除了独立思考,我们中学生还校长应具备的基本素养哪些科学素养

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-02-17 20:31 标签： 教师应具备的素养
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改革物理实验教学，提高中学生的科学素养
吴中区东山中学/费良军
摘自：《永州四中》
众所周知，物理学是一门实验很强的学科，科学实验是物理最基本研究方法，学生对物理学知识的学习，获得和物理素养的达成同样也离不开实验，而且关系到我们培养学生素质的质量。新的高中物理教学大纲也把利用实验教学，提高学生的实验技能、创新能力、独立思考能力，探索精神提高到了十分重要的位置。掌握物理科学探究方法，提高中学生的科学素养，才能够适应社会经济和现代科学技术的高速发展。
一、目前物理实验教学存在的主要问题
不少实验教学仍然停留在教师讲解实验，学生两三人一组按部就班完成给定器材、给定原理、给定步骤的实验，甚至连表格设计，误差分析都是由教师事先画在黑板上，这种教学方法只能使学生达到一些低层次的目标（如观察和测量），部分达到一些中等层次的目标（如数据处理、了解误差、完成实验报告），基本上达不到高层次目标（如排除故障，分析误差来源、设计探索性实验、独立思考能力提高等）。之所以不能达到上述目标，其原因在于这种教学方法只是把实验技能的培养作为主要目标，而忽视了方法、兴趣和态度的培养，没有把学生主体性得到发展作为教学的目标。学生是学习的主体，他们的学习动机是教学过程得以运行的根本原因之一，学习兴趣和学习活动相联系，是各种动机中最直接、最活跃、最稳定的动机。只有当学生有跃跃欲试的兴趣，他们的自创性学习，创造性学习才能被激发，有效活动才能开展，从而形成良性循环，学生的主体性才能得以充分发挥。
二、改革实验教学，提高学生的物理科学素养
在实验教学活动中应充分考虑、体现学生的主体性原则，创设适应调动学生主体性教学的环境，基于上述指导思想，笔者通过多年的教学实验实践，认为应通过以下三方面的教学来提高学生的实验能力和物理科学素养。
1、利用演示实验，让学生学设计、找方法，培养科学素养
演示实验可以为学生以后自主实验打下基础。对教师来讲，除了进行示范操作外，还要巧妙设疑，引导学生观察思考，帮助学生理解物理知识，在演示前给学生提出如下问题：实验是在什么情况下提出来的？要解决什么问题？实验中引导学生思考的问题是：该实验用到什么器材？这些器材有什么特点和作用？本实验应注意什么？采用什么实验研究方法？实验结束时提出如下问题：如何设计表格处理数据？该实验解决了什么问题？又引出了什么问题？并分析误差来源？实验中最让你心动的是什么？在教师的一环扣一环的设问下，使学生除了兴趣盎然、思维亢奋外，还带来了“物理实验原来是这样的，我要学好它。”的激励和思考，使学生学到了器材的使用，研究方法等。现行高中教材中的演示实验非常之多，其中许多实验是非常精彩的，例如，力的合成与分解实验、验证牛顿第二定律实验、研究平抛运动、研究动量守恒定律、伏安法测电阻实验等，蕴含着物理思想、物理规律，体现着物理的研究方法，是创新精神和科学精神的典型教例，是让学生了解物理，认识科学的宝贵的财富。然而由于认识上的不足和自身能力提高限制，即使在实验条件较好的学校，也有不少教师单纯为完成内容而做演示，对实验的目的、要求和潜在的作用，缺乏深入的思考，操作时一掠而过，错过了许多极好的教育素材和时机。
2、利用分组实验，让学生想问题、设方案，诱导创造思维，提高科学素养
2.1、实验课教学由闭式变为开放式
这一阶段实验课采用开放式教学，以学生自主实验为主。教师提出实验题目，学生二人一组，实验室提供比实验本身需要多得多的各类规格的仪器，不规定学生当天一定要完成哪一个实验，不规定完成实验一定要用多少时间，只要求学生在二周内利用中午时间完成，而教师中午在实验室巡视，对学生的实验过程进行监督检查和指导。实验器材的选择、仪器设备的调试及方法步骤的设计完全由学生自己来完成。让学生参与实验的全过程，给学生提供更多的动手、动脑和独立思考的机会，鼓励学生在实验方法步骤设计过程中积极创新。这样学生有充分的空间来操作实验，增加了动手机会。有充分的时间（二周）来思考研究实验课题。有充分的自主性决定什么时间做什么实验。有充分的选择权来提高自己选择方法、仪器的能力。真正使学生成为实验的主人，活跃他们的思想，培养创新能力。
2.2、启发点拨，深入探究
实验中出现的问题是学生思维的火花，是创新的前奏，例如在做电学实验中，同学们提出了“小灯泡的伏安特性曲线为何不为“曲线”？为什么改装后的电压表读数偏大，如何减小这一系统误差？等。教师若能以此为契机，鼓励学生深入研究，帮助他们创造性地解决这些问题，不仅使学生的兴趣得以持久，而且还能培养他们的创新能力。以“恒定电流”一章实验为例：例如对“改装后的电压表的系统误差如何才能减小”这一课题，由教师引导学生分析系统误差产生的重要原因是由半偏法测电流表内阻的方法引起的，再引导分析怎样减小半偏法测电流表内阻的系统误差，同学们发现可以通过增大电源电动势来减小系统误差，这时，教师鼓励大家到实验室去验证这一方法能否减小系统误差，同学们探究的欲望被激发起来。再如“还有哪些方法可测电源电动势和内电阻”这一问题提出后，让学生设计实验方案，自己选择实验器材，最后把实验结果与书上的方法作一比较，这一过程比在黑板上讲实验方法给学生留下的印象要深刻得多，使他们设计实验的能力得以提高，而这一能力恰是学生最缺乏的，这一阶段则是实验教学的升华，体现了教学的最终目标----独立地创造性地解决问题，提高了物理研究的科学素养。
2.3、改革实验报告的写法和要求
原来学生实验报告对实验结果的分析讨论结论不作要求，我们现在要求学生认真作好实验的原始记录，按照研究报告的形式写出实验报告。实验报告除要求写出实验的题目，实验日期、实验目的要求外，还要写出所用器材、实验的方法和步骤，不要简单重复实验指导提供的实验方法，要特别说明在常规实验方法的基础上所作的改进和改革。实验结果要根据实验过程中所观察或记录到的现象或数据真实正确地、客观地记述。讨论是实验报告的核心部分，充分利用所学的理论知识，对实验的结果进行科学的分析和解释，特别分析误差来源，鼓励学生提出创造性的见解和认识，学生的分析要言之有据，科学认真。结论是从实验结果和讨论中归纳出一般概括性的判断，结论要简明扼要。以培养学生的观察力、独立思考能力、分析问题和解决问题的能力。
三、利用研究性实验，让学生找问题，促情感，进一步完善和提高科学素养
研究性学习和观念逐渐被广大物理教师所接受。研究性实验内容主要可分为四个方面的内容：1、探索性物理实验，如“研究材料的保温性能”，“研究影响滑动摩擦力的因素”“研究弹簧振子的周期与小球质量的关系”等这些实验所用的方法都是科学研究中非常典型的方法，学会这些方法将使学生在今后的工作中受益无穷。2、跨学科的综合性问题，如“从电冰箱到臭氧层”，“灶具的演变”，“用电解法测定元电荷”等这些跨学科的课题，有助于使学生加强综合运用所学知识的意识，提高学生综合分析解决问题的能力。3、物理学与现代联系的问题：如“阿尔法磁谱仪与暗物质”，“温室效应”，“能源的合量开发与利用”，“航天技术”等物理课题也来自于现代科技中的热点问题。4、联系实际的现实问题，“菜刀上的力学知识”，“自业水的电率的测定”以及跟我们实际生活、医学卫生、家用电器的原理与使用等相联系的课题，都可以让学生体会到理论和实际的联系。所有这些活动培养了学生的学习能力、创造能、社交能力，是各学科教师教学效果的真实体现。探索过程中，往往给学生带来情感效应，促使学生由短暂的好奇转化为稳定的探索，促进学生形成从容、耐心的工作习惯，感受困难中的探索和探索成功后的喜悦。
教学实践证明，三个阶段实验教学对教师而言，使教师教育观念发生变化，树立了为学生主体性发展服务的观念。同时，通过对教材的挖掘、重组、深化和引申，扩展了教学内容。对学生而言，不同阶段的目标，形成了教育培养体系。各种探究性的教学情境激发了学生以主体意识、宽松的时空增加了学生的动手机会和探索机会，实验技能和创新能力因此得到提高，科学素养逐步得以真正提高。

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