在物理教学中培养学生科技意识的基本策略

作者: 曹开铮

摘要:随着社会的进步和科技的发展,物理已渗透到人类生活的各个领域。笔者谈谈物理教学中培养学生科技意识的粗浅看法,与业界同仁探讨。

关键词:物理教学;科技意识

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2010)2-020-002

一、充分发挥课堂教学的主渠道作用

课堂教学是学习物理的主渠道,也应该是科技意识培养的主渠道。只要充分发挥教材,物理与自然、生活和生产联系密切的优势,定能把科技意识的培养与物理学习有机地融合,促进学生科技素质的迅速提高。

1、充分挖掘教材中的科技因素。物理学的每个知识点都与更深层次的科技内容相联系,我们要抓住各知识点,挖掘其科技素材,巧妙整合,使科技思想渗透到物理内容中去,让物理内容与高新科技、生产、生活紧密联系,让学生认识到科学技术在现代及未来社会的生产、生活中的重要性,从而使科技思想在学生头脑中长久、持续地占有一席之地,养成想科技、学科技、用科技的习惯,逐步树立起科技意识。

2、突出物理知识的实用性。物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。在教学中,多建立物理与生产、生活实际的联系,让学生感受到物理就在身边,认识到科学知识在日常生活、工农业生产乃至高科技领域中的地位和作用,培养学生更加相信科学,热爱科学,树立良好的科技意识和”科学技术是第一生产力“的思想。

3、注重物理学史教学。物理发展史是物理教学的一项重要内容,是培养学生良好的科技意识的有效素材。教师在实际教学中要根据具体的教学内容,向学生选介物理学史。如“伽利略的自由落体实验”、“牛顿运动定律的创立”、“爱因斯坦创立相对论”等材料;还有建国以来,我国在航天领域和高科技领域中所取得的巨大成就。这些知识能使学生更加了解科学家们对科学的态度。研究科学的方法以及他们热爱科学、献身科学的精神,了解科学技术给社会发展带来的巨大动力,树立民族自尊心和自信心,从中受到良好的科技意识教育。

4、加强物理实验教学。物理实验教学有利于培养学生的操作技能、创设能力及科学态度和科学精神。物理实验包括演示实验和分组实验,两者所起的作用有所不同。演示实验突出示范性和科学性。教师操作时要熟练、准确、规范,重点是实验原理,实验仪器的特点及使用,要求操作步骤合理、方法科学、时机恰当,从而培养学生的观察力、想象力、创造力及科学思维、操作技能等。特别是在探究实验教学中,学生应该成为实验的设计者和操作者,让学生自主学习、主动学习,体验科学探究的乐趣,强化创新意识和创造能力。但放手并不是放任,要加强组织、指导和调控,保证安全、有秩序地完成实验任务,达到实验目标;对实验中出现的问题和误差,要引导学生独立思考、讨论交流、找出产生误差的原因,做出科学、合理的解释和问题解决的方案。使学生养成严肃认真,实事求是的科学态度和独立分析问题、解决问题的能力。

二、积极探索创造思维课堂教学模式

培养学生的创造性思维,必须有与之相适应的、能促进学生创造思维发展的教学模式,物理课堂创新教学模式常见的有三种形式。

1、探究式教学。这种教学模式只适应部分教学内容,在教学中通常采用“发现式”,引导学生主动参与,探索知识的形成、规律的发现、问题的解决方案。这种教学耗时较多,但是磨刀不误砍柴工,它对于学生形成物理的整体能力,发展创造思维等都有极大的好处。科学探究活动要由教师扶着走到逐步放开,由模仿到半独立再到独立逐步进行,因此,教学要循序渐进,不能急于求成。

2、开放式教学。这种教学模式通常是由教师用开放题来引导,学生参与解决,使学生在问题解决的过程中体验物理的本质,品尝创造活动的乐趣。这种教学成功的关键是选好具有开放特点的典型题目,设计好引导启发的问题,这样才能最大限度地发挥开放题的功能,训练学生的思维。

3、活动式教学。这种教学模式是让学生选择适合自己的物理活动,包括模型制作、课外小实验、小组合作研讨、调查研究等方式,学生通过活动认识物理、理解物理、热爱物理、热爱科学。

三、努力发展学生的创造性思维

创造性思维是以各种智力因素和非智力因素为基础,运用已有的知识进行想象、推理、分析、综合等形式来获得新知的思维方式,是树立科技意识、从事科技活动的基础。创新型人才除具有思维的广阔性、灵活性、敏捷性等普通人的思维特点外,还必须具有如下特征。

1、思维的独特性。表现在观点新颖,别出心裁,能打破常规,冲破定势,不受习惯思维及习惯势力所约束。如在学习“能的转化和守恒定律”后,让学生思考:既然能量守恒,那么,能量最初是从哪儿来的?当通过质能方程E=mc^2知道能量与质量有关时,再提出质量也是守恒的(物质不灭),那么,当初的质量又是怎么形成的呢?是不是在宇宙的某些“角落”存在着等量的负物质、负能量?整个宇宙中的正、负物质或正负能量的总和是否为零?正、负物质和正、负能量是怎样分开的?……这些无穷无尽的问题,对于学生创造性思维的发展将起到积极的作用,或许会变为将来某些学生无穷的创造源泉!

2、思维的灵活性。表现在思维灵活,能及时转换变通。一是从多方位、多角度、多侧面去思考对象;二是打破思维定势的影响,思路受阻时能迅速转换。如在学过长度测量和速度等知识后,让学生思考怎样测一张纸的厚度?怎样测地、月之间的距离等问题。有些问题不一定马上找到答案,关键在于留一个广阔的想象空间,激励学生去思考,在思考中发展思维,训练思维,健全思维的网络,增长创造力。

3、思维的敏锐性。表现在能迅速地评价并及时地捕捉闪耀的思想。它要求对新异现象有敏锐的感受能力,能迅速地认识其价值,并能牢牢地把握它。例如在“轮轴”的教学中,在黑板上画一口井的剖面图,上面画一短杠杆,通过细绳与井中的水桶相连,让学生思考“利用这个短杠杆能否将井中的水桶提上来?怎样改进才能发挥杠杆应有的作用?”学生在图文情境的启发下,探索的欲望油然而生,开动脑筋尝试探寻各种可能的解决方法与途径,最后就会“创造出新的机械”——轮轴。

4、思维的突发性。表现在对问题长时问思考的豁然开朗、迎刃而解,表现形式是灵感和顿悟。如在学习牛顿第一定律时,学生让小车依次在铺有毛巾、棉布、木板和玻璃板的相同斜面上,从同一高度下滑,比较小车的运动路程,然后假设推理:如果接触面无摩擦,小车就会无限制地永远匀速运动下去,从而澄清“力是产生运动”的错误认识,确立惯性是维持物体运动的原因。

四、积极组织物理课外活动

物理课外活动是加强对学生进行科技知识和科技意识教育的重要阵地。与课堂教学相比,课外活动具有更大的灵活性和选择性。

1、趣味课外活动。根据学生的知识基础,给学生精心设计趣

味实验。我们让学生做过的趣味实验有:会上升的试管、纸锅烧水、冷水烧开水、一口气的力量(利用帕斯卡原理,用一根橡胶管和一个不漏气的塑料袋,用口吹气,掀翻袋子上的砖垛实验)。还安排学生拆装手电筒、自行车、收音机等废旧物品,在提高学生动手能力的同时,学习更多的科学知识。坛坛罐罐做实验,激发了学生的学习兴趣,锻炼了动手操作能力,树立了科学的人生观和价值观。

2、科技小制作。根据学校的实际情况,我们积极组织学生利用废旧物品开展科技制作活动,我们指导学生制造的小作品有:针孔照相机、自制小电铃、潜艇模型、孔明灯、潜望镜等。科技活动的开展,为学生将来参加工作后自制简易仪器或进行技术改造打下了良好的基础。

3、指导学生阅读科普读物。我们根据学生的知识基础和年龄特点,向学生推荐《科学大众》、《科技博览》、《科幻世界》、《大自然探索》等科普读物,并通过典型文章指导学生的阅读技巧,使学生及时了解科技知识和科技发展的新动向。还利用电视和网络让学生观看科技节目,组织“金钥匙”、“应用物理知识”等竞赛活动,以调动学生爱读书、爱科学的热情,提高学生的科技阅读能力和科技意识。

4、举办科普知识讲座。科技知识与社会发展、生产生活紧密联系,要根据学生的知识水平和年龄特点认真选择材料,紧跟时代的步伐,可涉及的内容有军事科学、航天技术、通信技术、空间技术、科学家的事例与贡献等方方面面。还可以让学生搜集生活、生产、科技和社会等方面的资料,举办班级科技知识专题报告会,或利用板报进行专题介绍。

5、广泛开展撰写小论文活动。学写科学小论文直接关系到学生将来从事科技活动的能力,在物理教学中要多指导学生写科学小论文,引导学生多动脑、多实践、多写作。要求学生将小观察、小研究、小发现、小制作、小感想、小意见、实验改进等都写成小论文,参加各种评比活动。在期中和期末试卷中,也要设计撰写科技论文的试题。

6、组织社会调查活动。在社会调查活动中,学生可以利用教材中的知识,结合实际去解决生活和生产中的实际问题。如学习“能源”后,让学生调查当地能源的使用、环境污染等情况,并提出改进意见;结合教材内容,让学生调查噪声污染、热机的使用、农村用电等情况,从而提高学生的科技意识和社会责任感。

总之,在新一轮的课改中,物理教学必须加强学生的科技意识教育,培养学生良好的科学素养,树立科学的世界观.造就大批创新型人才,服务于我国的社会主义建设。

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