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如何在物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)
實驗，指的是科學(xué)研究的基本方法之一。根據(jù)科學(xué)研究的目的，盡可能地排除外界的影響，突出主要因素并利用一些專門的儀器設(shè)備，而人為地變革、控制或模擬研究對象，使某一些事物（或過程）發(fā)生或再現(xiàn)，從而去認(rèn)識自然現(xiàn)象、自然性質(zhì)、自然規(guī)律。下面是小編精心整理的如何在物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)，歡迎閱讀與收藏。
如何在物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)1
物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實驗教學(xué)可以在一定程度上模仿為物理科學(xué)研究過程的縮影。學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象、獲取實驗事實，發(fā)展思維，運用知識、觀察和解釋物理現(xiàn)象、獲取新的知識的過程，就是物理學(xué)研究的完整過程一定程度的再現(xiàn)。物理實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)有著先天的優(yōu)勢，在物理實驗教學(xué)過程中，必須堅持探究性教育理理念和三維教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生體會到周圍世界的物質(zhì)性及其可認(rèn)識性，物理知識的辯證性以及應(yīng)用物理規(guī)律的局限性，體會到理論與實踐的關(guān)系，讓學(xué)生領(lǐng)略到科學(xué)的本質(zhì)，掌握科學(xué)探究的方法，不斷提高自身的科學(xué)素質(zhì)。
一、在物理實驗教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生觀察的興趣和能力。
對現(xiàn)象的觀察是獲得感性認(rèn)識的源泉，是獲得思維材料的有效途徑，是分析和研究問題的依據(jù)。觀察是學(xué)生的重要心理特征，觀察能力則是一種心理品質(zhì)，二者是可以通過物理實驗教學(xué)有意識的培養(yǎng)和訓(xùn)練而得到強化的。
一、加強對觀察的目的性和重要性的認(rèn)識。觀察能力是學(xué)生重要的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力是物理實驗教學(xué)的內(nèi)容之一。實驗首先呈現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，要從觀察實驗現(xiàn)象入手，從實驗現(xiàn)象與生活中的物理現(xiàn)象的聯(lián)系入手，培養(yǎng)學(xué)生觀察的興趣與習(xí)慣。
二、巧用觀察與發(fā)現(xiàn)的事例，激發(fā)學(xué)生觀察的主動性。物理學(xué)發(fā)展史上，不乏由于細(xì)心觀察與思考而導(dǎo)致重大發(fā)現(xiàn)的例子。伽利略由于觀察研究吊燈擺動而發(fā)現(xiàn)了單擺振動的規(guī)律，奧斯特因細(xì)心觀察而發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)……在物理實驗教學(xué)過程中，要重視對物理學(xué)發(fā)展史上成功觀察事例的介紹，同時要經(jīng)常結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，說明認(rèn)真細(xì)致的觀察在知識學(xué)習(xí)及科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)中的作用，教育學(xué)生要做觀察的有心人，激發(fā)他們觀察的主動性。
三、教給學(xué)生觀察的方法。在物理實驗教學(xué)中要教給學(xué)生觀察的方法，使學(xué)生掌握系統(tǒng)觀察法、對比觀察法等基本觀察方法。學(xué)會對物理現(xiàn)象與物體外部形態(tài)關(guān)系的觀察；學(xué)會對物理現(xiàn)象與物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系的觀察；學(xué)會對物理現(xiàn)象與物體動態(tài)關(guān)系的觀察，觀察事物的特征和運動發(fā)展變化的規(guī)律。
二、在物理實驗教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力。
探究與創(chuàng)新是科學(xué)的內(nèi)在本質(zhì)�？茖W(xué)發(fā)展的過程就是人們對客觀世界進(jìn)行不懈探究創(chuàng)新的過程，物理學(xué)的歷史同樣反映了無數(shù)物理學(xué)家對物理學(xué)的探究與創(chuàng)新。在中學(xué)物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力，是落實素質(zhì)教育的核心，是新課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)要求。在中學(xué)物理實驗教學(xué)中應(yīng)如何培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力呢？
一、對實驗進(jìn)行探究性教學(xué)設(shè)計，變驗證性實驗、演示性實驗為探究性實驗。驗證性實驗是對物理知識的驗證，是對基本規(guī)律和基本原理的再認(rèn)識。但是，對學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度方面不能得到鍛煉，也不利于培養(yǎng)學(xué)生主動探索物理規(guī)律的能力。演示實驗一般以教師為主體，學(xué)生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于學(xué)生探究精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而探究性實驗不僅要求學(xué)生掌握一定的物理知識和實驗技能，還要求他們靈活地、創(chuàng)造性地綜合運用這些知識和技能，在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望、培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力等方面有獨到的作用。例如在探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系的教學(xué)中，將這個驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒�。其研究方法�?/p>
�、偈紫茸寣W(xué)生按照自己設(shè)計好的實驗方案做實驗，使學(xué)生從實驗中初步認(rèn)識彈力與彈簧長度的改變ΔX有關(guān)。
�、谥笇�(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行具體研究，處理實驗數(shù)據(jù)、列表、畫出F—ΔX的圖象。
�、蹘熒餐治�、歸納、總結(jié)出彈簧的彈力與彈簧形變量ΔX的關(guān)系。
二、創(chuàng)設(shè)探索性的問題情境，引發(fā)探究，激發(fā)創(chuàng)新。在實驗教學(xué)中通過創(chuàng)設(shè)生動、富有探索性的問題情境，可以喚起學(xué)生的好奇，引發(fā)學(xué)生探究的興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。要善于把實驗中既定的物理觀點轉(zhuǎn)化為問題情境，以展現(xiàn)知識的發(fā)生發(fā)展過程，借助具有內(nèi)在邏輯聯(lián)系，設(shè)計問題，促使學(xué)生思考，逐步培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。例如，在《自由落體運動》的教學(xué)中，根據(jù)伽利略反駁亞里斯多德的觀點,設(shè)計成這樣的問題：假如越重的物體下落得越快,越輕的物體下落得越慢,那么將這個重物和這個輕物拴在一起，下落快慢情況又如何呢?有的同學(xué)說,兩物相加更重了，應(yīng)該下落得更快；有的同學(xué)說,重物的下落由于受到輕物的牽制，下落肯定要比原來慢。通過設(shè)臵問題，讓問題在學(xué)生新的需要與原有水平之間產(chǎn)生沖突，激起學(xué)生求知欲望，促使學(xué)生積極思考追求新知識、主動探索解決問題的途徑、方法，正是學(xué)生對這種學(xué)習(xí)活動持主動參與的態(tài)度，才會使自己的思維活動處于最積極、活躍的狀態(tài)，變被動的學(xué)會為主動的會學(xué)，思維才最具有創(chuàng)造性。三、給學(xué)生以想象和自我探究的空間。實驗教學(xué)是物理教學(xué)實施創(chuàng)新教育的重要過程和手段，應(yīng)盡可能給學(xué)生以想象和自我探究的空間。實驗教學(xué)過程中，在幫助學(xué)生掌握實驗原理的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，允許學(xué)生采用不同實驗手段、設(shè)計不同的實驗方案進(jìn)行實驗，讓學(xué)生親身再現(xiàn)實驗思想、過程與方法。允許預(yù)定之外的實驗現(xiàn)象發(fā)生，并引導(dǎo)學(xué)生對這些預(yù)定之外現(xiàn)象產(chǎn)生的科學(xué)原因進(jìn)行追索，養(yǎng)成從平常的、已經(jīng)習(xí)慣的事件中去發(fā)現(xiàn)不平常的因素，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和質(zhì)疑精神。使學(xué)生思維、實踐、學(xué)習(xí)和運用知識的能力都得到訓(xùn)練和發(fā)展，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。
三、在物理實驗教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生探究的科學(xué)方法
科學(xué)方法就是研究和解決問題的正確方法。在實驗教學(xué)中對科學(xué)方法的培養(yǎng)主要是以下三個方面：
一、科學(xué)方法是實證的，即一定的科學(xué)知識是可以通過實驗方法進(jìn)行驗證和重復(fù)的。實驗本身就是一種基本的科學(xué)方法，在實驗教學(xué)中教師要有意識地啟發(fā)學(xué)生從接觸物理科學(xué)開始就較快地理解和熟悉實驗這一基本科學(xué)方法。
二、在中學(xué)物理實驗中蘊含著豐富的實驗思想和實驗方法，教師在進(jìn)行實驗教學(xué)設(shè)計時，必須充分挖掘培養(yǎng)學(xué)生物理思想和方法的素材，實驗不僅要再現(xiàn)物理現(xiàn)象，而且要再現(xiàn)實驗中的物理思想、研究過程和研究方法。有意識地讓學(xué)生了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)和實驗創(chuàng)新的思想和方法。將科學(xué)方法的培養(yǎng)有機(jī)地滲透于物理實驗教學(xué)中。以“自由落體運動”實驗為例，不僅要使學(xué)生通過實驗看到實驗現(xiàn)象，通過分析，使學(xué)生掌握自由落體運動規(guī)律，更重要的是使學(xué)生體驗伽利略在研究自由落體運動過程中所運用的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方法，即推理、假說、驗證與外推的方法。
三、科學(xué)探究的基本方法訓(xùn)練。實驗歸納法和實驗驗證法既是物理實驗教學(xué)常用的方法，也是科學(xué)探究的基本方法。在教學(xué)中，應(yīng)有意識地安排這兩種方法加強訓(xùn)練。使學(xué)生在獲得知識的同時，掌握這兩種基本的科學(xué)方法。例如，在電壓表和電流表改進(jìn)裝原理的教學(xué)中，有意識地設(shè)計成探究性問題，就可進(jìn)行這兩種方法的訓(xùn)練。例1:已知電流表G,內(nèi)阻為10Ω,滿偏電流為3毫安，現(xiàn)在想用它來測某段電路中的電壓，該電路電壓最大值為3V，若要求所測電壓為3V時，電流表剛好滿偏，請你設(shè)計出測量方案。例2:假如用該表去測某段電路中的電流，已知該電路中的最大電流為0.6A，若要求所測電流為0.6A時，電流表正好滿偏，請你設(shè)計出測量方案。這樣稍加變改后,將兩道就改裝原理而講原理、由教師講授為主、學(xué)生被動接受的例題,變?yōu)橐詫W(xué)生探究為主的例題,讓學(xué)生主動參與到探究電壓表和電流表改裝原理的活動中來, 讓學(xué)生從得出的設(shè)計方案中歸納總結(jié)出電壓表和電流表改裝的原理。不僅能使課堂更活躍,而且還有意識地培樣了學(xué)生探究的精神。然后，再用標(biāo)準(zhǔn)電壓表和電流表來驗證設(shè)計方案的可行性, 這樣學(xué)生在獲得關(guān)于電壓表和電流表改裝原理知識的同時,學(xué)生學(xué)習(xí)到自己設(shè)計電路、總結(jié)規(guī)律、從理論上論證和實驗中驗證的初步方法，即實驗歸納法和實驗驗證法。
四、在物理實驗教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)
正如我國國著名科學(xué)家錢三強所說：“科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)是一個人優(yōu)良品德的重要組成部分。對于一個人成就事業(yè)的重要性，絲毫不亞于他們的知識和能力，甚至可以說更重要�！迸囵B(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和作風(fēng)，是物理實驗教學(xué)中對物理科學(xué)自身文化內(nèi)涵的教育，是科學(xué)教育中人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。 科學(xué)態(tài)度就是求真的態(tài)度、實事求是的態(tài)度。科學(xué)的實驗方法本身就要求具有實事求是老老實實的態(tài)度。在物理實驗教學(xué)過程中，我們要嚴(yán)格要求學(xué)生實事求是，忠于實驗結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)，從而培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實，避免主觀臆斷的良好習(xí)慣；鼓勵學(xué)生積極參與和獨立完成實驗，培養(yǎng)學(xué)生不怕困難勇于實驗的精神；堅持實驗探究的理念，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑、猜想和創(chuàng)新；允許異常現(xiàn)象發(fā)生，引導(dǎo)學(xué)生追索這些預(yù)定目標(biāo)之外的現(xiàn)象和偶然事件的科學(xué)原因，打破舊觀念的束縛，把科學(xué)探索引向新的領(lǐng)域；介紹物理學(xué)家科學(xué)研究、發(fā)現(xiàn)的經(jīng)歷和故事，比如在相關(guān)教學(xué)中滲透介紹：牛頓通過蘋果落地現(xiàn)象得到啟示，到萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)聯(lián)想到物體的平拋運動擴(kuò)展到月球繞地球運轉(zhuǎn)，才有了人造衛(wèi)星；英國物理學(xué)家布拉凱特為了證實盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的事實，在充氮的云室里重做實驗，拍攝了兩萬多張云室照片，分析40多萬條α粒子的徑跡中，才發(fā)現(xiàn)有8條徑跡發(fā)生分叉，從而證實質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)；密立根為了否定愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，他花了十年的時間企圖從實驗中得出否定結(jié)果，沒想到卻反而證實了愛因斯坦光子說的正確性等科學(xué)發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷。使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)和探索的科學(xué)精神，培養(yǎng)學(xué)生獻(xiàn)身科學(xué)的志趣和嚴(yán)謹(jǐn)、求實的態(tài)度。
如何在物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)2
物理學(xué)是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實驗是人們根據(jù)研究的具體目的，利用一定的儀器設(shè)備，人為地制造或模擬自然現(xiàn)象，使某些現(xiàn)象反復(fù)進(jìn)行觀察研究的一種方法。實驗直觀具體、形象生動；實驗教學(xué)從感性到理性，從具體到抽象，適合學(xué)生的身心特點，符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律。在物理教學(xué)中運用實驗?zāi)芙o學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，掌握試驗基本方法和實驗技能，發(fā)展各種能力，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和世界觀的形成。
一、從實驗現(xiàn)象中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和求知欲。
實驗具有真實、直觀、形象和生動的特點，容易引起學(xué)生的注意，從學(xué)生學(xué)習(xí)物理的心理反應(yīng)來看，學(xué)生天生好奇，好動。實驗教學(xué)向?qū)W生提供了生動、直觀、形象的感性材料。對于初中學(xué)生、物理實驗有很強的吸引力，極易培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和求知欲。例如：在做“大氣壓強”托里拆利實驗時，同學(xué)們在觀察了大氣壓的值后，教師提出“若把玻璃管向上稍提一下，結(jié)果會不會變呢?”學(xué)生們眾說紛紜，教師可以鼓勵學(xué)生親自動手實驗一下，并注意觀察。這樣無須過多的講解，學(xué)生自己就能夠得到結(jié)論。教師再問：“稍按一下，或換個稍粗或稍細(xì)心的玻璃管，結(jié)果又如何呢?”這樣，一連串的問題會激活學(xué)生的思維，使他們主動思考問題，注意觀察，從而很好的解決了問題，也培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力。讓他們觀察生動有趣的實驗，他們的注意力會高度集中，新奇的實驗現(xiàn)象常常出乎他們的意料，使他們興趣昂然。其次，實驗是一種具有目的性的操作行為，容易引起學(xué)生親身嘗試的欲望。實驗?zāi)芙o學(xué)生提供主動參與學(xué)習(xí)的機(jī)會，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣濃厚，積極性很高，學(xué)生接觸實驗時，自然也會產(chǎn)生自己動手的欲望。設(shè)法讓學(xué)生多動手做實驗，不僅可以滿足學(xué)生的操作欲望，更重要的是可以讓學(xué)生不斷體會和嘗到發(fā)現(xiàn)和克服困難、解決問題、獲得成功的喜悅。從而提高興趣，增強信心，激發(fā)求知欲望，進(jìn)而使他們轉(zhuǎn)化為一種熱愛科學(xué)的素質(zhì)和志向。
二、加強實驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。
實驗?zāi)軐?fù)雜的條件進(jìn)行簡化和純化，借助儀器設(shè)備突出研究對象的主要因素，排除次要的非本質(zhì)因素。實驗?zāi)軇?chuàng)造最好的物理環(huán)境，使需要認(rèn)識的某種性質(zhì)或關(guān)系以比較純粹的形態(tài)表現(xiàn)出來，以便人們比較容易、比較精確的發(fā)現(xiàn)規(guī)律。設(shè)計實驗的目的在于，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力，它應(yīng)該具有“新穎、有趣”的特點，并有助于對學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維的訓(xùn)練�！靶路f”并不是無原則的“新”，而是以學(xué)生現(xiàn)有的知識水平為基礎(chǔ)；“有趣”即要有趣味性，以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考探索。例如：在“測定小燈泡的功率”的實驗中，除按課本上的方法測定以外，教師可引導(dǎo)：如果題目中不具備電壓表或電流表中的任意一個，而是給出一個已知阻值的電阻，同學(xué)們能不能測出小燈泡的功率呢?可讓學(xué)生自己動手做一做。當(dāng)學(xué)生完成這兩步以后，教師再引導(dǎo)深入：“假如已知電源、電壓，而電壓表的量程小于燈泡的額定電壓時，怎樣測量小燈泡的額定功率呢?”這樣逐步深入、引導(dǎo)，利用新穎、有趣的實驗設(shè)計，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力。
三、開展探究性實驗，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。
實驗創(chuàng)設(shè)了理論密切聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)過程，不僅活化了學(xué)生學(xué)到物理知識，而且能引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣去觀察周圍的事物，用實驗手段去驗證事物的屬性，發(fā)現(xiàn)事物的變化，聯(lián)系和規(guī)律。在這個過程中蘊藏著極其活潑的因素。學(xué)生可以從中學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。例如：學(xué)習(xí)大氣壓時，學(xué)生在觀察了當(dāng)?shù)氐拇髿鈮汉�，提出了一個問題“氣壓是由于受重力作用而形成的，那么各個地方的空氣密度不同，大氣壓相同嗎?”這個問題提得很好，教師應(yīng)給予積極鼓勵并做好引導(dǎo)。此時，教師不妨舉一個例子來講解。我們在給自行車打氣時，活塞向下運動，氣筒內(nèi)的氣體體積減小，密度怎樣呢?顯然這個問題學(xué)生們都知道，“當(dāng)然增大”，那么壓強呢?進(jìn)而再聯(lián)想到大氣壓，答案便水落石出了。此時教師不要停下來，再問：為什么登山運動員上山要帶高壓鍋呢?這樣就把壓強與沸點之間的關(guān)系聯(lián)系起來了。這個實驗我們不能在課堂上做，但我們能不能自己利用實驗室中的器材，設(shè)計實驗思路，比比看誰設(shè)計的最好。這樣通過實驗觀察，學(xué)生們不但得出了正確的結(jié)論，更重要的是，通過這種探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生積極探索的精神和科學(xué)探究能力。
四． 通過實驗教學(xué)，可以使學(xué)生學(xué)到實驗基本技能和方法。
實驗教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，使學(xué)生學(xué)會觀察物理現(xiàn)象的方法，學(xué)會觀察現(xiàn)象的主要特征，明確觀察對象的變化條件，可以指導(dǎo)學(xué)生明確實驗原理，學(xué)會正確的使用物理儀器，掌握計數(shù)、讀數(shù)和處理實驗結(jié)果的技巧。通過分析，由實驗現(xiàn)象，數(shù)據(jù)，等推理得出正確結(jié)論。例如：在講用天平秤量物體的質(zhì)量時，教師不妨故意在砝碼上吸一塊磁鐵。問學(xué)生這是否影響實驗的結(jié)果。有了疑問學(xué)生才會有興趣去動手做實驗，解除疑惑。又如：在研究作用力與反作用力時，教師引導(dǎo)學(xué)生用手拍桌子，手給了桌子一個作用力，同時桌子也給手個反作用力，因此手反而感覺疼痛。同樣，人在劃船時，槳向后劃，船反而前進(jìn)。最后有的同學(xué)聯(lián)想到火箭升空等高科技。這樣通過課本上簡單的實驗，聯(lián)系到課外的實際，充分展示物理知識來源于生活，而生活也離不開物理的道理。
此外，物理實驗教學(xué)在實際操作和匯報實驗結(jié)果的過程中培養(yǎng)動手能力，組織能力，表達(dá)能力和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，堅忍不拔的意志品質(zhì)，敢于實踐的創(chuàng)新意識等方面都有很好的教育功能。當(dāng)然、學(xué)生的素質(zhì)不是一天兩天就可以提高起來的，各種能力的培養(yǎng)也不是一朝一夕的事。但我們只要時時處處注意培養(yǎng)學(xué)生觀察、實驗、探究、創(chuàng)新的能力，發(fā)揮實驗的作用，就一定能把學(xué)生的素質(zhì)提高上去。
總之，物理實驗在培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)方面具有全面的功能，作為物理教師，我們更應(yīng)該積極探索，努力改進(jìn)教學(xué)方式，以便更好的發(fā)揮實驗的作用，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
如何在物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)3
一、高中物理科學(xué)素養(yǎng)的基本要素
1.科學(xué)假說素養(yǎng)
所謂的科學(xué)假說素養(yǎng)是科學(xué)探索的基本素養(yǎng)，是由愛因斯坦首先提出的，基本要求就是根據(jù)已有的科學(xué)理論和新的科學(xué)事實對所研究的問題做出猜測性陳述并加以驗證的一種科學(xué)研究方法。高中物理教學(xué)就必須要注意培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)假說素養(yǎng)，保證學(xué)生的高中學(xué)習(xí)能夠有科學(xué)假說能力，但是也要注意，假說的提出既要有一定的經(jīng)驗基礎(chǔ)，又要有直覺、靈感等非理性因素的作用。
2.科學(xué)探究能力
科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，也是重要的教學(xué)方式之一。探究能力的主要因素就是將物理學(xué)科內(nèi)容與學(xué)生的探索精神結(jié)合起來，將學(xué)生的學(xué)習(xí)重心從被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化�？茖W(xué)探究能力包括科學(xué)研究態(tài)度、創(chuàng)新探索精神、實事求是的理性思維，探究方式要依靠實驗教學(xué)、課堂教學(xué)和習(xí)題演練。
3.綜合的科學(xué)能力
綜合的科學(xué)能力不僅要包括探究能力、假說素養(yǎng)等，還要有多方面的動手和思維能力。高中物理科學(xué)綜合能力的培養(yǎng)，要從學(xué)生的年齡和知識特點出發(fā)，通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力、分析能力來完成。物理教師還必須要引導(dǎo)學(xué)生不迷信權(quán)威、不迷信書本，勇于否定別人，支持學(xué)生對實驗過程發(fā)表不同的見解，要鼓勵學(xué)生善于運用知識、將科學(xué)能力發(fā)揚下去。
二、教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)
1.實驗教學(xué)
高中物理教學(xué)要特別重視實驗教學(xué)，實驗教學(xué)同時也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。從本質(zhì)上說，實驗是人為地創(chuàng)造一個環(huán)境，人為地控制物質(zhì)變化的過程，在一個理想的環(huán)境下排除干擾，突出主要因素進(jìn)行的操作。例如，在學(xué)習(xí)《自由落體運動》中，我讓學(xué)生自己動手去做牛頓管實驗，設(shè)計實驗，不抽空氣，觀察會出現(xiàn)的現(xiàn)象；抽一部分空氣，觀察現(xiàn)象；抽成真空觀察現(xiàn)象。先猜測可能出現(xiàn)的情況，然后實驗探究，得出結(jié)論，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。這樣，在探究過程中學(xué)生不僅了解了知識生成的過程和來龍去脈，而且有效地提高了探究能力。學(xué)生在實驗過程中就會找出物理變化，同時驗證科學(xué)假說，以此來不斷地培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的直覺即培養(yǎng)學(xué)生觀察思考力，有助于開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。如在學(xué)習(xí)電路這一節(jié)中，在講解串、并電路時，可制作兩個串聯(lián)和并聯(lián)電路的暗箱，分別讓兩只燈串聯(lián)和并聯(lián)，然后分別拿掉其中一只，根據(jù)出現(xiàn)的現(xiàn)象，訓(xùn)練學(xué)生的猜想能力。然后，讓學(xué)生進(jìn)行獨立實驗，來進(jìn)行結(jié)果驗證。有條件的情況下，鼓勵學(xué)生進(jìn)行一些趣味的物理實驗，以此來培養(yǎng)學(xué)生的獨立創(chuàng)造實驗?zāi)芰ΑＴ诨顒又薪處熆梢愿鶕?jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)，精心設(shè)計趣味物理實驗讓學(xué)生來完成，如“飛機(jī)投彈”“噴氣火箭”“紙鍋燒水”等實驗。
2.課堂教學(xué)
在課堂教學(xué)上，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)首先要培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力。質(zhì)疑能力的培養(yǎng)要以“鼓勵”為主，教師要在課堂上鼓勵學(xué)生質(zhì)疑問難，鼓勵學(xué)生發(fā)表不同見解，提出一些教師意想不到的問題，能激活教師的思維，從集中思維走向發(fā)散思維。教學(xué)過程中，教師要設(shè)立信息反饋渠道，通過收集意見、小組報告、網(wǎng)絡(luò)溝通等渠道來收集學(xué)生的反饋信息。根據(jù)信息反饋來進(jìn)行教學(xué)再創(chuàng)造，以此來促進(jìn)學(xué)生的質(zhì)疑能力和思維發(fā)展，使得課堂教學(xué)變成教給學(xué)生準(zhǔn)確知識和培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效空間。
三、課外科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)
1.網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)
知識的來源并不限于課本，我們周圍的人和事物都是學(xué)習(xí)的好材料，而互聯(lián)網(wǎng)更是一個蘊涵著豐富教學(xué)資源的寶庫。物理科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)完全可以利用互聯(lián)網(wǎng)，讓學(xué)生通過網(wǎng)站進(jìn)入到豐富多彩的物理學(xué)習(xí)天地。同時，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)也為學(xué)生提供了更為方便的交流溝通機(jī)會，使得師生直接的溝通更為方便快捷，學(xué)生也可以自由無所顧忌地提出自己對物理問題的看法，以此來培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑和探究能力。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)展現(xiàn)的物理新問題也會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生對物理問題的探究能力，養(yǎng)成終身探究學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
2.活動教學(xué)
活動教學(xué)可以轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)的固定模式，有著更為廣闊的發(fā)散思維空間�；顒咏虒W(xué)可以從課文科技制作、組織調(diào)查、課外活動等手段進(jìn)行。無論哪種課外活動都要有教師進(jìn)行指導(dǎo)，要通過合作教學(xué)來實現(xiàn)，單獨的個人活動往往沒有廣泛的控制能力，也不會在高中階段形成常規(guī)效果。具體來說，科技制作可以自制電鈴、自制平行光源、制作針孔照相機(jī)、樓梯電燈開關(guān)電路、制作潛望鏡等。學(xué)生制作之后教師可以組織展評，以此來形成制作規(guī)模，并鼓勵學(xué)生的制造熱情。而社會調(diào)查活動的目的則是要將物理學(xué)習(xí)與生活聯(lián)系起來，實現(xiàn)物理知識的延伸，在社會調(diào)查活動中，學(xué)生可以利用教材中的知識，結(jié)合實際去解決生活和生產(chǎn)中的實際問題。如學(xué)習(xí)“水能風(fēng)能的利用”后，可調(diào)查當(dāng)?shù)啬茉词褂们闆r、環(huán)境污染情況，并提出改進(jìn)意見；還可以結(jié)合教材中的內(nèi)容，調(diào)查噪聲污染、熱機(jī)的使用、農(nóng)村用電等情況等。
總之，高中物理的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)首先要明確高中物理科學(xué)素養(yǎng)的基本要素，以此作為出發(fā)點，從課堂教學(xué)和課外活動兩方面進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，保證高中物理課堂成為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)成的重要臺階。
如何在物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)4
一、寓科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)于物理學(xué)的基本概念、基本規(guī)律的教學(xué)之中
在物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)應(yīng)從物理學(xué)的基本概念、規(guī)律出發(fā)。物理概念是物理知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，它來自于客觀物理事實，是客觀物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性在人腦中的概括和抽象的反映。因此，物理概念教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生思維能力等科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ)。奧蘇貝爾的同化理論認(rèn)為學(xué)生是否能建立新概念，在很大程度上取決于他們認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的前概念。這就要求，教師首先要充分了解學(xué)生，把學(xué)生已有的概念作為起點，在引導(dǎo)學(xué)生建立正確的概念之前要善于提供豐富的感性材料，創(chuàng)設(shè)一個感知活動的直觀化物理情境，把新概念與學(xué)生已有的知識有機(jī)結(jié)合起來。另外，使學(xué)生在掌握基本物理概念的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對物理現(xiàn)象進(jìn)行分析、綜合歸納與概括，抽象出基本規(guī)律，這樣就會使學(xué)生真正體驗到物理科學(xué)研究的過程，領(lǐng)會到物理學(xué)的奧秘，使學(xué)生產(chǎn)生一種成就感。學(xué)生學(xué)習(xí)的重心也就不再會僅僅局限于科學(xué)結(jié)論本身，還會擴(kuò)展到探索科學(xué)規(guī)律的科學(xué)方法等方面。此外，學(xué)生從中還會領(lǐng)略到不同成功物理學(xué)家的物理思想和研究方法，這才是至關(guān)重要的一環(huán)。
二、寓科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)于“物理訓(xùn)練”之中
所謂物理訓(xùn)練，許多人認(rèn)為只是做物理習(xí)題，而在本文中我們所指的“訓(xùn)練”則具有更廣泛的含義。它是指學(xué)生主體全部身心投入物理教學(xué)活動的多渠道相互作用過程，是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律而精心設(shè)計的，其基本形式主要包括：動手做、動眼看、動耳聽、動腦讀、動口議、動筆寫。其中訓(xùn)練的主攻方向是培養(yǎng)思維能力，尤其是突出培養(yǎng)創(chuàng)造思維能力。教師要站在科學(xué)方法論的高度研究訓(xùn)練題型，一方面，對學(xué)生進(jìn)行思維方式訓(xùn)練，即邏輯思維和非邏輯思維、輻合思維和發(fā)散思維、正向思維和逆向思維、局部思維和整體思維、類比思維和聯(lián)想思維、批判思維和創(chuàng)新思維等。另一方面，進(jìn)行物理方法訓(xùn)練，如構(gòu)建理想模型法、整體法、隔離法、圖象法、類比法等。此外，在物理訓(xùn)練教學(xué)之中還可培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)意志等非智力因素。
三、寓科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)于物理實驗教學(xué)之中
物理實驗是建立和檢驗物理理論的基礎(chǔ)，物理實驗教學(xué)不僅有助于學(xué)生理解和掌握物理學(xué)的理論，而且是提高學(xué)生分析問題和解決問題能力不可缺少的環(huán)節(jié)，是在物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。按筆者的觀點，在物理教學(xué)中，做物理實驗也應(yīng)屬于“物理訓(xùn)練”的范疇，但鑒于物理實驗在物理教學(xué)中的重要地位，筆者在此特別列出這一條。物理學(xué)是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。因此，要學(xué)好物理，首先就要有一個好的物理環(huán)境，而物理實驗就是一種最好的物理環(huán)境。其次，物理實驗具有生動、形象的特征，反映了物理學(xué)本身所固有的興趣因素，對于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)、探索物理學(xué)的積極性與主動性具有重要的作用。再次，物理實驗是科學(xué)研究的縮影，是培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，掌握科學(xué)方法，發(fā)展思維能力，使學(xué)生獲得全面發(fā)展的基本途徑。
四、寓科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)于物理學(xué)思想史教學(xué)之中
將物理學(xué)思想史引入教學(xué)之中，讓學(xué)生“參與”物理學(xué)思想發(fā)展及物理學(xué)規(guī)律、理論的發(fā)現(xiàn)過程，有助于增強學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和信心，有助于培養(yǎng)學(xué)生實事求是的工作態(tài)度和踏踏實實的工作作風(fēng)，有助于深刻理解作出貢獻(xiàn)的著名科學(xué)家在進(jìn)行科學(xué)研究時的思想動態(tài)，有助于對學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義和愛國主義的教育。
物理學(xué)思想史是物理學(xué)史中的精華部分。但若簡單地將物理學(xué)史實引入教學(xué)中則將對學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)起不到太大的作用。而物理學(xué)思想史的教學(xué)則不同，它除了以物理學(xué)史實為基礎(chǔ)，還生動地再現(xiàn)了科學(xué)家的觀念發(fā)展，這對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，提高學(xué)生“科學(xué)思想火花”的產(chǎn)生幾率來說，無疑起到了促進(jìn)作用。向?qū)W生展示科學(xué)家的成功與失誤、失敗，不同學(xué)派之間的爭論與分歧，科學(xué)研究的艱辛歷程等，能使學(xué)生進(jìn)一步掌握科學(xué)方法并陶冶自身的科學(xué)情操。
五、寓科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)于物理科學(xué)的前沿內(nèi)容教學(xué)之中
科學(xué)技術(shù)正日新月異地突飛猛進(jìn)，知識經(jīng)濟(jì)時代已見端倪。若在物理教學(xué)中僅僅探討基礎(chǔ)知識，而不接觸科學(xué)前沿內(nèi)容，學(xué)生就得不到充分的挑戰(zhàn)，跟不上時代的步伐。
物理科學(xué)前沿的內(nèi)容極其復(fù)雜，有相當(dāng)多的部分是非專業(yè)人員所能理解的，但在物理教學(xué)中適當(dāng)滲透其中所蘊涵的基本的物理思想?yún)s是可能的。實際上，這些閃光的物理思想正是這些前沿內(nèi)容賴以產(chǎn)生的突破口。因此，讓學(xué)生適當(dāng)?shù)亟佑|一些物理科學(xué)的前沿內(nèi)容是大有裨益的，有助于拓展學(xué)生的想象空間，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，促進(jìn)學(xué)生向科學(xué)前沿的邁進(jìn)。
總之，在物理教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)途徑和方法是多種多樣的，并不局限于筆者所探討的這些，只要有利于促進(jìn)學(xué)生個性的全面發(fā)展，有利于正確的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的養(yǎng)成，就可以考慮在教學(xué)中付諸實施。
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