效果与哪些因素有关、观察光的折射现象、发声实等等。集思广益,互相补充,一起提高。
四、小实验的时间合理规划,统筹安排
小实验可在家中进行,家庭是学生课外实验的重要场所。为了注重家庭实验的实效性,应和家庭、社会配合起来,向学生提出要求,要有家长参与,共同完成。实验制作所需的器材信手可拈,随时可取,而且实验时间不受限制,便于学生充分地观察和研究。同时,也可以充分利用假期进行系列小实验,一是让学生在家长面前展示自己的收获,增强他们的成就感与荣誉感;二是转变学生不愿意让家长过问他们的学习的局面;三是可以对学生起到保护作用,特别是进行如查看家庭电路等具有一定危险性实验的时候。
五、小实验的开展要有一定的效果检查
小实验如果组织不好,容易流于形式,最后可能会不了了之。因此在实施过程中应注重交流、评价,与教学内容紧密相扣,善于进行小实验的完善与修改。例如在学习了流体压强之后,可以布置一个制作飞机机翼模型的小实验,并且分组进行比赛,看哪一组的机翼飞得远。通过效果的检查,很明显地看出哪种机翼的形状比较科学,实验成败的关键在哪里,有什么地方可以进行改进的。通过交流与探讨,学生们对于“流速越大,压强越小”这一规律有了形象的认识,小实验的目的也就达到了。
每個学生都有一定的个性与特长,有的学生基础知识掌握得很好,但不善于动手;有的学生基础知识学得一般或不理想,但动手能力较强。而有目标的课外小实验、小制作活动,能对前者起到促进作用,对后者则提供了更多的成功机会,并对其学好基础知识有积极的反馈作用。
总之,充分发挥小实验在物理学科调节教学中的作用,能使调节教学更加生动、具体,使物理教学变化多样,内容丰富充实,使学生把知识学得更灵活主动,从而更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用。
中学生物理素养培养 篇7
一、传统物理教学的缺陷
中学物理的教学内容是经过千锤百炼的基础知识的精华和总结, 其优点是课程体系完整经典, 层次分明, 概念清晰, 逻辑严密, 适合于按部就班的教学, 有利于学生打下扎实的基础。但就整体来说, 传统的学科教育教学过分强调了学科自身的知识性、体系性、逻辑性和系统性, 忽视了人的发展和人文精神的渗透, 加上教师的讲授基本以课程的知识内容为主, 难以激发学生的科学精神和创新热情。这就要求我们适时调整教育思想、教学方法, 在教学中精讲传统物理的内容, 把人文的因素渗透到教学中, 注重激发学生关注人类生存和质量的意识和责任感。教学时应心存人文教育的理念, 利用一切时机将人文精神的培育渗透到教学环节中去。在讲授物理知识的同时, 找到人文教育内容的切入口, 将人文教育的内容渗透其中。
二、中学物理课程的特点为人文素质教育提供了可行性
诺贝尔物理学奖的获得者费曼说:“科学是一种方法。它教导人们:一些事物是怎样被了解的, 什么事情是已知的, 现在了解到了什么程度, 如何对待疑问和不确定性, 证据服从什么法则;如何去思考事物, 做出判断, 如何区别真伪和表面现象。”物理学作为研究自然界最普遍规律的科学, 有一套最全面、最有效的科学方法, 其思想方法已经渗透到自然科学和社会科学的各个领域, 对世界观的形成起到了最直接的作用, 对整个人类文化的发展产生了深远的影响。哥白尼的日心说改变了长期以来禁锢人们头脑的以地球为中心的图景;牛顿力学改变了统治人们头脑长达一千多年的亚里士多德所主张天地截然不同、圆运动最完美的图像, 确立了天地是由同一力学法则制约的;法拉第和麦克斯韦电磁理论使实在观念发生了巨大变革, 世界图象排斥了超距作用的世界图象;20世纪物理学革命又带来了四维时空、量子跃迁、测不准关系等新概念。由此我们看到物理学中的每一个发现几乎都是一部壮丽的史诗, 在这里人类的伟大智慧, 追求真理、敢于怀疑、不断创新、不断实践、精诚合作的科学精神得到了淋漓尽致的展现。另一方面, 物理学所追求的天地自然与人的和谐, 也是人类追求的一种最高精神境界。让学生在浩繁的物理概念和推理下感受物理大师们赋予自然科学的真善美, 培养学生正确、健康的审美观点、审美情趣, 提高他们对美的欣赏能力和创造美的能力, 陶冶他们的修养和情操, 培养学生作为自然人与科学人的感受力、思维力、意志力、联想力与想象力, 技能与技巧, 才智与情感。因此中学物理在提高学生人文素质和培养学生科学精神方面有着不可替代的作用, 这些给从事物理教学的教师提供了宽广而精彩的舞台。
三、引入物理学史, 渗透人文素养教育
关于物理学史在物理教学中应起的重要作用已是物理教育家和广大物理教师共同承认的不争事实。物理化学之父、诺贝尔奖获得者奥斯特瓦耳德在他的《精密科学的经典作家》一书的预告中意味深长地讲道:“虽然, 用现在的教授方法很成功地讲授了在其现今发展状态中的科学知识, 但是杰出的和有远见卓识的人不得不一而再地指出时常出现在当前我们的青年科学教育中的一个缺点, 这就是缺乏历史感和缺少关于作为科学大厦基础的一些重大研究的知识。”著名物理学家杨振宁在回顾自己的科学生涯时说, 其对科学的贡献在很大程度上得益于自己早年在中国所受的人文教育。纵观物理学的发展历史, 可以说就是人类的一部进步史、创新史, 是一部科学家们为追求真理而前赴后继、不屈不挠的奋斗史, 其中有着丰富的人文内涵。例如, 原子物理、原子核物理以及量子力学发展的历史几乎可以说是诺贝尔奖的颁奖史, 因为大多数诺贝尔物理学奖和某些化学奖都颁发给在上述领域做出辉煌建树的科学家, 这是科学进步的写真, 也是人类文明的纪录。在学习过程中, 通过经历和科学家一样的大致探究过程, 了解科学事业的艰辛以及科学家执著的求索精神, 使科学探索显示出其内在的人文性, 充满了“情”味, 将极大地提升学生内在的人文素养。
四、需要注意的问题
引入物理学史, 但不能拘泥于历史、和盘托出, 而应当去粗取精、去伪存真。要研究借鉴物理学史, 但不能本末倒置、喧宾夺主, 而应当服务于教学。这既是一个思想认识问题, 也是一个教学技巧问题, 需要老师们在教学实践中不断地揣摩把握。另外, 在中学物理教学中对学生实施人文素质教育的同时, 对教师也提出了更高的要求, 这就要求教师课下要花大量的时间, 提高自己的人文修养。除了要把本专业知识的内容讲得深入透彻外, 还要花大量时间学习科学史、科学与哲学、科学与技术及社会方面的知识, 并且要有机地把它们编排到知识的讲授中去, 使学生在物理课上获得科学与人文素质的双重提高。
摘要:本文论述了人文素质教育在中学物理教学中的必要性和可行性;分析了当前中学物理教学中存在的缺陷;提出在物理教学中引入物理学史是实施人文素养教育的一种行之有效的方法, 并指出了需要注意的一些问题。
关键词:人文素养,中学物理,物理学史
参考文献
[1]李政道, 杨振宁.科学之美[M].北京:中国青年出版社, 2002:265.
[2]W.C.丹皮尔.科学史 (上) [M]李珩, 译.北京:商务印书馆, 1997:157.
[3]申先甲.物理学史教程[M].长沙:湖南教育出版社, 1987.
[4]吴国盛.科学的历程[M].长沙:湖南科学技术出版社, 1995.
浅谈物理教学中学生科学素养的培养 篇8
关键词:课堂教学,实践活动,课堂评价,学科素养
在高中物理教学中,教师应改变教育理念及教学方式,以物理知识和技能为载体,保持和培养学生对自然与科学的积极态度,学习科学探究的方法,经历科学探究的过程,提升学生的科学素养。
1.课堂教学中提升学生科学素养
1.1 注重物理实验,培养学生的科学态度
物理实验作为物理教学的基本手段,有其特殊的教学功能,不仅能够为学生提供学习的感性材料,验证物理定律,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本概念、规律的认知程度,激发学生的求知欲,培养学生的探究能力。例如完成某项物理实验,实验原理是什么?如何掌握实验的关键和操作要点?如何合理的选择实验仪器及量程?如何使实验效果明显?如何运用误差理论分析物理实验?如何处理实验故障?这些都需要经历分析、比较、综合等思维过程。物理实验要求实事求是和一丝不苟的态度,有助于学生养成良好的科学态度。
1.2 融合物理史教育,培养学生的科学精神
物理史研究人类对自然界各种物理现象的认识过程,揭示物理学发生和发展的基本规律,展示物理学概念和思想发展与变革的过程。在物理教学中,恰当运用物理史,让学生体会先辈们为科学所付出的艰辛,同时让学生感受科学家们的人格魅力,从而激发学生对物理的兴趣,培养他们的科学精神。例如我们讲述伽利略在教堂中发现吊灯摆动的等时性,让学生接触因果联系中的求同法;讲述卡文迪许测量万有引力常量,让学生感悟扭秤实验的精细;讲述卢瑟福研究原子结构,让学生体会α粒子散射实验设计的巧妙。物理教学中物理史实的运用大致可包括:重要物理概念及物理成就的诞生,物理学家刻苦研究、顽强求学的感人事迹,物理学家的趣闻轶事以及对于物理发展做出重要贡献的物理史实。
1.3 重视科学探究教育,培养学生的科学方法
科学探究是创新的基础,而思维能力的开发与探究能力密切相关,教师应通过多种途径,注意对学生探究能力的培养,使学生多种心理机能和学习的综合性智能得到发展。教学中教师要引导学生不拘泥于课本,不墨守成规,尽量减少对学生的限制,并适度的给学生以帮助,鼓励学生充分发挥想象力和主观能动性,独立思考,积极提出自己的新观点、新方法,培养学生的观察能力、勇于探索的意志力、实事求是的科学态度,训练学生归纳、综合、抽象等思维方式,逐步掌握学习和研究问题的基本方法,通过对研究课题的合作解决,来学习隐含于问题背景后的科学知识,形成解决问题的技能。课题研究的形式可以多种多样,例如探究课题是培养学生操作能力和实践能力,可以开展无线电维修、实验操作等等;学科深化课题是加深学科知识的深度,拓展学生物理知识与能力的课程,可以竞赛辅导、思维训练等等。
2 实践活动中提升学生科学素养
2.1 开设校本课程
校本课程是学校在对学生需求进行科学的评估,并充分结合学校和所在地区课程资源的基础上,以学校和教师为主体,开发旨在发展学生个性特长的、多样的、可供学生选择的课程。校本课程开发应注重科学与人文的整合,挖掘课程背后的文化内涵,拓展学生的视野,例如开设“生活中的物理”校本课程,可以探讨自行车的平衡、香蕉球的秘密、逆风张帆的力学原理、奇妙的回归反光膜等等,使他们把课堂中学到的物理知识和观察到的物理现象与生活、社会的物理过程结合在一起,感到物理不是枯燥、抽象的,而是有着无穷的乐趣和实用价值,从而激发学生探索的热情,提升学生的科学素养。
2.2 组织学生社团活动
学校社团活动历史悠久,在社团活动中,学生以某个主题为主线开展各种活动,可以配合学生的兴趣及要求,根据实际情况选择和组织各项活动。活动方式可以是板报设计,学生选取某一专题进行,利用课外接触到的有趣新事物结合课堂上学到的知识进行设计,例如:歌唱的发声原理、磁悬浮技术等;也可以参观和调查,例如组织学生结合电磁感应的教学,参观海边风力发电站等等,参观的同时对内容进行讲解,加深学生的感性认识,培养学生的探索、发现能力;也可以组织学生开设展览,以模型或标本、图片、实验操作示意图等为主,配以文字说明,并安排学生解说,这样的活动对复习和巩固已学过的知识尤为重要,并且可以充分发挥学生的学习兴趣和特长。通过活动培养学生的调查研究能力、观察能力,让学生亲眼目睹物理科学知识在实际生产生活中的应用,从而了解物理科学的重要性。
3.课堂评价中提升学生科学素养
3.1 教师的转变
物理教学不再只是单纯传授知识的过程,而是师生通过直接对话和交往,在生活世界中共同建构意义的活动。因此,教师在物理教学时,需要逐步树立交往、合作、互动的教学观,组建一个真正的学习共同体来帮助学生完成知识的建构。作为新课程背景下的研究型教师,在物理活动的实施过程中,应进行不断的反思,具备较强的研究能力,通过对课程的理论以及对教师自身和学生在课程中的状态进行研究,不仅能够促进教学的有效实施,更能够在很大程度上提高教师的教育研究能力,促使教师成长为“研究型”教师和“专家型”教师。
3.2 学生的转变
物理教学与学生科学素养培养浅议 篇9
目前, 科学素养教育已成为提高国民综合素养不可或缺的重要途径, 它不仅关系到个人的生活质量, 而且关系到综合国力的提升、关系到科学技术对人类、对地球未来的影响。
第8次中国公民科学素养调查结果表明, 我国大陆具备基本科学素养的公民比例达到3.27%。中国公民科学素养水平相当于日本、加拿大、欧盟等主要发达国家和地区20世纪80年代末、90年代初的水平, 与发达国家相比差距是明显的。现实中, 公众的盲从行为、封建迷信活动仍屡见不鲜, 提高国民的科学素养水平迫在眉睫。而中学生关乎国家的未来, 提高其科学素养就尤为重要。下面是我对在物理教学中如何提高学生的科学素养所进行的思考:
二、在物理实验教学中追求科学素养的培养
物理是一门以观察和实验为基础的自然科学, 物理实验在物理学的发展历史中具有不可替代的作用。物理实验教学可以使学生全面发展, 可以激发学生学习的兴趣, 培养和提高学生的观察能力、创造性思维能力以及动手实践能力, 因此物理实验教学环节应成为培养学生科学素养的重要教育资源。
而目前我国在中学物理实验教学中还存在很多缺陷, 由于受应试教育思想的影响, 学校与教师对物理实验教学的重视程度不够, 重讲授, 轻实验, 普遍存在以讲代做的现象, 演示实验不做或少做, 学生实验数量偏少, 并且以验证型实验为主。
“它山之石, 可以攻玉”, 充分借鉴西方国家物理实验教学基本理念和具体行为策略对于我们提高物理实验教学水平, 培养学生的科学素养具有重要的意义。以美国为例, 历史上第一部国家层面上颁布的指导性文件《国家科学教育标准》提出科学教育的总目标应该是使全体学生具有良好的科学素养。更具体地讲, 学生应当“能够体验、认识和理解亲身经历探索自然世界的充实之感和兴奋之情;在做出个人决策时恰当地运用科学原理和方法;明智地参与讨论那些和科学技术相联系的社会问题;在今后工作中通过批判性思考, 能够创造性地解决问题, 提高生产效率。”在美国中学物理教学中, 除了纯理论课外, 一堂课要做两到三个演示实验;强调科学探究可以作为获取知识和认识世界的一种新的教学方法, 这种方法应该以学生的探究为主并根据他们的兴趣和能力来确定。美国的新教材设计者注重实验与理论的有机结合, 多数实验属于开放、探究型, 学生必须经过实验才能得出结论, 而且结论可能不唯一。
搞好我国实验教学的改进措施可以从以下方面入手:
1. 做好演示实验, 提高演示效果, 调动学生积极性
2. 加强学生探究实验, 开放实验室, 增加实验次数,
3. 搞好实验组织, 重视实验环节。
三、运用物理学史教学培养学生的科学素养
1. 物理学史是人类对自然界各种物理现象的认识史, 可
以说是一部人类与自然的对话史, 集中体现了人类探索和逐步认识物理世界的历程。著名哲学家马赫认为:物理学史的教学是对学生进行富有成效的科学教学的一种辅助手段。
在物理教学中贯穿物理学史的教育, 不仅可以使学生了解物理知识的来龙去脉, 学习物理学家的科学思维方法, 更可以领略他们的科学精神和伟大的人格, 接受美的熏陶, 提高自身的科学素养。
国内关于高中物理物理学史教育的一项调查表明:当前在教学中还存在轻视物理学史作用的倾向, 有许多教师认识不到物理学史本身具有的教育价值, 从应试的角度出发, 认为高考中基本涉及不到物理学史的内容, 因此在教学中往往一带而过甚至不讲相关内容。
2. 如何将物理学史融入到中学物理教学中
(1) 在教学过程中把相关的物理学史知识巧妙自然地穿插在课堂中, 起到“润物细无声”的作用
例如, 在牛顿第一定律的教学中, 如果仅仅是讲授定律的内容, 然后做练习应用的话, 学生只是局限于对单纯知识的掌握, 而对科学思维能力的培养和科学方法的认识是无益的。如果先介绍亚里士多德流传了近两千年的错误观点:力是维持物体运动的原因, 再讲解伽利略的斜面小球的理想实验, 让学生思考小球在无限长的光滑平面上将如何运动?最后再引入牛顿第一定律就是水到渠成了, 对于学生来说定律的内容会变得鲜活起来, 也会深刻地认识到科学概念的形成绝不是一蹴而就地, 而是要经历艰辛的探索过程, 也会对伽利略的理想实验的科学思维方法有所领悟。
(2) 重视物理学史课程资源的开发和利用
目前来看, 根据课程标准编写的教材中的物理学史内容还不能满足教学的需求, 网络、课外读物等已经成为教师获取物理学史课程资源的重要渠道。教师可以自己获取整理相关的材料, 也可以培养学生的自主学习能力, 让学生查阅资料, 完成课题, 并在课堂上展示, 还可以定期举办物理学史讲座, 这些都能潜移默化地实现物理学史的教育功能。
(3) 加强物理学史学习, 提高教师自身素质
为了有效发挥物理学史的教育功能, 物理教师本身也必须具有较高的物理学史素养, 这样才能从认识方法论的角度, 把握物理科学的发展轨迹与规律, 设计出符合中学生思维和认识水平的教学方案。
四、结束语
中学生物理素养培养 篇10
一、中学生科学素养的内涵
随着时代的发展, 科学素养的内涵是不断丰富和发展的。目前, 我国正在兴起讨论和实施如何全面提高中国公众科学素养的问题, 新一轮课程改革也要求全面提高我国中小学的科学素养。关于科学素养的教学目标, 袁运开提出:1.在科学知识与技能方面, 了解或理解基本科学事实、概念、原理和规律, 学会或掌握相关的基本技能。2.在科学探究方面, 提出问题的能力, 猜想和形成假设的能力, 实验和实践能力, 收集和处理信息的能力, 科学解释和评价的能力。3.在情感、态度与价值观方面, 热爱自然并与自然协调相处, 善于与人交流与协作, 增强社会责任感。4.在科学、技术与社会的关系方面, 了解科技与技术的区别与联系, 关注环境、资源等社会重大问题。
二、中学生科学素养的培养
1. 高度重视物理基础知识的传授
要想搞研究, 做出真正有用的东西, 就要求我们牢固地掌握好基础知识, 做到需要用到的时候能够毫不费力。就像张德所说的:“现在用不用得到不要紧, 理不理解也不要紧, 先背起来再说, 以后在进一步学习的过程中自然会理解。”这种对基础知识的重视精神是值得我们每个人深思和学习的。新物理课程中的基础性物理知识, 是学生继续学习的基础, 它们对学生的健康发展和成长有重要的意义。因此, 在物理教学中, 要重视物理基础知识的传授, 为进一步培养学生的科学探究精神、实践能力及创新意识, 提高学生的科学素养打好基础。
2. 积极倡导以探究式为主的教学方式
探究教学将学生被动接受知识向主动获取知识转化, 能有效激发学生的好奇心和求知欲, 发展学生对科学本质的理解, 使学生学会解决问题的策略, 为学生的终身学习和生活打好基础。因此, 在课堂教学中, 要根据教学内容, 积极开展探究式教学。教师可以根据教学的实际, 一方面可以将现行教材中的一些演示实验、学生小实验改造成探索性实验, 以增加实验内容的探究性;另一方面可以结合具体的教学内容, 精选物理学上的一些实验, 引导学生仿照科学家的研究方式, 动手“做科学”, 使他们亲自体验探索自然界的快乐, 逐步学会科学研究的方法, 以加深学生对科学本质的理解和树立科学价值观。如人教版“液体压强”这一节, 研究“液体压强的特点”本是一个演示性实验, 但教师可以把它变成探究性的实验, 在课堂上让学生自己动手实验, 让他们通过自己的实验, 观察讨论, 总结归纳出液体压强的特点。
3. 大力开展物理课外科技和实践活动
学生在课外是否有机会将自己学到的知识、技能和素质恰如其分地运用于实践, 在很大程度上取决于学生开展物理课外科技和实践活动的情况。所以, 教师应该注意根据实际情况多开展物理科技实践活动, 引导学生将书本知识转化为实践能力, 这是培养学生科学素养的重要形式。教师可以采用以下几种形式:
(1) 进行专题讲座。科技发展日新月异, 为了使学生了解当前的一些科技动态, 适当补充一些科技资料进行专题讲座是必要的, 当然这些资料需要与初中物理教学有联系。如进行“超导材料及其应用前景”“磁悬浮高速列车”“纳米科技及其应用”“载人航天与空间技术”专题讲座;如针对现在大多数家庭所使用的太阳能热水器, 既是“太阳能的利用”的好素材, 也是学生加深对光学力学知识应用的好例子。
(2) 组织学生进行参观调查。根据与教材同步的原则, 组织学生有目的地参观调查。例如学习《家庭电路》一节后, 可以让学生观察家庭电路或者所在教室照明电路的连接和控制, 各个用电器元件如保险丝、灯座、插头等的构造及连接、控制方式、电路组成, 及有无违反安全用电的地方, 并指出解决问题的办法。
(3) 切实加强操作实践活动。在教学中要创设一定的情景和条件, 让学生动脑、动口、动手, 将理论与实践有机结合。展开的途径一般有: (1) 可以组织学生进行一些小实验和小制作, 也可以让学生利用废旧材料制作实验仪器及模型。如用医院的空盐水瓶和饮料吸管可以自制温度计, 气压计等。或者结合所学的内容, 查阅相关的资料写一些小论文等活动。 (2) 结合教材内容开设实践活动课。例如:学生学过《声现象》中的乐音和噪声一节后, 可以组织学生进行“关于噪声污染的调查活动”, 调查生活中噪声的来源, 噪声对人们生产和生活会产生何种影响, 如何控制这些噪声等。通过这些活动, 不仅加深了学生对所学知识的理解, 增强了环境保护意识和社会责任感, 更使学生的科学素养的到提高。
4. 采取有力措施, 培养中学生信息素养
在信息时代的今天, 信息的获取、分析、加工、利用能力与传统的“读、写、算”方面的知识与能力一样重要, 是信息社会对新型人才培养所提出的最基本要求。信息素养是指能够有效地对信息进行获取、分析、加工、利用和评价。
(1) 要培养学生关注社会科技发展的状况, 关心生活中发生在身边的与所学知识有紧密联系的事情, 具有敏锐的发现信息意识。在我们的生活中, 每天都有大量的政治、经济、科技和社会新闻事件发生, 这其中许多是与我们的社会、科技、生活有关的, 是值得我们关注得。如果我们每天面对他们却视而不见, 将是巨大的信息资源浪费。
(2) 面对大量的信息, 要培养学生筛选信息的能力。如何把对我们有用的信息找出来, 取决于学生对信息资源筛选的能力。
(3) 要教会学生把开发出来的信息和自己所学的知识结合起来, 学以致用, 以提高自己的科学素养。
总之, 科学素养的培养涉及到多种因素, 尤其是物理教师更应具有现代教育理念, 树立以培养学生科学精神和创新能力为主的教育观念, 把培养学生的科学素养作为教学的灵魂和核心, 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, 将会有效地提高学生的科学素养。
摘要:本文初步论述了中学生科学素养的内涵;并从物理知识的传授、提倡探究式教学、开展物理科技实践活动、培养学生的信息素养四个方面进行了学生科学素养的培养研究。
关键词:物理教学,科学素养,培养
参考文献
[1].袁运开, 蔡铁权主编.《科学课程与教学论》.浙江教育出版社, 2003年版
【中学生物理素养培养】相关文章:
中学生物教学中学生科学素养的培养09-11
中学英语核心素养培养08-26
高中历史教学中学生人文素养培养论文04-08
中学生物理兴趣培养07-24
初中物理教学中如何培养学生核心素养06-14
信息技术课中学生信息素养的培养09-11
初中数学课堂中学生核心素养的培养途径05-02
论语文教学中学生人文素养的培养论文05-26
中学物理兴趣培养05-05
浅析中学化学教学与培养学生科学素养的关系09-11