科學精神培養與物理教育論文

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一、理性精神的培養

理性精神是科學的靈魂。物理學科教育要充分發掘科學的理性資源，培養學生的理性精神。“物理學理論的根本宗旨是為了揭示和描繪自然界內在的固有結構———簡單、對稱、和諧與統一，從而實現人類心靈深處的渴望與自然界之本質的高度吻合。”許多時候，我們占有的經驗材料往往是不充分的、不純粹的；而事物的現象與本質、特殊與普遍的關系又往往是十分隱蔽，此時從經驗到本質、從已知到未知之間的邏輯通道也就不十分清楚，中間常常缺少必要的推理依據與環節，這時對未知領域的探索往往會變得迷惘和停滯。解決這種迷惘的科學方法就是充分發揮學生的主觀能動性，大膽假設，并在假設的指引下繼續探究。當然，這種具有嘗試意義的假設是否具有真理性，還須由客觀事實來檢驗，從這個意義上講，“大膽假設，小心求證”，正是科學最具有特色的理性方法。在實際教學中培養學生掌握假設與求證的理性方法，就是要注意引導學生運用這種方法獲取知識，解決問題。

二、求實精神的培養

求實精神的培養是物理學科教育必須傳承的文化之脈。17世紀，伽利略用實驗叩開了自然科學的大門，物理學擺脫了中世紀經院哲學的桎梏，形成了物理學以實驗為基礎的意識；也正是這種求實規范的實證方法，使科學理論的真正性得以保證，形成了科學區別于一切宗教、迷信的劃界標準。一要突出實驗驗證，強化實證意識。科學就其產生過程而言，主要有兩種途徑：歸納和演繹。事實上，在科學抽象中獲得的一般性并不保證包括所有個別性，個別性也并非全部納入一般性，例如“熱脹冷縮”的一般規律就不包括水的“反膨脹現象”；以光的直線傳播為基礎的“小孔成像”規律也不涵蓋小孔足夠小時的衍射現象；尤其是以理想化模型為基礎獲得的一般規律更難以概括一切同類個別事物。從這個意義來講，從一般性出發并非一定能揭示個別事物的特征，即符合邏輯并非一定是真實的。真正能檢驗演繹結論真實性的仍然是事實。因此，在物理教學中突出驗證性。在驗證性實驗過程中要本著實事求是的態度，充分尊重學生的驗證成果，既要允許證實，也應允許證偽，讓學生在實驗中真正體驗物理實驗的實證力量，強化學生的實證意識，培養學生的實證意識和實證精神。二要親歷科學過程，體驗求實規范。求實精神的培育要符合學生的認知特點，遵循“問題———假設———驗證———理論”的探究思路。然而，問題在于學生以怎樣的方式經歷這樣的探究過程。在當前科學教育中似乎流行著一種以科學探究思路為線索的、稱為之“順桿爬”的模式，即教師根據學科的知識基礎和思維水平設計出最簡捷、高效的探究路徑。而后，學生在教師的啟發誘導下，以“聽”“看”“思”為主要活動方式，追隨教學設計思路順藤摸瓜地觀察、理解、消化，獲得結論。雖然在這樣的的教學中，學生也經歷了所謂的科學探究，但這種從問題發現到假設提出，再到驗證方法、步驟，甚至連表格都設計好的探究并不反映科學探究的真實過程和高度復雜性。只有親歷科學過程，才能體驗科學規范、領悟科學精神，因此，我們應該變革這種順桿爬式的科學探究，變“看科學、聽科學”的形式探究為“做科學、體驗科學”的親歷性探究，讓學生在親歷科學的探究過程中體驗科學的求實規范，領悟求實精神。

三、懷疑精神的培養

任何學科都不是一經建立就成為永恒不變的知識體系，對已有理論保持批判性的懷疑是科學精神又一重要表現。“敢于質疑，能夠質疑是科學精神的重要組成部分。在教學中要營造問題情境，鼓勵學生質疑問難，并教給學生發現問題和提出問題的方法。”與這種基本的科學精神相對應的品格，則是學生的獨立個性，只有具備獨立個性的學生才能不畏權威，敢于與眾不同，標新立異，敢于違反常規地提出與主流觀點不同的見解。因此，培養學生的懷疑精神需要教師改變傳統的教育觀念，提倡教育民主；為學生個性發展提供良好的教育環境。

第一，鼓勵學生敢于挑戰權威。這種挑戰包括敢于向教師的教學過程挑戰，敢于向成熟的解題方法挑戰，甚至向書本的知識體系挑戰。中學物理教材選取的內容主要是以牛頓定律為基礎的經典物理學，即便是這樣一種比較成熟的知識體系，也不應該成為禁錮學生思想的教條。可以發問的是，描述低速宏觀的機械運動規律的運動學是否也應該是多元的呢？可以用速度等于單位時間內的位移來描述物體運動的快慢及方向，那么是否也可以用速度等于單位位移所用的時間來描述物體運動的快慢及方向呢？“任意相等時間內速度的增量相同”來定義勻變速運動的概念，是否也可以用？當然，這樣的構想可能不符合邏輯簡單性，也可能過于天真，但這并不能否定它所孕育的敢于挑戰權威的質疑精神。

第二，淡化“傳道、授業、解惑”的權威性。教師的職業是崇高的，教師肩負著為社會培養合格人才的使命，正是這種使命感培養了教師的教育責任感。同時也賦予教師在教育中享有的權威和尊嚴。然而，也正是這種具有濃厚等級色彩的“教道尊嚴”，一旦失去約束時，就可能演變為一種教育專制，教師便成為知識圣壇上的教主，而學生則成為聽從教誨的臣民，這與“科學不仰仗權威”的本性是相違背的。這種專制教育必然形成“唯書、唯上、唯師”的奴性教育，導致壓制學生個性發展的強制教育，由此不可能培養敢于懷疑的萌芽。因此，應該淡化教師在教育中的權威感，弱化對課堂教學的控制欲，放下架子，尊重學生，不強求統一，以促進學生個性發展，培養學生敢于懷疑的精神。

作者：黃加壽單位：興化市周莊初級中學