中学物理教学必须重视科学素质教育

罗翔

当前，素质教育是全国教育界的一个研究热点。物理作为一门重要的学科，在素质教育中有独特而重要的地位。独特的是它可以对学生进行科学素质教育，科学素质教育对提高全民科学文化水平有举足轻重的作用，各国政府都十分重视这项工作。

学校是普及科技知识，提高人们科学素质的主阵地。但是，由于中学教育长期受应试教育的影响，科学素质教育显得异常薄弱，对培养适应科技新世纪的公民极为不利。因此，认识和研究科学素质，研究如何在中学物理教学中渗透科学素质教育，是一个十分有意义的课题。

科学素质教育的内容

关于科学素质，尚无完整的明确的定义，一般认为就其内涵而言，包括科学知识、科学精神、科学方法和科学思想四个方面，笔者认为还应包括STS科学技术社会）的观念。

1.科学知识教育。

物理学是现代社会一门极重要的基础学科，它的发展不仅给人类带来物质财富，也对人类思想发展起到极大的促进作用。一个生活在科技高度发展的社会中的人，没有基本的物理知识是不行的。中学物理教学的首要任务就是让学生获得基础的、重要的物理知识，在这方面，我国历来重视有加。目前，需要特别注意的是，要将知识灌输的传统方法变为通过启发，突出学生主体地位，使学生主动获取知识，培养其思维能力。

2.科学精神教育。

科学精神的核心就是求真。求真使科学工作者形成了理性、宽容、适度的怀疑和批判精神，高度的创造性，对科学的不懈追求等重要品质。

理性，就要充分尊重客观规律，客观规律是思维和研究的出发点，这和宗教、伪科学是根本不同的，前几年伪气功大行于世，近年一些非法邪教组织的发展，说明公民的理性品质有待提高。

宽容，包含了对各种疑问和异议的尊重，但前提是这些疑问和异议是理性的，有其合理性。对非理性的，明显违背科学规律的东西，诸如水变油等，则会坚决地反对而绝不宽容。适度的怀疑和批判精神，是科学工作者的重要特征。在我国，这是一个十分薄弱的环节。由于适度怀疑和批判精神的缺乏，反映在社会生活中，就是盲从多于质疑，求同多于求异，保守多于创新。从小的方面说，不利于提高学生素质，从大的方面说，不利于社会活动向和谐合理的方向发展，不利于公民进行创造性的劳动。

对真理的不懈追求，是科学工作者的重要品质。这既能教育学生积极参与艰苦的学习过程，也影响每个公民对事业的态度。

正是由于科学工作者具有以，上几方面的重要品质，从而表现出了高度的创造性。高度的创造性也正是未来人才所需要的。

要在物理教学中渗透科学精神，就要注意引导学生学习科学家的优良品质，多质疑，不要盲从，要勇于暴露不足，这方面的例子很多，在此不再详述。

3.科学方法教育。

在中学物理中，观察和实验是最基本的方法。还有一些方法如类比、推理、变量控制、理想化、假说、思想实验、数学手段等。在教学中，要注意对方法的体现，这也是物理教学大纲的要求。科学方法教育的意义不局限于培养未来的科学工作者，因为这些方法在很大程度，上可以应用在社会生活和工作中的各个方面。

4.科学思想教育。

科学思想包括对检验真理的标准、确认实验的有效性原则、实验及理论的关系等内容。实践是检验真理的唯一标准，所有科学规律都要通过实验验证才能被承认。

在对实验有效性的判断上，有两个基本原则：可重复性、可检验性。可重复性指实验结果或规律可在不同时间、地点重复，不会出现矛盾。比如自由落体规律，200年前在英国做的实验与今天我们在任何一个教室中做的实验，结果将完全一致。可检验性指结论可以经过一定的技术手段加以验证，虽然有些技术手段目前暂时无法实现，比如爱因斯坦预言光线在引力作用下偏转，在一段时间内无法验证，但一旦条件成熟，在出现一次日全食时，立即得到了证实。

对实验和理论的关系，科学工作者并非一味强调所有理论或规律都是由实验结果总结归纳出来的，他们也非常重视理论的主观能动作用。正确的理论可以预言没有实验过或暂无条件完成的实验现象，也可以通过科学方法推出新的规律。当然，最后必须用实验确认。值得一提的是，目前在物理教学中存在一种倾向，即强调物理规律是由实验得到的，而对理论的主观能动性认识不足。

这些科学思想，是科学素质中的精华部分，它影响着人们的世界观和对各种事物的判断能力。前几年伪气功、伪科学泛滥的时候，只有具有这些科学思想的人，才能保持清醒的头脑，不会被欺骗，要注意的是，科学知识不等于科学素质。前些年少数物理工作者积极宣传伪气功，认为是新的人体科技，就是一个明显的例证。

5.STS教育。

STS教育要让学生了解科学、技术、社会的相互依赖，了解科学技术是人类的事业，了解科学技术的作用和局限性，培养学生用科学方法进行思维的能力和用科学知识与科学思维方法处理和解决个人以及社会的问题。

值得一提的是，STS教育不同于传统的科学技术应用教育，区别在于单向作用和双向互动。可用图示如下。

在中学物理教学中渗透科学素质教育

由于中学生知识有限，认识能力有限，加之教学时数有限，进行大量的系统的科学素质教育是不现实的。但是，我们可以把科学素质中的一些内容有机地渗透在教学中，使学生在不知不觉中提高科学素质。现举一例加以说明。

初中物理电学部分，关于电阻的串联一课，教材是这样编排的：

1.实验：电阻R和R2串联，总电阻R=？电阻R和R;串联，总电阻R=？

2.总结规律：R=R+R2，R=R+R3

3，推导：R=R+R2

4.用电阻定律理解电阻串联规律;

5.例题和想想议议。

我认为这一课的处理，如果立意高一些，至少进行如下科学素质教育：

1.在不同时间、地点，用不同电阻做实验，结果一致，具有可重复性，所以它是一个规律。

如果学生程度好，可进一步阐明，假如我们做了一万次实验，并不能说明一万零一次必然会是同样结果，但实际上我们做过的实验证明这个规律存在，因此我们不必也不可能做无限次实验来确认它是正确的规律，所有的物理都是如此，这体现了统计思想。

2.实验结果不能和同一范围的理论相违背，因此理论推导必然会得到同一结果。

3.同一理论体系的内部各规律之间不应有矛盾，即电阻串联规律可由电阻定律来理解，这体现了正确理论体系的自治。

4.如果教师在这一课改变教材顺序，先讲推导，后用实验验证又有什么不可以？这时应渗透的观点应当是：理论可以预言将发生的实验现象或结果，预言是否正确可用实验验证。

5.物理规律可解决实际生活和工作中产生的问题，体现出物理规律的实用性，体现了科学的价值论。

采用以上立意处理，一是进行了科学素质教育，二是各部分过渡衔按更为自然流畅，充分体现出素质教育对物理教学提出的要求。

笔者由于工作关系，在引进教师讲课、优质课竞赛、平时听课中，对这一课题曾听过近二十位教师的课，基本没有体现科学素质教育的思想，一般都处理成以解题为主的习题课，这种状况估计很有代表性。

目前，由于各地大力推进素质教育研究，物理教师开始注意科学家思想品格的教育作用，还有部分教师也注重了STS教育，但这些还不是科学素质的核心内容。因此，我们一方面在思想上要提高对科学素质教育的认识，引起重视，二要加强自身科学素质的提高，三要不失時机地渗透科学素质教育。只有这样，才能全面地完成物理教学中的素质教育任务。