利用物理实验,提高学生的科学素养

公众科学素养目前被认为是一个国家兴旺与发展的关键，成为一个国家可持续发展的根基。而中小学的科学教育被认为是对科学素养培养具有基础性的、根本性的作用。由于物理学与科学、技术、社会关系十分密切，所以它在培养学生实践与创新能力上具有其他学科不可替代的优势，也就是在科学教育中，物理学科在培养学生科学素养上具有重要作用。调查显示，目前我国中学生基本科学素养还存在不足，在物理教学中应加强学生科学素养的培养，把学生科学素养的培养渗透到教学的各个环节中。

物理学是一门以实验为基础的科学，实验具有很好的教育功能。实验能为学生提供具体、生动的感性材料，还能培养学生的实验技能，良好的科学品质，如认真实验，爱护器材等，通过实验还能使学生了解和掌握自然科学的方法，培养严谨的科学态度，树立科学的自然观，以及实事求是、坚韧不拔的科学精神。加强实验教学，将会极大地促进学生科学素养的提高。本文仅就实验教学中如何培养和提高学生的科学素养谈几点想法。

一、演示实验

由于演示实验同时具有具有直观性、示范性、启发性、教育性的特点，在各类实验中处于主导地位，对培养和提高学生的科学素养具有重要作用，教师要重视演示实验，认真对待每一个演示实验。

1.在演示实验中要充分发挥学生的主体作用。有些演示实验目的简单明确，比如观察实验现象，进行特定因素的比较，利用有趣的实验现象激发学生的学习兴趣和探知欲望等，实验操作比较简单、安全，对操作规范性的要求较低，教师进行简单的指导学生就能完成，这样的实验就可以由学生来进行演示。比如探究音调和频率关系的实验，自制温度计的实验，演示小球惯性的实验，利用浮沉子进行演示的实验等。

2.边讲边实验。边讲边实验的特点在于师生共同参与，与教师的讲授密切配合，让学生获得直观的感性认识、更深刻地理解物理概念和规律，掌握物理研究的方法，是创设物理情境，探索物理问题，提高学生的科学素养的重要手段。教师可以根据教学内容，设计出大量的随堂实验。比如浮力的应用一节，教师可以把金属箔改为牙膏皮，用水杯充当水槽，这样实验器材就能人手一份，学生能亲自动手实验，进行探究，教师一边讲授一边指导。

3.合理利用多媒体演示。有些内容非常抽象，不具备可演示性。但同时，这部分内容往往又十分枯燥，学生不感兴趣，比如九年级课本的微观世界、核能、太阳能等内容。还有些内容不宜用实验来演示，或者不易观察实验现象。这时可以通过信息处理，应用多媒体技术，使之在屏幕上以生动形象的图像演示出来，达到图、文、声、像兼具的效果。

二、学生分组实验

学生分组实验是学生在教师的指导下利用整节课的时间，在实验室分组进行实验的教学形式，是学生亲自动手使用仪器、观察测量、取得资料数据、并亲自分析总结的学习过程，对培养和提高学生的科学素养有着重要作用。在实验中，由于个体差异，学生的动手操作能力大不相同，有的学生要用一节课才能完成的实验，有的学生很短时间就能完成，剩下的时间只能写作业或者干脆东张西望来打发，没能把实验室充分利用起来。针对上述情况，在分组实验的教学中，我增加了难度不同、贴近生活的选做实验。

以测量物质的密度为例，课本上要求测量盐水和形状不规则塑料块的密度，我又列出了以下两个实验作为选做实验。

1.要测量一个新鲜的马铃薯的密度，可以选用什么器材？写出实验步骤，设计表格并记录实验结果。

2.如何用一架天平、一只空杯子和适量的水，测出一碗豆浆的密度。写出实验步骤，设计表格并记录实验结果。

在实验过程中，部分理论基础好、操作能力强的学生在完成了课本要求的实验后，根据个人兴趣选做了我另外准备的实验，学生的探究热情很高，教学取得了比预期更好的效果。

三、充分利用现有仪器设备，建开放实验室

阿姆斯特朗曾说：“实物教学或演示实验不管有什么样的价值和效果，都无法与发现式的实验教学相比拟。”新课标就十分强调科学探究的学习。可以将一部分小实验改造成学生力所能及的探究性实验，供学生在自习课或课余时间到实验室做实验。比如小灯泡串并联的实验，学生发现街上的小彩灯并不是所有灯泡同时亮或者同时灭，通过实验发现，原来是几个小灯泡串联为一组，不同组的灯泡再并联起来。开放实验室为学生的个性发展、为学生的科学探究提供了更大的空间。

另外，有的学校有许多闲置报废的仪器，弃之可惜，可以精心挑选，供学生探究之用。在这里，学生可以把报废的显微镜拆开，研究其光学结构，可以拆卸报废的各类电表、表头，了解电表、表头的工作原理等。通过这些，学生的实践动手能力和创新思维能力会得到很大提高。

四、充分挖掘生活资源，建立家庭实验室

新课标除了强调科学探究的学习，更加重视利用身边容易获得的材料进行实验，这就有必要指导学生建立家庭实验室。鼓励学生平时对生活资源加以留心，注意收集和整理，就可以建立起自己的家庭实验室，在家中完成许多实验。比如测量自己步行的平均速度，找重心，用铅笔芯自制滑动变阻器控制小灯泡的亮度，测量电冰箱一日耗电量，用儿童激光笔做光的反射、折射实验等。开展家庭实验对于激发学生的学习兴趣，锻炼学生的创造性思维，培养学生从事科学研究的能力，提高学生的科学素养，具有十分重要的作用。

新课标强调以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究过程，学习科学探究的方法，培养学生的科学探究精神、实践能力、创新意识；改革以书本为主、实验为辅的传统教学模式，提倡多样化的教学方式。在义务教育的物理课程中，教师要使学生学到获取知识的方法、增强探究未知世界的兴趣和能力，以及学生对于科学本质的理解和科学价值观的树立，是与科学知识的学习同等重要的。物理实验是研究物理学的重要方法和手段，是培养学生操作技能和科学方法、科学态度的重要过程。在物理课堂中加强实验教学，必能促进学生科学素养的提高。

【责编 金 东】