初中物理教学培养学生科学精神研究

一物理学科中科学精神的指向

科学精神是指学生在学习、理解、运用科学知识和技能等方面所形成的价值标准、思维方式和行为表现。具体包括理性思维、批判质疑、勇于探究等基本要点[1]。科学精神是学习所有自然科学的核心，在物理学科中科学精神体现在哪里呢？（一）理性思维是物理学发展的基础。理性思维是一种建立在证据和逻辑推理基础上的思维方式[2]。例如在研究声音的传播条件时，通过抽出玻璃罩中的空气，听到闹钟的声音在逐渐减小，从而推理得出“声音不能在真空中传播”的结论。例如在研究力和运动的关系时，亚里士多德首先提出观点：“有力作用，物体才运动，没有力，物体就不会运动。”伽利略通过研究阻力对运动的影响，发现阻力越小，物体运动越远，进一步推理得出：如果没有阻力物体将会永远运动下去。牛顿又对伽利略和笛卡尔的观点进行更深入的理性分析，从而总结出著名的“牛顿第一定律”。应该说物理学中所有物理概念物理规律的得出，都体现着科学精神中理性思维的光辉。（二）批判质疑是物理学发展的动力。批判质疑是指要具有问题意识，能独立思考、独立判断、思维缜密，能多角度、辩证地分析问题，做出选择和决定等[3]。伽利略敢于质疑亚里士多德一直被奉为真理的“物体的下落速度和它的重量成正比，物体越重，下落的速度越快”理论，进行了著名的比萨斜塔实验。1666年，牛顿用三菱镜使太阳光发生色散现象，解开物体颜色之谜。之后，英国科学家赫歇尔提出质疑：“太阳光中有没有我们看不见的光？”经过大量实验终于发现可以使温度计的示数上升的红外线。随后德国物理学家里特又提出了新的问题：“在紫色光的外面是否也有一种看不见的光呢？”通过不懈的努力最终发现能使荧光物质发光的紫外线。可见批判与质疑是促使我们不断探索未知真理的根本动力。（三）勇于探究是物理学发展的保障。勇于探究是指具有强烈的好奇心和进取心，并具有不畏困难且坚持不懈的意志力，能大胆尝试，积极寻求有效的问题解决方法。法拉第在物理与化学科学方面的重大贡献完全源于他勇于探究的科学精神。1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，引起法拉第的极大热情，他试图让静止的磁力对导线或线圈的作用而产生电流，但都以失败告终。法拉第毫不气馁，经过近10年的不断实验，终于发现了“电磁感应定律”。自十六世纪至十九世纪的近三百年来，正是由于伽利略、牛顿、帕斯卡、法拉第、安培、欧姆等诸多物理学家的勇于探究精神，给物理学的发展提供了足够的保障。

二在初中物理教学中怎样培养科学精神

（一）通过深入探究实验培养科学精神。物理是以实验为主的学科，但在教学过程中大部分教师都是将“探究实验”变成了“验证试验”。例如在研究碘升华现象时，如果仅仅通过实验现象直接得出结论：物体由固态直接变成气态的过程叫做升华，那么学生的科学精神就不会得到有效培养。在2017年山东省烟台市中考物理试题中的24题中提出这样一个问题:“小明认为碘可能经历了由固态到液态再到气态的变化过程，请你设计一个实验，证明碘直接从固态变为气态，写出实验方案并扼要说明。”这道题目大多数学生都感觉无从下手，为什么会这样呢？我们采用“出声思考”方法进行分析发现，首先学生要具备批判质疑的科学精神，对课本的实验要有自己独立的思考并提出问题：“升华过程中是否会经历熔化？”第二，学生要有严谨的理性思维：“怎样证明升华没有经历熔化的过程？”通过分析找到“温度”这个突破点。第三，学生要有勇于探究的能力，将思考过程用完整的实验步骤体现出来。学生只有经历这样的深入实验探究过程，科学精神才能得到真正的培养。（二）通过社会资源的利用培养科学精神。物理学科与学生的生活联系密切，教学中可以将本地的社会资源充分的利用起来，多组织一些实践性的课程进行教学。例如在城市的建筑装修方面，与物理有关的知识应用很多。当学生有了力学、电学、热学、光学等知识储备之后，跟踪一天装修团队，写一篇关于“装修中的物理”的调查报告，以下是学生报告的总结。（1）电学方面：水电改造中，双控开关的设计；（2）光学方面：太阳能热水器的方位与楼层的限制；（3）声学方面：水管隔音、天花板隔音等。在学习了比热容的知识之后，学生到周围农民的塑料大棚中调查，做一篇题为“塑料大棚中的物理知识的应用”。可以对其中温室效应、增强光合作用、减少热量散失、铺设电热丝、用大功率灯泡照明等展开调查研究。在社会活动中，激发学生的学习兴趣和解决问题的欲望，从而可以在解决问题中培养科学精神。（三）通过“生成课程”培养科学精神。“生成课程”（Emergentcurriculum）是美国太平洋橡树学院贝蒂•琼斯（BettyJones）提出的，是以真正的对话情境为依托，在教师、学生、教材、环境等多种因素的持续相互作用过程中动态生长的建构性课程。这表明课程摈弃了“本质先定，一切既成”的思维方式，而代之以“一切将成”。例如在《生活中的透镜》这一节中，通过调节暗箱的长度使照相机所呈的像清晰，然而学生提出问题：“为什么实际生活中拍照，并不需要调节像距？”这时很多教师会简单解释：“我们使用的是傻瓜式照相机，不需要调节。”但是如此一来学生的质疑、理性思维等科学精神也就被忽略和抹杀了。实际教学中完全可以重视这个问题，把它作为生成课堂的一个契机，通过展示最新的照相机内部结构，让学生去领略最新科技的发展，去发现新的问题：“它调节的还是像距吗？”“它的焦距是怎样调节的？”等。在这个过程中学生自身的能力和态度虽然存在着较大的差异，但教学形式上的开放性和自主性，大大激发了学生的学习兴趣，使学生能在课堂上主动参与，踊跃发言，并敢于大胆地对别人的意见提出质疑，学生的科学精神也就得到了提升。“莫为浮云遮望眼，风物长宜放眼量”。基础教育改革过程中一定会遇到各种问题，核心素养的内涵也需要不断的补充和完善，科学精神的培养也不是一朝一夕可以完成，但是只要每一位教育工作者都能多思考一点点、多进步一点点，相信在不远的将来，整个教育事业就会前进一大步。

参考文献

[1]鲁后君.初中物理教学中对学生科学探究精神的培养[J].科学大众(科学教育),2009(10):8.

[2]王亚刚.浅谈在初中物理教学中培养学生创新精神[J].祖国：建设版,2013(2):60.

[3]亓鹏华.在初中物理教学中培养学生的创新精神初探[J].中国体卫艺教育,2009(2):36-37.

作者:张浩 单位:烟台开发区第五初级中学