1、进阶实验教学设计培育学生科学素养进阶实验教学设计培育学生科学素养 詹仰旺 郭纪萌 摘 要：物理实验教学是培育学生的科学素养的一个重要平臺。从进阶实验教学设计的角度，围绕科学兴趣、科学知识、科学方法、科学思维、科学态度与科学精神等五个方面的科学素养的培育点，以初中物理力学实验为例，探索促进学生科学素养发展的教学策略。关键词：实验教学设计;科学素养;培育策略 1 提高实验教学中培育学生科学素养的地位 1.1 明确科学素养内涵，达成实验教学目标 科学素养是指科学知识、科学方法、科学态度和科学精神等 1，是物理实验教学中培育的目标之一，也是追求科学本质过程中的发展必然。1.2 改变错误实验观念，提高实
2、验教学地位“做不如播”“播不如背”的错误实验观是教师过分重视实验教学应试功效的结果，也是对实验教学促进学生科学素养发展作用的忽视。因此“改变观念、真做实验”才能确立实验教学在培育学生科学素养中的重要地位。2 挖掘实验教学中对科学素养预设的培育点 2.1 备课中做好培育学生科学素养的预设 对于物理实验教学，教师要做好充分的备课，进阶优化物理实验教学设计，预设好教学中的各个环节。2.2 实验教学设计中融入科学素养培育点 在备课中，要充分寻找和挖掘科学素养的培育点，使之融入到实验教学的具体设计环节中，并在实验教学设计中细化对学生科学素养培育点，如表 1。3 进阶实验教学设计落实科学素养培育策略以力学
3、实验为例 对应表 1 中的科学素养培育点，以力学实验为例，进阶实验教学设计，探索实现培育学生科学素养目标的策略。3.1 预设实验问题，调动激发科学兴趣 教师预设好实验教学中的进阶问题，调动学生积极猜想或思考，才能激发学生的科学兴趣。例如，在探究“影响摩擦力大小因素”实验中，用一个瓶子装沙，另一个完全相同的瓶子装水，沙和水的质量相等，从一块长木板（斜面）的相同高度处让两个瓶子同时滚下。进阶教学设计如表 2。3.2 树立正确观念，验证形成科学知识 对于物理实验中的一些物理现象，学生常会有一些不科学的认知，例如，“物体的速度大小与其惯性大小有关”;“物体匀速向下运动时受到一个冲力作用”;“重物与轻物
4、同高度同时释放，重物落得快”等错误的物理观念。然而通过实验教学，利用一些演示或分组实验，去验证、解释，以获得正确的科学知识，形成正确的物理观念，才能正确解释现象。又如，在“浮力的影响因素”的探究实验中，可能会有“物体浸没水中后，往深处移动，浮力增大”这种不科学的观点。在实验教学中，需要通过老师进阶提问，引导进阶思维，建构形成正确的科学知识。进阶教学设计如表 3。3.3 培育实验素养，进阶实验科学方法 实验探究的核心是让学生掌握实验的科学方法。学生通过经历实验过程、领悟实验原理，进阶实验研究的科学方法，培育和提升学生的实验素养。例如，在“固体密度的测量”实验中，其实验的基本原理是=，只要从基本原
5、理出发，抓住 m、V 两个物理量的直接和间接测量方法，即可理解和掌握衍生出来多种测量的科学方法。进阶教学设计如表 4。3.4 反映客观现象，培育理性的科学思维 科学思维是基于客观事物，进阶式反映客观现象，揭示事物本质属性，找出事物间相互关系及其内在规律的一种科学认知活动。在科学实验中，要培育学生尊重事实、客观分析数据的意识，又要培育学生运用理性的科学思维的方式解决问题、得出结论。例如，在“探究二力平衡的条件”的实验中，利用两铁架台，在中间放有一平台，平台上放有一长方形硬纸片，在长方形硬纸片宽边中间处分别系一根细线，每根细线的一端分别跨过铁架台上固定的定滑轮后，在另一端分别系两个相同的托盘。进阶
6、教学设计如表 5。3.5 求真科学态度，严谨质疑的科学精神 培育锲而不舍的求真科学态度和严谨质疑的科学精神，是物理实验教学追求的目标之一，严谨是科学研究中必备的一项基本素质和科学态度，让学生按照实验流程进行实验操作 3。同时，教师要引导学生不畏权威，敢于质疑，同时继承和发扬科学家们的科学精神。例如，在力学“伽利略理想实验”中，结合物理学史进行实验验证，用思维导图的形式多角度、多方面展现伽利略求真的科学态度和善观察、敢质疑、好思考、真实践、勇创新的科学精神。进阶教学设计如表 6。4 结束语 物理实验教学承载着培育学生科学素养的重要任务，作为物理教师，要坚持让学生动手实验，感受探究过程，挖掘课堂教学中科学素养的培育点。同时，在备课中进阶设计物理实验教学的各个环节，利用实验教学的有效性，提高学生的基本素质，把学生培养成真正具有“科学素养”的人 4。参考文献：1季国清，刘孝廷.科学态度是科学素质的核心J.北方论丛，2004（3）：102-105.2王孝华.密度测量方法集锦J.物理教学探讨，2007（2）：20-21.3黄平.在初中物理实验教学中培养学生科学素养的思考J.中学物理教学参考，2017，46（10）：92-93，98.4王银珍.利用实验培养学生的物理科学素养J.中学理科园地，2019，15（3）：9-11.
