物理教学素质教育探索论文

2022-04-23

摘要:成效为本教育是一种先进的教育理念,强调以学生为中心,以成果为导向开展教学活动,采取有效的教学方法达到预期的教学成果。按照成效为本理念,对应用型本科专业实践教学的目标体系、教学内容、教学方法、评价体系进行设计,以食品类专业为例,分析了实践教学改革应突出岗位需求、学生中心和持续改进的理念,实现人才培养质量的不断提高。以下是小编精心整理的《物理教学素质教育探索论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

物理教学素质教育探索论文 篇1:

高师院校师范生(生物)教育实践能力培养的探索

摘要:高师院校师范生的教育实践能力是衡量师范生教育教学素质的重要标志。新课改背景下,更要注重教师的教育实践能力的培养。本文从生物学科角度出发,总结当前我国教育实践能力的主要培养模式,分析新课改对师范生培养的要求,为教育实践能力培养模式提出改革的建议。

关键词:教育实践能力;生物;探索;改革

实践能力是在有目的地探究、改造世界的过程中,人所表现出来的能力。例如:科学实践能力、社会实践能力和教育实践能力等。高师院校师范生的教育实践能力,是师范生运用理论知识,从事培养人的教育实践活动时所具备的生理和心理特征。高师院校师范生是一线教师的主力军。在新课程改革推行的环境下,中学生物学科的教育目标不再局限于向学生灌输知识,还包括对学生的创新思维、动手能力的培养,以及学生对大自然热爱的培养。因此,高等师范院校在培养师范生(生物)教育实践能力时,既要考虑到培养师范生的教学素养,还要考虑到生物专业的学科特点。本文就高师院校师范生(生物)教育实践能力培养的改革进行了初步探索。

一、教育实践能力的内涵

1.教学能力。教学能力是教师的基本素质,包括备课能力、讲课能力、课外作业布置与批改能力和学业评价能力等。并且随着科技进步,高师学生也应掌握多媒体等先进的教学技能。

2.教育科研能力。在当今新一轮课程改革体制下,人们更加注重教师的科学探究能力。教师正渐渐从传统的“传道授业解惑者”转变为“研究型教师”,一个优秀的基础教育教师,应当具备一定的教育科学研究能力。

3.班级管理能力。班级管理能力是教师根据一定的教育目的,采取一定措施,对班级中的教育活动进行计划、组织、协调、控制的能力。因为教师的工作多数在班级中进行的,也就要求高师学生应当具备基本的班级管理能力。

4.基于生物学科的实践能力。在生物课程设置上,除了理论教学部分,还有大量的实验教学。教师在对学生授课过程中,不仅要培养学生对生命的热爱,还要具备熟练的实验技能并注重对学生探究能力的培养。

二、我国高等师范院校当前教育实践能力培养的主要模式

1.课程理论教学。高师院校课程理论教学主要包括通识教育课程、专业课程和教育类课程。在通识教育课程中,外语、政治理论占最大比例;我国专业课程设置主要借鉴苏联的办学模式,将系科专业与中学课程设置对口,专业课程在总课程中占最大比例。在总体课程设置中,更侧重专业课程教学,对教育实践类课程设置较少。

2.教学实践活动。教学实践活动主要有模拟教学、教育见习、教育调查、教育实习等内容。其中,模拟教学、教育见习和教育实习为重要组成部分。模拟教学一般安排在教法课上进行,每节课安排几名学生讲课,师范生截取中学课程某一片断进行教学,任课老师根据表现给予评价;教育见习安排在第六学期进行二周时间,主要内容是教学过程的观摩,根据师范生的见习汇报,指导教师给予评价;教育实习以在实习基地试讲为主,第七学期进行5——8周时间,导师安排多是双导师制,实习内容与学校教学进展相统一,师范生实习结束后上交教学日志、实习总结等,以便指导教师进行评定、总结。

三、新课改对生物高师教育提出新挑战

1.要求生物教师具备更广的知识背景。新课改提倡开设综合课程,如“综合理科”,涉及生物、化学、物理等多个学科。要求教师的知识结构不能仅局限于生物学科知识,还应博通各科,融会贯通。只有拥有全面知识结构的教师,才能承担起综合课程的教学,促进新课改的顺利实施。

2.要求生物教师具备教育教学研究能力。新课改背景下,教师不再只局限于讲课,教师应成为一名研究者,善于在教学过程中发现问题、提出问题并解决问题。尤其生物学科,更需要教师充分发挥自己的才智设计课程,大胆创新。

3.要求生物教师具备应用信息技术的能力。新课改要求,信息技术在教学过程中应得到广泛应用,灵活呈现教学内容的形式。这就要求生物教师需要具备运用教学媒体与教学设备教学的能力;应用互联网资源平台收集、处理信息的能力;熟练制作课件、运用多媒体准确高效灵活的讲课的能力等。

4.要求生物教师具备情感教学能力。新课改要求,教学过程应注重学生的情感培养。要求教师不仅要重视认知目标和能力目标的教学,还要关注情感目标的实施。通过对学生的情感教育,培养学生热爱生命、热爱大自然的优秀品质,以实现开设生物课程的最终目标。

四、师范生(生物)教育实践能力培养模式的改革建议

1.建设新型的课程体系。①明确专业课程价值取向。新课标的实施,要求教师具有从事教育实践研究的能力,即研究型教师。在专业课中减少“填鸭式”理论教学,有意识的将教学目标转变为培养师范生科研意识和科研能力,注重对生命珍惜和热爱的情感教育,并发展师范生的创新精神与创造能力。②完善通识课程,提高教育实践能力,还需教师掌握多方面获取知识的能力、运用多媒体网络进行教学的能力。这就要求我们在通识课程方面进行改革。增加多媒体网络、相关学科专业等课程的比例,紧跟新课程改革的步伐。③开设科学的教师教育专业课程。在由教育学、教育心理学、生物教学论组成的“老三门”课程理论体系中,加入现代教育技术、书法艺术、教师演讲等课程,可以有效提升师范生的教育实践能力。

2.探索多样化的实践教学模式。①延长实践教学的时间。当前实践教学时间较短,很难达到实践教学的目的。师范生的实践教学应是一种全程的教育活动。每个年级都应开设实践教学活动,一至三年级教育见习,第四年的实践倾向于教育实习,并且将实习延长至12周。保证每名学生都参与到实践教学中。②建立稳定的实习基地。建立稳定的实习基地,增加实习基地数量,是为实践教学活动提供可靠的平台。应选择可以保证实践教学活动正常进行的学校,还应分别在大中小型城市和农村中选择不同类型的学校,以便让师范生了解不同层次的教学需要。③加强实习指导教师队伍的建设。建立一支高水平的指导教师队伍,是实践教学活动顺利开展的基础和保证。指导教师不仅要选择有丰富教学经验的高校教师做第一导师,还要聘请熟悉中学生物教材、掌握课改趋势的中学教师做第二导师,切实帮助学生解决实践教学活动中的各种问题。④建立新型、合理的实践教学评价体系。建立一套规范、合理的实践教学评价体系,是培养高技能师资的关键。指导教师在实践教学中应加强督导作用,采用多种形式如访谈、实地考察、抽查等,对实习报告进行评估、考核。通过这种严格的实践教学评价体系,可以避免原先因监督不严导致实践能力得不到锻炼的现象。

综上所述,高师院校师范生(生物)教育实践能力培养的改革意义重大,需要紧跟新课程标准步伐,从课内与课外、知识学习与实践训练等各个层面综合设计。并且,师范生从职初期教师成长为一名经验丰富的优秀教师,仅靠高校努力是不够的,还需要全社会的理解与支持。本文针对生物学科的特点,在师范生教育实践能力的培养上做出探索,希望能为高师院校的改革与发展提供借鉴和参考。

参考文献:

[1]吴波.地方高校师范生教育实践能力培养的探索[J].教育探索,2012,(01).

[2]程成,雷体南,周春阳.师范生教学实践能力培养与对策的研究[J].科教导刊(上旬刊),2012,(02).

[3]张玲燕,李远蓉.教师教育的发展历程简述[J].教师发展,2013,(11).

[4]兰英,郗海娇.师范生教育实践能力培养下的课程整合探析[J].高等教育研究,2009,30(10).

[5]刘燚,阎恩让.高师教育实习存在的问题与改进策略[J].陕西教育(高教版),2013,(Z1).

[6]叶叶.教育见习—研习—实习一体化——实践模式的问题与管理对策研究[D].华东师范大学,2013.

[7]刘影.高师本科生物教育专业实践教学的现状与对策研究[D].东北师范大学,2009.

[8]罗树华,李洪珍.教师能力学[M].哈尔滨:黑龙江教育出版社,1991.

[9]孟娟.高等师范院校生物科学课程设置的初步研究[D].华中师范大学,2003.

[10]贾晓秀.论新课改背景下的中国高等师范教育课程结构改革[D].山东师范大学,2006.

[11]高英慧.新课改背景下对生物师范教育的几点思考[J].教育科学,2008,(16).

[12]金凤,刘杰.高师化学教学中贯穿学生教学能力培养的探讨[J].阜阳师范学院学报(自然科学版),2013,(03).

[13]郑玲,刘萍.新课程下高师生物类师范生教学素质的培养[J].高校讲坛,2010,(15).

[14]冯利,于海波,唐恩辉.准教师教学实践能力的现状考查与提升策略研究[J].黑龙江高教研究,2013,(02).

基金项目:吉林省基础教育研究课题(JLSJYZ2012Z064);吉林师范大学高等教育教学研究课题(Jsgjy11A11)。

作者简介:周晓馥(1964—),女,吉林四平,现为吉林师范大学生命科学学院教授,博士。研究方向:生物学教学与研究。

作者:周晓馥,李晓灿,刘倩榕

物理教学素质教育探索论文 篇2:

基于成效为本教育的食品专业实践教学改革探索

摘  要:成效为本教育是一种先进的教育理念,强调以学生为中心,以成果为导向开展教学活动,采取有效的教学方法达到预期的教学成果。按照成效为本理念,对应用型本科专业实践教学的目标体系、教学内容、教学方法、评价体系进行设计,以食品类专业为例,分析了实践教学改革应突出岗位需求、学生中心和持续改进的理念,实现人才培养质量的不断提高。

关键词:实践教学;成效为本教育;教学改革

地方本科高校应用型人才培养要突出学生为中心的理念,体现知识、能力、素质的协调发展。应用型人才是能够将所掌握的专业基础知识和基本技能熟练应用于实际生产、生活中的人才类型,与学术型人才相比,更强调要有具体的实践能力,其知识结构和能力培养主要围绕生产生活实际需要进行设计,人才培養过程强调与生产实践的结合,更注重实验教学、生产实习、技能实训等实践教学环节作用[1]。因此,实践教学是应用型人才培养的重要教学环节。

实践教学包括课程实验、实习实训、社会实践、毕业设计、创新实践等环节,其在应用型人才培养中的地位和作用已经被广泛研究并达成共识。在实践教学中,要以学生为本设置课程和确定内容,明确教学目标,改革教学方法,通过引导学生自主学习、合作学习和探究学习,达到预期的学习目标和能力要求[4]。在应用人才培养过程中,关注学生学习结果的教学改革逐步受到重视,在此背景下成效为本的教学方法得到较多研究和应用。本文在成效为本教育(Outcome Based Education,简称OBE)理念下,探讨食品类专业实践教学改革和实践能力培养问题,以实现明确教学内容、激发学生学习、提高人才培养质量的目的。

一、成效为本教育概述

成效为本教育(OBE)作为一种教育范式,也称为成果导向教育,最早由美国学者Spady提出[5]。Spady认为,结果是学习的终极证明,是学生在课程结束时应该做到的事情,OBE希望教育过程应该有清晰的教育目标、给予学生充分的展示机会、寄予学生高期望值和以学生获得的学习结果为依据反向设计课程[6]。在OBE中明确无误地规定教育的结果,教育结果决定了课程内容及其组织、教学方法与策略、课程设置、评价过程、教育环境和课程进程等[7]。OBE的教育方法属于以成果为导向的思维,与以投入为基础的教育相反,它更强调教育成果的达成性,课程的设计取决于学生在课程结束时应该展示出的学习成果[8]。20世纪90年代,OBE在美国迅速发展并形成较为完备的理论体系,工程教育认证协会接受了OBE理念并应用于认证标准,后来推广到英国、澳大利亚、马来西亚、新西兰、南非等国家,进入21世纪,我国香港、台湾等地高校逐步引进OBE理念进行教育改革,也取得了一定的实际效果[9-10]。

在人才培养过程中,OBE强调教学过程对于学生来讲需要实现什么样的学习目标、为什么设置这样的学习目标、怎样帮助学生达到这样的学习目标以及如何评价学生是否实现了这样的学习目标。因此,按照OBE理念,在教学实施过程中应明确学生的学习目标,教学组织、教学设计和教学评价要有利于学生达到学习目标和能力要求,采取的教学方法要让所有学生都有机会展示自己的学习经验,学生自始至终都清楚做什么,切实体现以学生为中心的教育理念。从内涵角度看,OBE着重强调能力本位、成功学习、个性化评价、学习成效等方面,教师要事先明确学习成果,以成果为导向设计个性化学习要求或方案,实现从管理学生到服务学生的转变,使学生在学习过程中完成自我实现,并取得学习成果,教师通过学生学习成果的反馈改进课程设计与教学,逐步完善教学方法和教学评价[11]。

二、基于OBE的实践教学设计

在应用型本科人才培养过程中,实践教学是培养学生实践能力的主要教学环节,然而,相对于理论课程教学,实践教学仍然比较薄弱,其教学内容、方式方法、考核标准等方面与社会对人才能力的要求还存在较大差距。如何才能在实践教学中有效地培养学生的实践能力,除了要构建一个合理的实践教学体系外,还应注重实践教学的目标性、成效性以及评价机制等,因此,可以按照OBE理念设计实践教学。

(一)实践教学目标设计

实践教学目标应符合专业人才培养目标的要求,专业培养目标不同,实践教学的目标也存在差异。按照OBE理念构建实践教学目标体系,应以人才就业岗位需要为中心,应有利于培养学生素质与能力。在实践教学改革中,根据食品类专业特点和人才成长规律,建立了初、中、高三层次实践教学目标体系。实践教学总体目标要体现出培养学生能力、素质、创新三个基本要素,初级目标主要通过大学化学基础实验、计算机应用实验、社会调查、社团活动等形式培养学生的基本能力和基本素质;中级目标则是通过专业基础实验、专业实验、工程实训、认识实习以及生产实习等形式培养学生的专业技能和工程素养;高级目标侧重培养学生综合能力和综合素质,通过毕业实习、毕业设计、创新实验、学科竞赛等综合性实践培养学生的岗位适应能力、人际交往能力和创新发展能力。在这种目标体系中,三层目标依次递进,符合能力和素质培养规律,但各层级训练项目之间又存在相互联系、相互支撑的关系。

(二)实践教学内容设计

实践教学目标体系中支撑基础、专业、综合三个实践环节的教学内容是培养学生实践能力的关键,因此,按照OBE理念和循序渐进的原则,突出学生的中心地位,应合理设计并实施实践教学活动。对于应用型本科院校食品类专业,应按照行业需求、学生为本、持续改进的思路设计实践课程体系,其中基础实践主要包括大学物理、大学化学、计算机实验以及社会实践等形式,专业实践主要包括专业课程实验、开放实验、认知实习、生产实习、课程见习、工程实训等形式,综合实践主要包括毕业实习、毕业设计、创新实践等方面,如何将这些实践内容进行合理编排,对于保证实践教学效果具有重要作用。在食品科学与工程、食品质量与安全等专业实践教学改革中,按照内容整合和模块组合的思路,将实践教学内容编排成校内实验、校外实习、创新实践和社会实践四个模块,每个模块对基本技能、专业技能、综合技能三个能力层次起到相应的支撑作用,学生实践能力的培养通过四个模块来实现。

(三)实践教学方法设计

应用型本科专业学生实践能力的培养,有赖于采取什么样的教学方法,往往方法不同,教学效果也不同。按照OBE的实施原则,学生最终学习成果既是教学的终点,也是教学的起点。根据反向设计的原理,以最终学习成果为起点,反向设计课程内容和教学方法,是确保教学活动促进最终目标实现的关键。基于OBE理念进行实践教学设计,应以学生为中心,教学过程要充分体现教与学的互动性,教师的指导作用主要是引导和协助学生达到最终目标,教学过程中关注学生学到了什么,而非教师教了什么,教学的出发点是达到最终目标需要什么,主张研究型和个性化教学模式,根据不同的教学要求,为每名同学提供不同的学习机会。因此,(1)应明确学习成果,包括实践技能、生产知识、职业素养等方面,确定的学习成果要容易评估,并制定相应的评价办法;(2)教师要对设计的实践教学活动进行简要的说明,提示学生在实践中为了实现最终目标可能涉及的技术、方法和手段;(3)教学中要制定切实可行的评价方案,对每项实践活动成效进行评估,评价学生最终学习成果的达成性[12]。

(四)实践教学评价设计

实践教学评价对于保证教学效果与实现教学目标具有重要作用,按照全面性、客观性、操作性与持续性的原则,构建了涵盖教学目标、教学资源、教学实施、教学成效4个一级指标和10个二级指标的监控与反馈闭合式实践教学评价体系。教学目标是实践教学的方向,必须以人才培养目标为依据、以培养学生实践能力为前提,这是实践教学的根本所在。教学资源是实践教学的保障,教师数量与水平决定了实践教学的质量与效果,然而,地方应用型本科高校普遍存在实践教师数量不足、水平不高的问题,直接影响应用型人才培养质量;实践教学基地的数量、质量和运用以及实践教学经费投入是保证实践教学效果的基础。教学实施是实现教学目标的具体过程,包括教学内容设计、教学方法选择、教学手段运用、教学管理制度执行等方面,是实现教学效果的关键环节。教学成效是教学目标实现情况的检验,需要从教师完成教学任务情况和学生学习效果两个方面进行考量。根据OBE的理念,学生学习效果采取自我参照式评价,以通过或未通过方式体现,同学之间不存在比较。

实践教学监控、评价与反馈形成封闭环、首尾衔接,有利于发挥监督和调控功能,可以对实践教学的全过程进行监控,评价结果及时反馈到教学组织者和执行者,能够持续改进教学目标,使之与培养目标始终一致,持续改善教学条件和改进教学活动,保证其与教学目标相符合,实现教学质量的持续提高。

三、基于OBE的实践教学改革

实施OBE的教学改革,首先要明确实践环节的教学目标,并设计学生的预期学习成果,而学习成果要易于测量与评价,有助于实现教学目标和培养学生实践能力。在按照OBE理念进行实践教学设计基础上,细化了食品类专业四个实践环节的教学安排,进一步明确每个实践项目的教学目标、预期学习成果以及评价依据。在每个实践项目的教学中,教师向学生清楚地表述本实践项目的教学目标以及学生应达到的学习成果,整个教学过程都将围绕学习成果目标展开,重视学生在教学过程中的参与情况及其完成工作任务情况,实施个性化指导,让每个学生都能通过自己努力完成任务,增强学生学习的获得感与成就感,让成功激发学生进一步学习的兴趣,从而实现教学目标,学生收获学习成果。比如,在课程实验教学中,根据学生对实验内容的理解以及仪器设备使用熟练程度不同进行单独指导,让基础好的同学直接独立完成实验,而基础较差的同学在教师指导和同学协助下完成实验,实验结束分别总结成功与教训之处,使学生在尽享成功喜悦之时清楚自己今后需要努力的方向;又如,在实习环节中教师要对实习的目标及应达到的效果进行详细说明,对生产工艺、流程、规范等进行全面或个性化指导,学生通过参观或岗位操作可以了解专业知识在实际生产中的应用,同时在真实岗位上锻炼操作技能,使每名学生在实习过程中都能有所收获和提高。创新实践、社会实践环节的教學过程也可进行类似处理。

实施实践教学监控与评价是保证教学效果的重要措施,按照食品类专业培养目标,实践教学评价采取过程与结果相结合的方式,客观评价学生的学习成果,有利于培养学生实践能力和提高实践教学质量。比如,毕业实习环节的评价采取食品企业与学校评价相结合、形成性和终结性评价相结合方式,对学生岗位工作、专业技能、职业素养、创新意识、团队精神等方面进行综合评价,最终得出教学目标和预期效果达成情况。实施监督反馈机制,将评价结果反馈到学院及教师,结合评价情况有针对性地制定整改措施,以保证实习环节教学质量持续提高。

在地方应用型本科高校实施成效为本的实践教学改革,突出教学中学生所取得的学习成效,从而保证学生将来工作所需的专业知识、实践能力和综合素质。因此,在食品类专业中,以岗位需求为导向,以学生为中心,按照OBE理念对实践教学的目标、内容、方法及评价等进行改革,构建以成果为导向的实践教学体系,从预期的学习成果出发确定教学内容,设计相应的教学方法,实施多元化的过程性评价和结果性评价相结合评价方式,保障了教学效果与学习效果,从而提高了应用型人才的培养质量。

参考文献:

[1] 薛松梅,朱丽丽,周小兵. 基于应用型人才培养的“351”实践教学改革[J]. 中华护理教育,2011,(8).

[2] 王兴芬. 面向应用型人才培养的实践教学内涵建设及其管理机制改革[J]. 实验技术与管理,2012,(9).

[3] 朱梦冰,刘晶如,杨燕, 等. 应用型创新人才培养实践教学改革[J].实验室研究与探索,2016,(7).

[4] 龚本刚,桂云苗,程幼明. 成效为本教学法及在《物流管理》教学中的应用[J].宁波大学学报:教育科学版,2011,(2).

[5] Spady W G. Choosing Outcomes of Significance[J]. Educational Leadership, 1994,(6).

[6] Brandt R. On outcome-based education: A conversation with Bill Spady[J]. Educational Leadership, 1992,?(4).

[7] Harden R M, Crosby G R, Davis M H. AMEE Guide No. 14: Outcome-based education: Part 1--An introduction to outcome-based education[J]. Medical Teacher, 1999, (1).

[8] Davis M H. Outcome-based education[J]. Journal of veterinary medical education(JVME), 2003, (3).

[9]赵丽丽. 成效为本教育理论对我国高等教育改革的启示——以英国敦提大学医学院为例[J]. 山西高等学校社会科学学报,2014,(7).

[10] 陈卓武,揭晓. 香港高校“成效为本”的教学改革及启示[J]. 教育探索,2016,(10).

[11] 李红梅,黄海燕,龚爱民. 基于成果导向教育理念构建复合应用型人才培养体系的实践[J].高教学刊,2018,(7).

[12] 刘旸,刘红. 成效为本教学方法的理论与实践——以香港高校英语教学为例[J]. 现代教育管理,2009,(8).

作者:赵东江 马松艳

物理教学素质教育探索论文 篇3:

新课程改革下物理学史和物理教学融合的教学模式探究

物理学是研究物质的运动形式和物质各层次的结构、相互作用和运动的基本规律的科学。如其他学科一样,物理学的基本概念、基本定律和基本定理都经历过一番从酝酿到产生,从萌芽到建立的辩证发展过程。因此,物理学史作为研究物理学发展及规律的科学随之出现了。著名物理学家钱三强说:“物理学史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,这块宝地值得我们去开垦,这些精神财富值得我们去发掘。如果我们能重视这块宝地,把这块精神财富发掘出来,从中吸取营养,我相信对我国教育事业和人才培养都会大有益处。”物理学史是物理学产生发展的历史,是人类文明进程的重要组成部分。通过对物理学史的学习,不仅可以了解前人的科学精神、科学思想,还可以达到“益人神智”的作用。因此,在提倡素质教育的今天,教师应该把物理学史融入物理教学中,在为学生传递知识和技术的同时,拓展学生思维、培养学生的科学精神,推动物理理论教学顺利实施。

一、 我国物理学史教育的现状及存在的问题

传统的物理史教学内容单一并未独立成课,甚至未独立成篇,往往是物理教师在教学时捎带讲授。有的教师甚至开门见山、直接教授理论性强的知识,对物理学理论的产生、发展、应用介绍甚少,更少关注学生科学素质的培养。在传统物理教学中,物理学史与物理学教育未能有机结合,物理学史的意义教师没有充分重视,导致学生对物理学史态度淡漠,忽视了物理学史的引导作用,从而影响了物理教学和学习的效果。物理作为科学发展中的一门基础学科,其中的理论方法、定律公式深刻地影响着人类对物质世界的基本认识、思维方式和社会生活。因此,在物理教学中有机融入物理学史教学,对于培养学生的科学素质具有重要意义。

二、 物理教学中渗入物理学史的重要意义

法国著名物理学家郎之万说:“在科学教育中,加入历史的观点有利而无一弊。”物理学传递的是知识,物理学史则传达的是智慧。因此,物理学与物理学史的结合、知识与智慧的结合、学习物理科学成果与学习物理学发展过程的结合对于科学素养的培养具有重要意义。

1.读史使人明智

学习物理学史可以培养学生的科学思想和精神。学习物理科学的发展史,就是为了读前人的成败兴衰,领会其科学思想,并指导我们的工作学习。物理学史教学常见的内容是一些有关科学家的小故事。如阿基米德在浴盆内发现了浮力定律,牛顿从苹果落地的现象中发现了万有引力,瓦特因发现烧水壶的壶盖被沸腾的开水所掀动而发明了蒸汽机,奥斯特在上电学课时无意中移动了小磁针而发现了电流的磁效应……就是这些科学轶事使理论学习变得更有吸引力。物理学史教学的目的是让学生系统了解物理学,即使不能对物理学有深入研究,学习了物理学家探索物理世界所具有的物理思想、高尚的品质,也会使学生端正学习态度,对学生的工作和生活进行指导,使其终身受益。

2.加深理解,提高智能水平

了解科学思想的逻辑发展和历史行程,对学习物理学大有益处。开始学习物理时,常会为不理解一些新概念而烦恼。这时,若能了解一下这些物理学概念形成的历史,则有助于加深理解这些概念。例如,“惯性”是一个难以理解的概念,定义众所周知,但仍然不能掌握它。倘若我们从概念产生的历史出发,就容易理解了。古希腊学者亚里士多德从观察到的现象出发,得出了一条定律,叫“强迫运动定律”,即物体的运动依赖于外力,外力一消失,运动就会停止。所以他得出的结论是:力是维持物体运动的原因。伽利略用理想斜面的试验推翻了这一错误的“强迫运动定律”,得出了正确的理论:运动不需要力来维持。从而用它可以解释更多的物理现象。两个简短的历史故事对比鲜明,使学生对惯性的理解一目了然。在回顾惯性概念的形成过程中,我们对其本质有了较为明确的认识,这比硬背定义学习物理概念要生动有趣得多,印象也深刻得多。

3.有利于培养学生的科学素质

“科学素质”虽然离不开“科学知识”,却并不等同于知识,它是更深层次的、基础性的东西,是对知识本质的理解和内化。科学教育不仅要让学生掌握知识,更要求学生具有热爱科学、并不断探索的科学意识和科学精神。现有的物理学知识都是人类从与物理世界的长期对话中,经过无数的曲折与反复,抽象概括而获得的。但物理教科书上那种公理化、逻辑化的讲授方式,却掩盖了概念、定律和理论的发展过程,将科学理论静止化、僵硬化、神圣化、教条化。世界上一切客观的东西都是永恒的运动和变化的,物理学的发展是一种不断获取知识并使其一切知识成果不断经受检验、证伪而获得发展的批判的、非教条的事业,永远不会达到无事可做的认识的终点。在这样的物理学辩证的发展过程中,只有通过物理学史的学习,才能使学生树立正确观念,使学生认识到,人类对于客观世界的认识运动是永无止境的,永远不存在什么终极真理,所有理论只有在发展中不断充实、不断完善,才能永葆青春。

4.有助于培养学生的创新精神

科学的本质在于探索,科学的生命在于创新。物理学史在培养学生的创新素质方面具有独特的功能。创新能力首先表现在怀疑和批判的精神,即力求以发展、变化的思想为标准来裁决和审视一切科学假说与科学理论,不迷信权威,这是科学能不断向前发展的动力。然而在现实的物理教学中,各类概念、公式、定律被神圣化、教条化。在以灌输知识为目的的教学中,剥夺了学生的批判精神。在物理学发展的进程中,物理学家的批判精神,是推动物理学不断发展的动力,伽利略对亚里士多德的怀疑和批判,推翻了错误的落体定律和强迫运动定律,得出了惯性定律;爱因斯坦抛弃了牛顿的绝对时空观,得出了相对论;普朗克否定了传统的能量是连续的观点,得出了量子论……这些物理学发展的史实,增强了学生的批判精神,同时培养了他们的创新精神,这对他们今后的学习和工作是大有好处的。

5.有利于培养学生良好的道德品质

真正的科学家不仅仅能增长人类的自然知识,而且还传播一种在思想上独立思考、有条理的怀疑的科学精神,传播一种在人类生活中相当宝贵的协作、友爱和宽容的精神。科学家是德、才、识的结合,是真、善、美的象征,他们不仅因为取得辉煌的科学成就而被千古传颂,还因为具有高尚的道德情操而流芳百世。他们在思想品质上都有一些共同的特点:对科学有浓厚持久的兴趣和真诚执着的追求,具有坚韧不拔的毅力和锲而不舍的精神,持之以恒的顽强奋斗;追求真理的科学理想和献身科学的牺牲精神;学习与创造同时并举,继承与创新相辅相成,科学实验与科学思想有机结合,形象思维与抽象思维综合运用,智力因素与非智力因素互相促进,无畏精神与科学态度高度统一……这些正是学生需要学习的道德素养,然而这些道德素养在物理理论学习过程中是无法充分了解的,只有通过对物理学史的学习才能被学习到。

6.有利于培养学生的审美素养

物理学的探索、建立和发展过程同样是对自然美的狂热的追求过程。如哥白尼认为“只有一光辉的太阳居于宇宙的中心,才能充分显示出宇宙具有令人赞叹的对称性与轨道运动和大小的和谐性。”从而创立了日心说。法拉第深信电与磁的对称性,经过10年的不懈努力,终于发现了电磁感应现象。开普勒用他的行星三定律论述了天体的运动是如此惊人的简单与和谐。因此,通过对学生进行物理学史教育,可以使学生形成正确的审美观、陶冶情操、热爱科学。

三、 渗透物理学史教育探索物理教学的途径

纵观我国历次物理课程目标和任务的变化和教学的实际,人们逐渐把关注传授知识、技能、方法为主的科学教育扩展到关注学生态度、科学精神、人文精神、价值观等整体性的发展。物理课程目标要为提高学生的素质促进学生全面发展服务,为社会培养所需人才服务。因此,物理课程目标既要考虑社会需求人才的基本素质要求,又要考虑所需人才是多层次和多规格的,学生个性是多样化发展的。在传授学生物理学知识的同时,培养学生的科学精神、人文精神;培养学生分析和解决问题能力、科学探究能力及创新能力;发展学生自主学习能力和独立探究能力;培养学生的质疑能力、信息收集和处理能力、交流合作能力。为了实现这样的目标就需要在物理教学过程中采取有效的方法来开发学生的潜能。而在物理教学中渗透物理学史教育,不失为一个实现新的教育目标的有效手段之一。但是由于我国物理学史教育还处于恢复、探索阶段,有关内容、形式和方法论述比较少,需要在实践中加强研究。笔者结合教学实践,在此方面提出了一些探索的途径。

1.以文字材料形式,将物理学史融入教材

我们目前的教材关于物理学史的内容很少,而且教师又不太重视给学生传授物理学史知识。若在教材中,按教材内容的需要,适时、适量地插入一些物理学史的内容,学生就可以很容易从课本教材中了解到与所学知识有关的历史背景和发展过程,这样会有很好的教学效果。如在胡克定律这节,若在教材中介绍:权威人士认为应将胡克定律改称为“郑玄——胡克定律”。因为物理学史中记载了早于胡克1500年,在《考工记·弓人》一文中记载了这个弹性定律……。通过对这些史料的介绍,能加深学生对定理和定律的印象和理解,使知识形象化,更容易记忆。从而,激发学生树立攀登科学高峰的信心。

2.通过教师讲授形式,将物理学史引入课堂教学

虽然物理学本身不是历史学,但它含有丰富的历史背景素材。物理教师应该在日常教学活动中认真挖掘历史素材,多方位展示物理规律的由来和背景,让学生在学习科学知识的同时受到物理学家探索精神的陶冶。教师在进行物理学史教学时主要采取课堂授课方式,因为课堂教学是贯彻物理学科教学的主渠道。这就要求教师必须具备与之相适应的素质和知识结构,教师一方面要重视教材中的物理学史教学,不能一带而过甚至避而不谈;另一方面要不断补充必要的物理学史内容,并应做到恰当地与物理理论教学有机的融合,在教学中,教师可以讲述一些科学家的故事和事迹。例如,富兰克林为研究雷电冒险进行的“费城实验”;法拉第鄙视名利,探索一生,老死在书桌旁;居里夫妇为提炼镭元素而甘受放射线的伤害,他们的女儿和女婿因长期从事放射线研究而英年早逝……。用这些科学家的事迹感染和熏陶学生,激发学生的美的人格力量。这样才能在教学过程中充分发挥物理学史的教育潜能,从而达到预期的教学目的。

3.以学生自学形式,利用第二课堂途径传播史学资料

物理课堂时间是有限的,教学内容也有一定的局限性,一节课的教学内容,不会涉及某一领域的全貌。教师可以利用课外时间,适时开展学史讲座或是专题讨论会,使学生对所学部分物理知识从整体上进行把握,进一步加深理解,使所学的知识立体化、网络化,全面提高学生科学素养。另外,教师还可以指导学生在业余时间阅读和搜集整理一些有关物理学史的资料,使学生了解更多的物理学史知识,开阔视野,培养学生的科学态度,以进一步实现物理学史的教育价值。学生通过自己查阅史料,还可以提高学生的初步科研能力,为以后从事科研工作打下基础。

4.利用多媒体形式,将物理学史渗入物理教学

在物理教学中,可以采用多样化的教学手段,如幻灯片、电影、录像、电视、广播、计算机等多媒体工具。教师在平时要注意物理学史方面资料的积累,通过电视或网络等手段收集与物理学史有关的内容。然后再采用多媒体播放这种直观的教学手段,将物理学史素材展现给学生,学生通过观看或是收听这些资料,不仅可以开阔他们的眼界,而且能激发他们的创造积极性和学习的兴趣。

如今,在物理教学中引入物理学史的内容,作为一种教学手段已经受到国内外许多物理教育工作者的广泛关注。物理学史集中体现了人类探索和认识物理世界的现象、特性、规律和本质的历程。它本质上是一门历史科学,它以人类与物理世界的历史为研究对象。所以它必然融合与物理学有关的自然科学以及与人类思想、社会历史发展有关的文史哲等多学科知识,是一门自然科学、人文科学、社会科学、思维科学紧密交叉渗透的综合学科,这种特性决定了物理学史在实施科学教育与素质教育结合中起到特殊作用。正如诺贝尔物理学奖获得者劳厄所说:“重要的不是获得知识,而是发展思维能力。教育无非是一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下的东西。”物理学史有着永恒的教育价值,揭示了物理学家在认识自然规律过程中的艰难历程,展示了科学家探索真理、追求完美的精神和品格。所以,在具体教学过程中将教学内容与其涉及的物理学史知识正确地结合在一起,有助于开阔学生的视野,拓展思维,培养他们的创新精神,从而树立正确的科学精神。

参考文献

[1] 郭奕玲,沈慧君.物理学史.北京:清华大学出版社,2005.

[2] 何维杰,欧阳玉.物理思想史与方法论.长沙:湖南大学出版社,2001.

[3] 侯新杰.物理学史与物理教学结合的理论与实践研究.上海:华东师范大学,2005.

[4] 钱长炎.物理教学中渗透物理学史教育的途径. 现代物理知识,1998(3).

[5] 刘兵,江洋.科学史与教育.上海:上海交通大学出版社,2008.

[6] 袁维新.国外科学史融入科学课程的研究综述.比较教育研究,2005(10).

(责任编辑 郭振玲)

作者:张志颖 张晓燕 余丹

上一篇:现代教育技术环境建设论文下一篇:社会公共利益法律保护论文