的目的是要了解现象的特征及其发生、发展的条件。细致的观察,可以从表面上看来是无关的东西中,发现它们的相似之处或者逻辑关系(如因果关系、条件关系等),还可以从熟知的普遍的现象中发现新奇之处,引起更深层次的思考和研究。“处处留心皆学问”,培养观察能力,首先要养成处处留心观察的好习惯。无论是居家,还是旅游,无论是在学校,还是在工厂、农村,都要注意观察周围的事物,并尽力用自己所学到的物理知识加以解释。细心观察是一切发现的根源。当然亚里士多德的教训告诉我们:看问题不能只凭观察到的表面现象,更要看问题的本质。所以观察之后应该要思考,找出现象背后的根源才是关键。物理科学中的实验就是观察现象,物理规律、理论都是要接受实验的检验。所以实事求是的精神是必要的也是必须的。
法拉第想到去研究磁生电的问题并发现磁生电的规律,德布罗意提出物质波并取得成功,都是来自哲学上的辩证思考:法拉第认为既然电能生磁(电流的有磁效应),那么磁也能生电;德布罗意据人们对光的认识,光先被证实是波,后来又被证实是粒子,那么先被证实是粒子的也应该是波。可见物理学是唯物论和辩证法的最当然载体,物理学的发展史很好地证明了这一点。科学素养的最后落脚点还是哲学。
对物理学科的学习后,学生要真正地理解到:科学、社会的进步就是唯物论的胜利。近代物理学是在“日心说”的基础上发展起来,“日心说”的建立打破了神的枷锁,极大地解放了人们的思想。伽利略将实验与理性思考相结合否定了亚里士多德唯现象是崇而建立起来的理论。牛顿在此基础上发现了力与物体运动的关系,并将此关系推广到天体运动中而发现了万有引力定律,经实验的检验后使人们充分相信物体的运动并不受上帝意志的掌控。18世纪美国学者富兰克林认为避雷针的顶端应当做成尖形,可他的英国对手却宣称它应当有一个圆头。富兰克林的意见当然是对的:在尖端处电场强度大,并且尖形更利于引发电火花。富兰克林和他的对手之间的这场争论是在美国独立战争期间发生的,并受到政治影响。英王乔治三世颁布了一项王室御令,要求英国的所有避雷针的顶端都要做成圆球形而不是尖形。这种用王权强行干预自然规律来维护大英帝国权威的行动,不但在大自然规律面前输了理,丢了面子,同时也没有挽回美利坚从大英帝国中独立出去的命运。科学的发展,社会的进步说明:唯神论、唯象论、唯心论在大自然面前都是站不住脚的,也许它们能一时得逞,但最终是失败的,只有唯物论才能取得最终的胜利。
科学的曲折发展历程就是辩证法的体现。科学家对光的本性的认识、对原子结构的认识都充满着作曲折,每当对科学的认知出现困惑时,也就是认知快取得突破之时。让学生明白,不但对自然界的认识如此,我们在社会生活中也要辩证地看待一切问题,避免走极端,要有正确的、科学的认知观。对一切事物我们都要用辩证的观点去看待,这就是几千年前我们先辈所形成的塞翁失马的祸福观。学生形成了这种辩证唯物主义的认知观和实事求是的精神,也就具备了一定的科学素养。 拉近学生所学知识与现实生活的距离……科学与社会关系 学生所学物理知识与生活中的物理现象的关联。 学习物理,不能只弄懂几个概念、记住几个规律或公式,更重要的是要运用所学知识去说明、解释有关的物理现象,去分析、解决有关的实际问题。积极开展小制作是运用物理知识解决实际问题的重要方面。小制作不同于平时做练习题,也不同于解答考试题。虽然它也是应用物理知识的一方面,但更有其独到之处。小制作集物理知识、物理观察实验、动手动脑于一体,再加上需要创造性的工作,所以它是我们综合提高学生科学素养的重要手段。让同学们从小就喜欢小制作、小发明,努力培养自己的科学素养。
2、物理科学的发展与人类进步的的关系。
——理解为什么说“科学技术是第一生产力
人类社会的进步与科技的发展息息相关。从瓦特发明蒸汽机,引发第一次工业革命,将人类社会推进到蒸汽时代;从科学家研究清楚电磁问题,造出发电机,将人类社会推进到电气时代;从相对论和量子论的发表,造出原子反应堆和计算机,又将人类社会推进到原子和信息时代。所以,邓小平说:“科学技术是第一生产力。”全部物理学史和人类历史告诉我们,新的物理概念和物理观念的确立是人类认识史上的一个飞跃,只有冲破旧的传统观念的束缚才能得以问世。
四、实现科学素养培养的技术支持 信息技术与课堂的整合 要培养学生的科学素养,涉及的内容多,知识面广。要在有限的教学时间完成,难度不小,教师一定要加强对课堂教学的研究:怎样创设条件将学生的科学素养的培养融入课堂教学之中。科学素养是熏陶出来的,所以创设情景很重要。现代的信息技术是很好的一个平台。信息技术在创设物理情景中大有用处,它能改变时空的距离,化抽象为形象,使学生直接获得形象的感性认识。一幅图片、一个动画片段加一个问题、把科学家工作时所思、所感以原汁原味的文字呈现在学生面前就能达到目的。也就是将“社会、科学、生活实践中物理现象课堂化”。来加强对学生科学素养的培养,这就要求教师要加强物理学史和物理学主干知识的整合研究以便于教学。
在教学中创设情景,要把握住一个原则:引入历史,和专门研究历史是不同的。专门研究历史,要求对史料作详细的考证工作;物理课程中引用史料,则是为教学目的服务的。在课程中讲述一些物理思想的发展过程,穿插一些典故轶事,对提高教学质量,并结合课程内容进行一些有关的思想教育,都是大有好处的。但做的时候不能喧宾夺主,而应烘云托月。这个“月”便是课程中要讲授的物理原理和物理思想,特别是本课中的那些重点和难点。个体认识活动的逻辑过程与认识发展的历史过程,就其总体和梗概而言,是一致的。教学中学生的难点,往往也是物理学发展史上长期未能克服的困难。历史上物理大师们与之辩论和斗争的错误观点,往往仍保留在我们今天学生的概念之中。认识上的曲折和反复,正可反衬出正确理解物理概念的重要。物理学史中关键性的突破和前辈物理学家伟大贡献的精髓,也正是物理教学的重点。围绕这些问题倒不妨着意渲染,利用历史资料把中心问题衬托出来,做到教学有景、有趣、有情、有意。
2、评价体系的革新——增加能考查学生科学素养的论述题
要引导学生认识科学知识、理解科学思想、掌握科学方法、检验他们的态度、情感和价值观,结合当今中国的实际,有必要在考试中增加论述题或增设学生有关科普作品的竞赛,让学生来评价某一位科学家的工作或物理某一分支的发展史、给人有什么启发。这样来引导学生重视自我科学素养的培养。