加强物理学实验教学培养学生的科学素质探究
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摘 要：物理教学要想从应试教育转变为素质教育，并实现二者之间的有效衔接，需将既往单纯性的学科教育向科学教育转变;而要想达此目的，除了要帮助、引导学生掌握丰富的物理知识外，还应提升其科学品质及应用能力，以此为推动学生素质的全面发展奠定坚实基础。本文结合当前实况，围绕物理教学，以强化实验教学为基础，从多方面探讨学生科学素质的培养策略，望能为此领域研究有所借鉴与帮助。
关键词：物理学;实验教学;科学素质
物理学实验实为物理学科中一种比较常用且实效性突出的教学方式，同时还是整个物理学教学的重要构成。借助物理学实验教学的开展，除了能调动学生的学习兴趣，激发其学习热情外，还能帮助学生更加准确、全面且深入地理解物理学的基本改变及原理，丰富物理学知识，增强实验技能，最终达到提升各方面能力的目的。与此同时，还有助于帮助学生开展各种有助于掌握科学方法的训练，培养科学精神，最终成为科学素质过硬且知识文化丰富的人。所以，在实际开展物理学教学过程中，需要强化物理学实验教学，将物理学实验教学的主要优势、作用及功能给充分发挥出来，使之成为能够培养高素质人才及形成优质科学素质的重要培养基础。另外，还需要指出的是，在物理学实验教学中，不仅要训练基本技能，还要传授基础知识，帮助学生有意识、有目的地开展科学精神的培养及科学思维的训练。本文就此作一探讨。
一、 培养科学知识，除了注重基础外，还强调发展
针对当前比较常见且常用的物理学实验教学方式、方法来讲，其在传授科学知识方面，多侧重两方面内容，其一为理论知识（以实验原理为基础），其二是经验知识（以实验现象为基础），它们均为基础，能够将物理学实验教学所具有的基本特点给反映出来。在素质教育大发展、大繁荣的背景下，还需将那些不仅属于基础性的知识，而且还属于“生产性”的知识给筛选或补充出来。因此，依据物理学实验的基本特点，需从如下方面着手：其一，基于学科发展的视角，适当或有针对性、目的性地介绍物理学架构当中所出现的一些新进展、新条件、新路径、新成果;其二，善于与生活、技术相联系，引导、辅助学生利用科学、实用且高效化的价值观、知识观，对部分社会问题进行深入分析，且从中得到正确、合理的解决对策;其三，善于利用物理学架构当中的新方法、新理念及新思想，借助各种新观念来为实验学习提供指导;其四，引导学生体验知识的进化过程，领悟知识的形成过程。比如在应用传感器的实验当中，教师可根据现实需要，将传感器的基本分类及相关知识介绍给学生，引导学生理解与掌握传感器的基本结构及其与功能之间的统一性;另外，帮助学生了解一些比较常见且重要的传感器，介绍人类在持续探索科学奥秘时借助传感器所采取的各种有效措施，特别是要讲解在电子计算机技术持续推新，信息技术迅猛发展的今日，担负着信息采集任务的传感器在信息处理技术以及自动控制技术当中所起到的作用与价值，有目的性、计划性地将可持续发展观点向学生渗透。此外，还需强调的是，应积极组织学生深入到科研实际及工农业生产当中，引导其借助传感器将信息采集任务解决掉，通过此种综合性实践活动的开展，帮助学生提升此方面的能力。
采用此种方式来开展教学，除了重视解决现实问题能力的训练外，还注重科学知识领域的持续更新，除此之外，知识教育的深度、广度也得到大幅扩展，因而能帮助学生从中获取丰富的科学知识，并懂得其在社会发展中所起到的重要促进作用，因而能将科学知识的教育功能给予最大程度发挥。
二、 培养科学能力，除了要注重动手外，还应注重动脑
对于传统形式的物理学实验教学而言，其所强调的是做好实验及讲清原理，虽然也重视学生动手能力的培养与训练，但在训练重点方面，却存在一定差异，即把学生能否将实验现象看清，以及那些是实验的难点，是否理解实验原理作为重点。近年，在实验教学过程中，尽管学生动手实验的动机得到增强，而且开始注重学生动手做实验能力的培养，但因所做实验有着比较低的起点，且大多内容只是为了单纯验证实驗，学生不需要过多思考便能够达到或满足实验要求，这对于提升学生能力来讲，作用不大。
针对物理学实验教学而言，要想获得较大进步。核心在于：不仅要重视在学生观察能力、动手能力的训练中，所起到的作用与价值，而且还需发挥实验在开发学生潜能及启迪思维当中的作用、价值与功能。为了能够达成此目的，在物理学实验教学过程中，需要为学生预留充足的思考时间，而且还需要留给学生足够的作业空间;另外，教师还需要根据现实情况及相关需要，合理运用各种教学手段（比如延迟评价、稚化思维等），在实验的各个环节（如结果分析、数据处理、器材操作及实验准备等），引导学生独立自主的去完成;针对那些学生能够自己发现的实验现象，教师仅需做好引导便可;对于那些学生能自己动手解决的问题，教师便无须包办代替;针对那些学生能够靠自己分析而得到准确结论的实验，教师便无须参与下结论。通过开展此些操作，能引导、迫使学生知晓自己该做什么及怎样去做，并且自己去弄明白为什么要这样做，以此调动学生兴趣，激发其深层思维，并将其潜能最大化发挥出来，最终达到全面培养与提升科学素质的目的。
三、 培养科学方法，除了要学会外，还应会学
所谓科学方法，实际就是人们在对客观世界进行认识与改造的各种实践活动当中，所总结出的正确、合理且高效的行为方式、思维方式，而在整个科学研究架构当中，普遍将科学方法当作产生或形成知识的动力来源。针对物理学实验而言，其作为一种有着非常强实验性的活动形式，其基础内涵即为前人发现、总结与创造过程的一种复制或“再现”，需要强调的是，其中囊括了许多比较实用的科学方法，不仅有一般方法，比如分类、实验及观察等，而且还有具体的方法，比如收集实验所需数据、对实验进行全面设计、提出具体假设、对假设进行验证、提出结论并对结果进行解释、对实验研究成果进行交流等。所以，在实际开展物理学实验教学过程中，需引导、叮嘱学生依据客观规律去认识世界，并借助有益方法进行学习，大胆设想，善于观察，独立思考，并进行科学分析;如果学生能够把科学方法进行内化，使之成为专属自身的行为方式与思维方式，那么其在学习中便能获得比较理想的效果。 近年来，学法问题已经逐渐成为学科教育研究的重点与热点。常规的物理学实验教学也时常会出现此问题或现象，针对那些自己动手所做的实验，许多学生进记住或掌握一些比较浅显或表面性的东西，难以说出其理论依据，尤其是在面对一个全新的实验时，往往难以操作，无从下手。这便表明教师需要围绕学生，强化学法方面的教育，将怎样提升自觉意识教于学生，并教会其应对各种学习问题的具体对策，只有如此，方能帮助学生从既往的被动、盲目、机械式学习，变为自觉、主动、高效化学习。
四、 培养科学精神，除了要严谨外，还应注重创新
在科学素质体系当中，科学精神为其灵魂所在。同时还是各种行为准则、价值观念、道德与意识、思想观念的综合体。在物理学实验教学过程中，除了要对学生细致严谨的科学作风进行培养外，还应培养其实事求是、脚踏实地的科学态度，除此之外，还需培养其勇于挑战困难、敢于超越自我以及善于创新的科学精神进行培养。针对当前常规形式的物理学实验教学来讲，其太过严谨，而且还有着比较强的模仿性，仅要求依据教材当中所设定的程序来进行操作，认真对比教材中所给出的结果，按部就班地对实验进行观察与操作。如此一来，学生不敢脱离课本当中的实验操作步骤，难以对所出现的实验现象产生怀疑，更无法形成或产生与之相对应的批判精神，长此以往，学生的创新精神、创新意识便会被磨灭，这对于学生今后发展与成长，会带来不利影响。其实，物理学实验自身在培养学生创新精神方面，有着突出优势与作用，不管使在实验演示方面，还是在学生实验操作中，再或者是探索性、验证性实验，若引导学生先围绕实验可能出现的现象展开遐想，然后再进行操作;或者是向提问，然后再质疑，标新立异，最后通过观察实验现象，对此些问题进行解答，这样学生的精神、意识、情感、思想等均会受到洗礼与教育，这对于培养学生的科学素质，有着重要作用与意义。
五、 结语
综上，物理學实验作为物理学发展、创新的重要保证，在推动物理学更新、完善中有着不可磨灭的作用。而在物理学实验过程中，需善于突出重点，大胆创新，引导学生发现、分析并解决问题，培养科学精神，成为具有良好科学素质的人。
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作者简介：张俊伟，一级教师，山东省烟台市，莱州汇泉学校。
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