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一物理學科中科學精神的指向

科學精神是指學生在學習、理解、運用科學知識和技能等方面所形成的價值標準、思維方式和行為表現。具體包括理性思維、批判質疑、勇于探究等基本要點[1]。科學精神是學習所有自然科學的核心，在物理學科中科學精神體現在哪里呢？（一）理性思維是物理學發展的基礎。理性思維是一種建立在證據和邏輯推理基礎上的思維方式[2]。例如在研究聲音的傳播條件時，通過抽出玻璃罩中的空氣，聽到鬧鐘的聲音在逐漸減小，從而推理得出“聲音不能在真空中傳播”的結論。例如在研究力和運動的關系時，亞里士多德首先提出觀點：“有力作用，物體才運動，沒有力，物體就不會運動。”伽利略通過研究阻力對運動的影響，發現阻力越小，物體運動越遠，進一步推理得出：如果沒有阻力物體將會永遠運動下去。牛頓又對伽利略和笛卡爾的觀點進行更深入的理性分析，從而總結出著名的“牛頓第一定律”。應該說物理學中所有物理概念物理規律的得出，都體現著科學精神中理性思維的光輝。（二）批判質疑是物理學發展的動力。批判質疑是指要具有問題意識，能獨立思考、獨立判斷、思維縝密，能多角度、辯證地分析問題，做出選擇和決定等[3]。伽利略敢于質疑亞里士多德一直被奉為真理的“物體的下落速度和它的重量成正比，物體越重，下落的速度越快”理論，進行了著名的比薩斜塔實驗。1666年，牛頓用三菱鏡使太陽光發生色散現象，解開物體顏色之謎。之后，英國科學家赫歇爾提出質疑：“太陽光中有沒有我們看不見的光？”經過大量實驗終于發現可以使溫度計的示數上升的紅外線。隨后德國物理學家里特又提出了新的問題：“在紫色光的外面是否也有一種看不見的光呢？”通過不懈的努力最終發現能使熒光物質發光的紫外線。可見批判與質疑是促使我們不斷探索未知真理的根本動力。（三）勇于探究是物理學發展的保障。勇于探究是指具有強烈的好奇心和進取心，并具有不畏困難且堅持不懈的意志力，能大膽嘗試，積極尋求有效的問題解決方法。法拉第在物理與化學科學方面的重大貢獻完全源于他勇于探究的科學精神。1820年，奧斯特發現了電流的磁效應，引起法拉第的極大熱情，他試圖讓靜止的磁力對導線或線圈的作用而產生電流，但都以失敗告終。法拉第毫不氣餒，經過近10年的不斷實驗，終于發現了“電磁感應定律”。自十六世紀至十九世紀的近三百年來，正是由于伽利略、牛頓、帕斯卡、法拉第、安培、歐姆等諸多物理學家的勇于探究精神，給物理學的發展提供了足夠的保障。

二在初中物理教學中怎樣培養科學精神

（一）通過深入探究實驗培養科學精神。物理是以實驗為主的學科，但在教學過程中大部分教師都是將“探究實驗”變成了“驗證試驗”。例如在研究碘升華現象時，如果僅僅通過實驗現象直接得出結論：物體由固態直接變成氣態的過程叫做升華，那么學生的科學精神就不會得到有效培養。在2017年山東省煙臺市中考物理試題中的24題中提出這樣一個問題:“小明認為碘可能經歷了由固態到液態再到氣態的變化過程，請你設計一個實驗，證明碘直接從固態變為氣態，寫出實驗方案并扼要說明。”這道題目大多數學生都感覺無從下手，為什么會這樣呢？我們采用“出聲思考”方法進行分析發現，首先學生要具備批判質疑的科學精神，對課本的實驗要有自己獨立的思考并提出問題：“升華過程中是否會經歷熔化？”第二，學生要有嚴謹的理性思維：“怎樣證明升華沒有經歷熔化的過程？”通過分析找到“溫度”這個突破點。第三，學生要有勇于探究的能力，將思考過程用完整的實驗步驟體現出來。學生只有經歷這樣的深入實驗探究過程，科學精神才能得到真正的培養。（二）通過社會資源的利用培養科學精神。物理學科與學生的生活聯系密切，教學中可以將本地的社會資源充分的利用起來，多組織一些實踐性的課程進行教學。例如在城市的建筑裝修方面，與物理有關的知識應用很多。當學生有了力學、電學、熱學、光學等知識儲備之后，跟蹤一天裝修團隊，寫一篇關于“裝修中的物理”的調查報告，以下是學生報告的總結。（1）電學方面：水電改造中，雙控開關的設計；（2）光學方面：太陽能熱水器的方位與樓層的限制；（3）聲學方面：水管隔音、天花板隔音等。在學習了比熱容的知識之后，學生到周圍農民的塑料大棚中調查，做一篇題為“塑料大棚中的物理知識的應用”。可以對其中溫室效應、增強光合作用、減少熱量散失、鋪設電熱絲、用大功率燈泡照明等展開調查研究。在社會活動中，激發學生的學習興趣和解決問題的欲望，從而可以在解決問題中培養科學精神。（三）通過“生成課程”培養科學精神。“生成課程”（Emergentcurriculum）是美國太平洋橡樹學院貝蒂•瓊斯（BettyJones）提出的，是以真正的對話情境為依托，在教師、學生、教材、環境等多種因素的持續相互作用過程中動態生長的建構性課程。這表明課程擯棄了“本質先定，一切既成”的思維方式，而代之以“一切將成”。例如在《生活中的透鏡》這一節中，通過調節暗箱的長度使照相機所呈的像清晰，然而學生提出問題：“為什么實際生活中拍照，并不需要調節像距？”這時很多教師會簡單解釋：“我們使用的是傻瓜式照相機，不需要調節。”但是如此一來學生的質疑、理性思維等科學精神也就被忽略和抹殺了。實際教學中完全可以重視這個問題，把它作為生成課堂的一個契機，通過展示最新的照相機內部結構，讓學生去領略最新科技的發展，去發現新的問題：“它調節的還是像距嗎？”“它的焦距是怎樣調節的？”等。在這個過程中學生自身的能力和態度雖然存在著較大的差異，但教學形式上的開放性和自主性，大大激發了學生的學習興趣，使學生能在課堂上主動參與，踴躍發言，并敢于大膽地對別人的意見提出質疑，學生的科學精神也就得到了提升。“莫為浮云遮望眼，風物長宜放眼量”。基礎教育改革過程中一定會遇到各種問題，核心素養的內涵也需要不斷的補充和完善，科學精神的培養也不是一朝一夕可以完成，但是只要每一位教育工作者都能多思考一點點、多進步一點點，相信在不遠的將來，整個教育事業就會前進一大步。

參考文獻

[1]魯后君.初中物理教學中對學生科學探究精神的培養[J].科學大眾(科學教育),2009(10):8.

[2]王亞剛.淺談在初中物理教學中培養學生創新精神[J].祖國：建設版,2013(2):60.

[3]亓鵬華.在初中物理教學中培養學生的創新精神初探[J].中國體衛藝教育,2009(2):36-37.

作者:張浩 單位:煙臺開發區第五初級中學