如何在物理實驗教學中培養(yǎng)學生科學素質
實驗，指的是科學研究的基本方法之一。根據科學研究的目的，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)，從而去認識自然現(xiàn)象、自然性質、自然規(guī)律。下面是小編精心整理的如何在物理實驗教學中培養(yǎng)學生科學素質，歡迎閱讀與收藏。
如何在物理實驗教學中培養(yǎng)學生科學素質1
物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗教學可以在一定程度上模仿為物理科學研究過程的縮影。學生通過觀察實驗現(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，就是物理學研究的完整過程一定程度的再現(xiàn)。物理實驗教學對培養(yǎng)學生的科學素質有著先天的優(yōu)勢，在物理實驗教學過程中，必須堅持探究性教育理理念和三維教學目標，讓學生體會到周圍世界的物質性及其可認識性，物理知識的辯證性以及應用物理規(guī)律的局限性，體會到理論與實踐的關系，讓學生領略到科學的本質，掌握科學探究的方法，不斷提高自身的科學素質。
一、在物理實驗教學中，培養(yǎng)學生觀察的興趣和能力。
對現(xiàn)象的觀察是獲得感性認識的源泉，是獲得思維材料的有效途徑，是分析和研究問題的依據。觀察是學生的重要心理特征，觀察能力則是一種心理品質，二者是可以通過物理實驗教學有意識的培養(yǎng)和訓練而得到強化的。
一、加強對觀察的目的性和重要性的認識。觀察能力是學生重要的學習能力，培養(yǎng)學生的觀察能力是物理實驗教學的內容之一。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)學生觀察的興趣與習慣。
二、巧用觀察與發(fā)現(xiàn)的事例，激發(fā)學生觀察的主動性。物理學發(fā)展史上，不乏由于細心觀察與思考而導致重大發(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，奧斯特因細心觀察而發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應……在物理實驗教學過程中，要重視對物理學發(fā)展史上成功觀察事例的介紹，同時要經常結合教學內容，說明認真細致的觀察在知識學習及科學發(fā)明和發(fā)現(xiàn)中的作用，教育學生要做觀察的有心人，激發(fā)他們觀察的主動性。
三、教給學生觀察的方法。在物理實驗教學中要教給學生觀察的方法，使學生掌握系統(tǒng)觀察法、對比觀察法等基本觀察方法。學會對物理現(xiàn)象與物體外部形態(tài)關系的觀察；學會對物理現(xiàn)象與物體內部結構關系的觀察；學會對物理現(xiàn)象與物體動態(tài)關系的觀察，觀察事物的特征和運動發(fā)展變化的規(guī)律。
二、在物理實驗教學中，培養(yǎng)學生的探究精神和創(chuàng)新能力。
探究與創(chuàng)新是科學的內在本質。科學發(fā)展的過程就是人們對客觀世界進行不懈探究創(chuàng)新的過程，物理學的歷史同樣反映了無數物理學家對物理學的探究與創(chuàng)新。在中學物理實驗教學中培養(yǎng)學生的探究精神和創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力，是落實素質教育的核心，是新課程標準的教學要求。在中學物理實驗教學中應如何培養(yǎng)學生的探究精神和創(chuàng)新能力呢？
一、對實驗進行探究性教學設計，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識。但是，對學生在學習物理的科學方法和科學態(tài)度方面不能得到鍛煉，也不利于培養(yǎng)學生主動探索物理規(guī)律的能力。演示實驗一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于學生探究精神和創(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系的教學中，將這個驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒灐Ｆ溲芯糠椒ǎ?/p>
①首先讓學生按照自己設計好的實驗方案做實驗，使學生從實驗中初步認識彈力與彈簧長度的改變ΔX有關。
②指導學生對問題進行具體研究，處理實驗數據、列表、畫出F—ΔX的圖象。
③師生共同分析、歸納、總結出彈簧的彈力與彈簧形變量ΔX的關系。
二、創(chuàng)設探索性的問題情境，引發(fā)探究，激發(fā)創(chuàng)新。在實驗教學中通過創(chuàng)設生動、富有探索性的問題情境，可以喚起學生的好奇，引發(fā)學生探究的興趣，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。要善于把實驗中既定的物理觀點轉化為問題情境，以展現(xiàn)知識的發(fā)生發(fā)展過程，借助具有內在邏輯聯(lián)系，設計問題，促使學生思考，逐步培養(yǎng)學生自己發(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》的教學中，根據伽利略反駁亞里斯多德的觀點,設計成這樣的問題：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?有的同學說,兩物相加更重了，應該下落得更快；有的同學說,重物的下落由于受到輕物的牽制，下落肯定要比原來慢。通過設臵問題，讓問題在學生新的需要與原有水平之間產生沖突，激起學生求知欲望，促使學生積極思考追求新知識、主動探索解決問題的途徑、方法，正是學生對這種學習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)，變被動的學會為主動的會學，思維才最具有創(chuàng)造性。三、給學生以想象和自我探究的空間。實驗教學是物理教學實施創(chuàng)新教育的重要過程和手段，應盡可能給學生以想象和自我探究的空間。實驗教學過程中，在幫助學生掌握實驗原理的基礎上，充分發(fā)揮學生的主體作用，允許學生采用不同實驗手段、設計不同的實驗方案進行實驗，讓學生親身再現(xiàn)實驗思想、過程與方法。允許預定之外的實驗現(xiàn)象發(fā)生，并引導學生對這些預定之外現(xiàn)象產生的科學原因進行追索，養(yǎng)成從平常的、已經習慣的事件中去發(fā)現(xiàn)不平常的因素，培養(yǎng)學生的問題意識和質疑精神。使學生思維、實踐、學習和運用知識的能力都得到訓練和發(fā)展，發(fā)展學生的創(chuàng)新能力。
三、在物理實驗教學中，培養(yǎng)學生探究的科學方法
科學方法就是研究和解決問題的正確方法。在實驗教學中對科學方法的培養(yǎng)主要是以下三個方面：
一、科學方法是實證的，即一定的科學知識是可以通過實驗方法進行驗證和重復的。實驗本身就是一種基本的科學方法，在實驗教學中教師要有意識地啟發(fā)學生從接觸物理科學開始就較快地理解和熟悉實驗這一基本科學方法。
二、在中學物理實驗中蘊含著豐富的實驗思想和實驗方法，教師在進行實驗教學設計時，必須充分挖掘培養(yǎng)學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。有意識地讓學生了解科學發(fā)現(xiàn)和實驗創(chuàng)新的思想和方法。將科學方法的培養(yǎng)有機地滲透于物理實驗教學中。以“自由落體運動”實驗為例，不僅要使學生通過實驗看到實驗現(xiàn)象，通過分析，使學生掌握自由落體運動規(guī)律，更重要的是使學生體驗伽利略在研究自由落體運動過程中所運用的嚴謹的科學方法，即推理、假說、驗證與外推的方法。
三、科學探究的基本方法訓練。實驗歸納法和實驗驗證法既是物理實驗教學常用的方法，也是科學探究的基本方法。在教學中，應有意識地安排這兩種方法加強訓練。使學生在獲得知識的同時，掌握這兩種基本的科學方法。例如，在電壓表和電流表改進裝原理的教學中，有意識地設計成探究性問題，就可進行這兩種方法的訓練。例1:已知電流表G,內阻為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、學生被動接受的例題,變?yōu)橐詫W生探究為主的例題,讓學生主動參與到探究電壓表和電流表改裝原理的活動中來, 讓學生從得出的設計方案中歸納總結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生探究的精神。然后，再用標準電壓表和電流表來驗證設計方案的可行性, 這樣學生在獲得關于電壓表和電流表改裝原理知識的同時,學生學習到自己設計電路、總結規(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、在物理實驗教學中，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和科學作風
正如我國國著名科學家錢三強所說：“科學態(tài)度和科學作風是一個人優(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。”培養(yǎng)嚴謹的科學態(tài)度和作風，是物理實驗教學中對物理科學自身文化內涵的教育，是科學教育中人文素養(yǎng)的培養(yǎng)。 科學態(tài)度就是求真的態(tài)度、實事求是的態(tài)度。科學的實驗方法本身就要求具有實事求是老老實實的態(tài)度。在物理實驗教學過程中，我們要嚴格要求學生實事求是，忠于實驗結果和實驗數據，從而培養(yǎng)學生尊重客觀事實，避免主觀臆斷的良好習慣；鼓勵學生積極參與和獨立完成實驗，培養(yǎng)學生不怕困難勇于實驗的精神；堅持實驗探究的理念，鼓勵學生大膽質疑、猜想和創(chuàng)新；允許異常現(xiàn)象發(fā)生，引導學生追索這些預定目標之外的現(xiàn)象和偶然事件的科學原因，打破舊觀念的束縛，把科學探索引向新的領域；介紹物理學家科學研究、發(fā)現(xiàn)的經歷和故事，比如在相關教學中滲透介紹：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展到月球繞地球運轉，才有了人造衛(wèi)星；英國物理學家布拉凱特為了證實盧瑟福發(fā)現(xiàn)質子的事實，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，從而證實質子的發(fā)現(xiàn)；密立根為了否定愛因斯坦的光電效應方程，他花了十年的時間企圖從實驗中得出否定結果，沒想到卻反而證實了愛因斯坦光子說的正確性等科學發(fā)現(xiàn)經歷。使學生在學習物理知識的同時體會科學發(fā)現(xiàn)和探索的科學精神，培養(yǎng)學生獻身科學的志趣和嚴謹、求實的態(tài)度。
如何在物理實驗教學中培養(yǎng)學生科學素質2
物理學是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學。實驗是人們根據研究的具體目的，利用一定的儀器設備，人為地制造或模擬自然現(xiàn)象，使某些現(xiàn)象反復進行觀察研究的一種方法。實驗直觀具體、形象生動；實驗教學從感性到理性，從具體到抽象，適合學生的身心特點，符合學生的認識規(guī)律。在物理教學中運用實驗能給學生學習創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，培養(yǎng)學生的觀察能力，掌握試驗基本方法和實驗技能，發(fā)展各種能力，促進學生科學素質和世界觀的形成。
一、從實驗現(xiàn)象中培養(yǎng)學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，容易引起學生的注意，從學生學習物理的心理反應來看，學生天生好奇，好動。實驗教學向學生提供了生動、直觀、形象的感性材料。對于初中學生、物理實驗有很強的吸引力，極易培養(yǎng)學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，結果會不會變呢?”學生們眾說紛紜，教師可以鼓勵學生親自動手實驗一下，并注意觀察。這樣無須過多的講解，學生自己就能夠得到結論。教師再問：“稍按一下，或換個稍粗或稍細心的玻璃管，結果又如何呢?”這樣，一連串的問題會激活學生的思維，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，容易引起學生親身嘗試的欲望。實驗能給學生提供主動參與學習的機會，因此學生的學習興趣濃厚，積極性很高，學生接觸實驗時，自然也會產生自己動手的欲望。設法讓學生多動手做實驗，不僅可以滿足學生的操作欲望，更重要的是可以讓學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，進而使他們轉化為一種熱愛科學的素質和志向。
二、加強實驗設計，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。
實驗能將復雜的條件進行簡化和純化，借助儀器設備突出研究對象的主要因素，排除次要的非本質因素。實驗能創(chuàng)造最好的物理環(huán)境，使需要認識的某種性質或關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。設計實驗的目的在于，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實踐能力，它應該具有“新穎、有趣”的特點，并有助于對學生進行發(fā)散思維的訓練。“新穎”并不是無原則的“新”，而是以學生現(xiàn)有的知識水平為基礎；“有趣”即要有趣味性，以引導學生進一步思考探索。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：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，同學們能不能測出小燈泡的功率呢?可讓學生自己動手做一做。當學生完成這兩步以后，教師再引導深入：“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，利用新穎、有趣的實驗設計，激發(fā)了學生的求知欲望，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)學生的科學探究能力。
實驗創(chuàng)設了理論密切聯(lián)系實際的學習過程，不僅活化了學生學到物理知識，而且能引導學生像科學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。學生可以從中學習科學的研究方法，掌握科學的學習方法。例如：學習大氣壓時，學生在觀察了當地的大氣壓后，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，教師應給予積極鼓勵并做好引導。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，氣筒內的氣體體積減小，密度怎樣呢?顯然這個問題學生們都知道，“當然增大”，那么壓強呢?進而再聯(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，設計實驗思路，比比看誰設計的最好。這樣通過實驗觀察，學生們不但得出了正確的結論，更重要的是，通過這種探究性學習，培養(yǎng)了學生積極探索的精神和科學探究能力。
四． 通過實驗教學，可以使學生學到實驗基本技能和方法。
實驗教學可以培養(yǎng)學生的觀察能力，使學生學會觀察物理現(xiàn)象的方法，學會觀察現(xiàn)象的主要特征，明確觀察對象的變化條件，可以指導學生明確實驗原理，學會正確的使用物理儀器，掌握計數、讀數和處理實驗結果的技巧。通過分析，由實驗現(xiàn)象，數據，等推理得出正確結論。例如：在講用天平秤量物體的質量時，教師不妨故意在砝碼上吸一塊磁鐵。問學生這是否影響實驗的結果。有了疑問學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，教師引導學生用手拍桌子，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。最后有的同學聯(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，物理實驗教學在實際操作和匯報實驗結果的過程中培養(yǎng)動手能力，組織能力，表達能力和嚴謹細致的工作作風，堅忍不拔的意志品質，敢于實踐的創(chuàng)新意識等方面都有很好的教育功能。當然、學生的素質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，就一定能把學生的素質提高上去。
總之，物理實驗在培養(yǎng)學生的素質方面具有全面的功能，作為物理教師，我們更應該積極探索，努力改進教學方式，以便更好的發(fā)揮實驗的作用，促進學生綜合素質的提高。
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一、高中物理科學素養(yǎng)的基本要素
1.科學假說素養(yǎng)
所謂的科學假說素養(yǎng)是科學探索的基本素養(yǎng)，是由愛因斯坦首先提出的，基本要求就是根據已有的科學理論和新的科學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研究方法。高中物理教學就必須要注意培養(yǎng)學生的科學假說素養(yǎng)，保證學生的高中學習能夠有科學假說能力，但是也要注意，假說的提出既要有一定的經驗基礎，又要有直覺、靈感等非理性因素的作用。
2.科學探究能力
科學探究既是學生的學習目標，也是重要的教學方式之一。探究能力的主要因素就是將物理學科內容與學生的探索精神結合起來，將學生的學習重心從被動接受知識向主動獲取知識轉化。科學探究能力包括科學研究態(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、課堂教學和習題演練。
3.綜合的科學能力
綜合的科學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。高中物理科學綜合能力的培養(yǎng)，要從學生的年齡和知識特點出發(fā)，通過教學培養(yǎng)學生的動手能力、觀察能力、分析能力來完成。物理教師還必須要引導學生不迷信權威、不迷信書本，勇于否定別人，支持學生對實驗過程發(fā)表不同的見解，要鼓勵學生善于運用知識、將科學能力發(fā)揚下去。
二、教學中培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)
1.實驗教學
高中物理教學要特別重視實驗教學，實驗教學同時也是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的重要途徑。從本質上說，實驗是人為地創(chuàng)造一個環(huán)境，人為地控制物質變化的過程，在一個理想的環(huán)境下排除干擾，突出主要因素進行的操作。例如，在學習《自由落體運動》中，我讓學生自己動手去做牛頓管實驗，設計實驗，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，得出結論，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。這樣，在探究過程中學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。學生在實驗過程中就會找出物理變化，同時驗證科學假說，以此來不斷地培養(yǎng)科學素養(yǎng)。在教學中培養(yǎng)學生的直覺即培養(yǎng)學生觀察思考力，有助于開發(fā)學生的創(chuàng)新思維。如在學習電路這一節(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，根據出現(xiàn)的現(xiàn)象，訓練學生的猜想能力。然后，讓學生進行獨立實驗，來進行結果驗證。有條件的情況下，鼓勵學生進行一些趣味的物理實驗，以此來培養(yǎng)學生的獨立創(chuàng)造實驗能力。在活動中教師可以根據學生的知識基礎，精心設計趣味物理實驗讓學生來完成，如“飛機投彈”“噴氣火箭”“紙鍋燒水”等實驗。
2.課堂教學
在課堂教學上，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)首先要培養(yǎng)學生的質疑能力。質疑能力的培養(yǎng)要以“鼓勵”為主，教師要在課堂上鼓勵學生質疑問難，鼓勵學生發(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。教學過程中，教師要設立信息反饋渠道，通過收集意見、小組報告、網絡溝通等渠道來收集學生的反饋信息。根據信息反饋來進行教學再創(chuàng)造，以此來促進學生的質疑能力和思維發(fā)展，使得課堂教學變成教給學生準確知識和培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的有效空間。
三、課外科學素養(yǎng)的培養(yǎng)
1.網絡學習
知識的來源并不限于課本，我們周圍的人和事物都是學習的好材料，而互聯(lián)網更是一個蘊涵著豐富教學資源的寶庫。物理科學素養(yǎng)的培養(yǎng)完全可以利用互聯(lián)網，讓學生通過網站進入到豐富多彩的物理學習天地。同時，網絡學習也為學生提供了更為方便的交流溝通機會，使得師生直接的溝通更為方便快捷，學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)學生的質疑和探究能力。網絡學習展現(xiàn)的物理新問題也會激發(fā)學生的學習熱情，激發(fā)學生對物理問題的探究能力，養(yǎng)成終身探究學習的習慣。
2.活動教學
活動教學可以轉變課堂教學的固定模式，有著更為廣闊的發(fā)散思維空間。活動教學可以從課文科技制作、組織調查、課外活動等手段進行。無論哪種課外活動都要有教師進行指導，要通過合作教學來實現(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、樓梯電燈開關電路、制作潛望鏡等。學生制作之后教師可以組織展評，以此來形成制作規(guī)模，并鼓勵學生的制造熱情。而社會調查活動的目的則是要將物理學習與生活聯(lián)系起來，實現(xiàn)物理知識的延伸，在社會調查活動中，學生可以利用教材中的知識，結合實際去解決生活和生產中的實際問題。如學習“水能風能的利用”后，可調查當地能源使用情況、環(huán)境污染情況，并提出改進意見；還可以結合教材中的內容，調查噪聲污染、熱機的使用、農村用電等情況等。
總之，高中物理的科學素養(yǎng)培養(yǎng)首先要明確高中物理科學素養(yǎng)的基本要素，以此作為出發(fā)點，從課堂教學和課外活動兩方面進行科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，保證高中物理課堂成為學生科學素養(yǎng)養(yǎng)成的重要臺階。
如何在物理實驗教學中培養(yǎng)學生科學素質4
一、寓科學素質培養(yǎng)于物理學的基本概念、基本規(guī)律的教學之中
在物理教學中進行科學素質的培養(yǎng)應從物理學的基本概念、規(guī)律出發(fā)。物理概念是物理知識結構的基礎，它來自于客觀物理事實，是客觀物理現(xiàn)象的本質屬性在人腦中的概括和抽象的反映。因此，物理概念教學是培養(yǎng)學生思維能力等科學素質的基礎。奧蘇貝爾的同化理論認為學生是否能建立新概念，在很大程度上取決于他們認知結構中的前概念。這就要求，教師首先要充分了解學生，把學生已有的概念作為起點，在引導學生建立正確的概念之前要善于提供豐富的感性材料，創(chuàng)設一個感知活動的直觀化物理情境，把新概念與學生已有的知識有機結合起來。另外，使學生在掌握基本物理概念的基礎上，引導學生對物理現(xiàn)象進行分析、綜合歸納與概括，抽象出基本規(guī)律，這樣就會使學生真正體驗到物理科學研究的過程，領會到物理學的奧秘，使學生產生一種成就感。學生學習的重心也就不再會僅僅局限于科學結論本身，還會擴展到探索科學規(guī)律的科學方法等方面。此外，學生從中還會領略到不同成功物理學家的物理思想和研究方法，這才是至關重要的一環(huán)。
二、寓科學素質培養(yǎng)于“物理訓練”之中
所謂物理訓練，許多人認為只是做物理習題，而在本文中我們所指的“訓練”則具有更廣泛的含義。它是指學生主體全部身心投入物理教學活動的多渠道相互作用過程，是教師根據教學內容和學生的身心發(fā)展規(guī)律而精心設計的，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。教師要站在科學方法論的高度研究訓練題型，一方面，對學生進行思維方式訓練，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，進行物理方法訓練，如構建理想模型法、整體法、隔離法、圖象法、類比法等。此外，在物理訓練教學之中還可培養(yǎng)學生的學習興趣、學習意志等非智力因素。
三、寓科學素質培養(yǎng)于物理實驗教學之中
物理實驗是建立和檢驗物理理論的基礎，物理實驗教學不僅有助于學生理解和掌握物理學的理論，而且是提高學生分析問題和解決問題能力不可缺少的環(huán)節(jié)，是在物理教學中進行科學素質培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。按筆者的觀點，在物理教學中，做物理實驗也應屬于“物理訓練”的范疇，但鑒于物理實驗在物理教學中的重要地位，筆者在此特別列出這一條。物理學是一門以觀察和實驗為基礎的學科。因此，要學好物理，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，反映了物理學本身所固有的興趣因素，對于調動學生學習物理學、探索物理學的積極性與主動性具有重要的作用。再次，物理實驗是科學研究的縮影，是培養(yǎng)科學精神和科學態(tài)度，掌握科學方法，發(fā)展思維能力，使學生獲得全面發(fā)展的基本途徑。
四、寓科學素質培養(yǎng)于物理學思想史教學之中
將物理學思想史引入教學之中，讓學生“參與”物理學思想發(fā)展及物理學規(guī)律、理論的發(fā)現(xiàn)過程，有助于增強學生學習物理的興趣和信心，有助于培養(yǎng)學生實事求是的工作態(tài)度和踏踏實實的工作作風，有助于深刻理解作出貢獻的著名科學家在進行科學研究時的思想動態(tài)，有助于對學生進行辨證唯物主義和愛國主義的教育。
物理學思想史是物理學史中的精華部分。但若簡單地將物理學史實引入教學中則將對學生的科學素質培養(yǎng)起不到太大的作用。而物理學思想史的教學則不同，它除了以物理學史實為基礎，還生動地再現(xiàn)了科學家的觀念發(fā)展，這對培養(yǎng)學生的科學素質，提高學生“科學思想火花”的產生幾率來說，無疑起到了促進作用。向學生展示科學家的成功與失誤、失敗，不同學派之間的爭論與分歧，科學研究的艱辛歷程等，能使學生進一步掌握科學方法并陶冶自身的科學情操。
五、寓科學素質培養(yǎng)于物理科學的前沿內容教學之中
科學技術正日新月異地突飛猛進，知識經濟時代已見端倪。若在物理教學中僅僅探討基礎知識，而不接觸科學前沿內容，學生就得不到充分的挑戰(zhàn)，跟不上時代的步伐。
物理科學前沿的內容極其復雜，有相當多的部分是非專業(yè)人員所能理解的，但在物理教學中適當滲透其中所蘊涵的基本的物理思想卻是可能的。實際上，這些閃光的物理思想正是這些前沿內容賴以產生的突破口。因此，讓學生適當地接觸一些物理科學的前沿內容是大有裨益的，有助于拓展學生的想象空間，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力，促進學生向科學前沿的邁進。
總之，在物理教學中進行科學素質的培養(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，只要有利于促進學生個性的全面發(fā)展，有利于正確的科學態(tài)度和科學精神的養(yǎng)成，就可以考慮在教學中付諸實施。
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