本站原创摘 要：本篇论文对科技教育与物理教育的关系进行了科学分析和研究,通过对科技教育的理解和把握,通过对物理教育本质的长期研究,作者对科技教育在物理教学中的重要地位和作用进行了深入探讨,提出了科技教育在物理教学中的重要意义.论文提出了科技教育与物理教学相结合的几项基本原则.结合教育教学实践,作者详细论述了科技教育与物理教学相结合的措施与方法.
关 键 词：科技教育；原则；途径；方法
一、问题的提出：
科技教育是我国提高国民科学素质,建设创新型国家的重要基础,是我国在2020年实现小康社会目标,最终实现中华民族伟大复兴的重要举措.
物理学是自然科学中发展历史最悠久、最复杂、最感动人心的科学之一,综观人类发展历史,物理学促进着人类社会的进步与繁荣,使人类社会发生一次又一次的科学技术革命,改变着人类的生产与生活,影响着人类社会的历史进程.
高中物理的知识涵盖了物理学的五大分枝和领域,各部分知识有着非常严密的逻辑联系,不但知识系统性强,而且所有知识都与科学技术密切相关,因此,把科技教育与物理教学结合起来是物理教学本身的基本属性和应该完成的基本任务.
二、科技教育与高中物理教学相结合的重要意义
(一)实施科技教育可以有效的提高课堂教学效益
科技知识与物理知识有着密切的联系,物理知识本身就蕴藏在科学技术里,因此,在物理教学中结合科技知识进行教育,具有很强的关联性.当我们把物理的基本规律、定理等运用在现代科技知识里的时候,课堂教学就摆脱了单纯的知识传授,使学生能通过不同的科技情景理解物理知识,这样不但可以帮助学生对物理知识的理解,更能有效提高学生对知识的掌握,使学生对物理概念的形成和规律的解剖起到独特的促进作用.从而提高了课堂教学效益.
(二)实施科技教育可以极大的培养学生创新精神
当学生接触到更多的高新科学技术时,他们将不断感悟到创新的价值和作用.高中物理教学很容易与高科技联系起来,不论是力学还是热学、光学、电磁学、原子和原子核物理学,每一分枝都与高新科技相关,只要教师在进行课堂教学中适时的联系高新科技,学生就会感受到创新的魅力与重要作用,他们会在一次又一次激励中逐渐树立一种永恒的创新精神.
(三)实施科技教育可以很好的培养学生实践能力
通过与物理知识相结合的科技实践活动的实施,不但可以培养学生的科学意识,还能提高他们的物理思维能力,更重要的是能培养他们利用科学规律进行观察、分析、研究、解剖、揭示的思维能力及行动能力.学生实践能力将得到真正提高.
(四)实施科技教育可以充分的激发学生学习兴趣
科学技术具有无穷的魅力,特别是随着高科技的发展,人类的生产、生活等能力得到高品质提高,人类对自然界的认识能力、对宇宙系统的开发能力,对海洋资源的开发能力,对地球系统的开发能力等等都在不断提高.高科技下人类的社会生产及生活,更容易激发学生对未来的遐想和渴望.在物理教学中,教师通过物理学知识在高科技中的运用,能迅速抓住学生的注意力,激发他们的学习和学习兴趣,可以很快拓展物理教学的空间.
(五)实施科技教育可以广泛的培养学生爱国热情
课堂教学可以很方便的把我国在高科技方面的成就展现在学生面前.不论是航天及空间探测领域、军事科学领域,航海技术及海洋资源开发领域、能源工程领域等等.几乎在每一章每一节的物理知识教学中,我们总可以找到我国高科技领域突飞猛进的发展的案例,这些案例正是激发学生爱国热情,为祖国发奋学习的最好的素材.
三、科技教育与高中物理教学相结合的基本原则
理论联系实际的原则即把物理知识与相应的科技应用联系起来,这样做不但能有效的促进学生对物理知识的理解,更能有效的帮助学生理解物理概念和建立物理知识体系.
高科技与实用技术并举的原则即善于把物理教学与学生平时容易观察到的实用技术相联系,这样不但体现了科技知识的普遍存在,更能激发学生的学习兴趣和钻研、探究精神,能促进学生对科技知识更切身的理解.
创新精神与实践能力相结合的原则在教学中教师要培养学生敢于运用知识于实践的能力,要激发他们敢想,更要激励他们敢干.教师要有意识通过各种实践活动,把物理知识与高科技知识结合起来,促进学生思维能力和动手创造能力的提高.
(四)知识教学为主,科学技术传播为辅的原则
由于高中物理学有严密的体系,部分知识有一定难度.因此,教师在实施科技教育时,应紧紧把握高中物理知识教学的脉搏,要使学生掌握完整的知识系统,在此基础上,把科学技术与物理教学结合起来.不能因为科技教育而使物理教学的科学性和系统性受到影响.
四、科技教育与高中物理教学相结合的途径与方法
(一)充分挖掘教材中科技教育的素材,在课堂教学中适时运用
在高中物理第一册的绪言中,在叙述物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科时,教材介绍了哈勃太空望远镜和我国北京正负电子对撞机等大型科学技术设备.教师应充分利用这些难得的科技教育材料进行拓展讲解,这不但可以激发学生学习探索的,更能使学生感受到物理学的重要地位和作用.
在高二年级动量守恒定律之后,教材安排了动量守恒定律的应用,选编了空中飞行的导弹爆炸的例题.这个例题实际上是科学技术在物理知识中的重要体现,教师要通过分析导弹爆炸时动量守恒,进一步拓展相关知识,使科技教育与物理知识教学的结合更加融洽自然.在讲解“反冲运动与火箭”这一节时,教师要在对反冲运用进行精细的分析之后,结合我国和世界各过火箭发展历史进行适当展开,让他们更广泛地了解世界高科技发展现状,打开科技视野.
（二）随时关注世界科技技术发展,及时在教学中加以运用教师要善于通过网络、报刊以及各种信息渠道,随时收集相关高科技发展的信息,在课堂教学中适时加以运用.教师在教学中越是善于与时代科技发展相联系,学生越喜欢科学,科技教育与物理教学的结合越显鲜活.
在我国成功发射“嫦嫦二号”探测卫星之后,我们在第二天的教学中,结合运动与力的关系,比较详细的讲解“嫦娥二号”飞行的动力学问题.在讲解到万有引力定律在天文学上的运用这一节时,我们对“天宫一号与神州九号对接”全过程录像进行剪辑,重点播放了对接过程的轨道变化与对接飞行过程,并据此设计有效性物理问题,进行深层次探究.这样适时结合我国高科技成就进行科技教育,使学生充满着对科技的向往和追求,物理教学精彩飞扬,学生的科学兴趣日异倍增.
(三)注意挖掘地方科技教育资源,使课堂教学充满生机
当我国核工业在重庆涪陵地区的地下核工厂解密公开之后,我校物理组组迅速组织师生前往参观学习,把高中原子核部分章节的教学与核反应堆现场观摩结合起来,学生异常兴奋,学生不但掌握了相应核裂变反应方程.更知道了科学知识与科学技术之间相互结合的工艺流程.充分体现了高中新课程课堂教学的基本教学理念.
(四)通过物理知识与高技术的结合点进行专题讲座
在世界领先的我国新一代热核聚变装置“EAST”2007年1月28日首次成功完成了放电实验,获得200千安电流、时间接近3秒的高温等离子体放电,中国EAST成为世界上第一个建成并真正运行的全超导非圆截面核聚变实验装置,它将在未来10年内保持世界先进水平之时,我们结合高三原子核物理学的教学,对高三部分学生进行了关于《人类核聚变研究的现在与未来》的专题报告.在讲座中我们收集世界各国目前在核聚变研究领域的成就,特别是我国在原子核聚变实验方面的成就,给学生进行了全面的讲解,不但拓展了原子核物理方面知识的教学,也使学生对原子能的和平应用和美好前景有了全面了解.
(五)成立科技“小发明、小创造”小组,培养学生的科技创新能力
科技教育的落脚点应该是学生的动手动脑能力培养.在课堂教学之外,我 们组织了课外科技发明小组,通过观察各种生产和生活中的现象,进行发明创造,这不但提高了学生对科技知识的应用能力,更使学生体会到科技知识并不高深,科学技术就在我们身边,只要我们善于动手实践就可以逐渐提高我们的科技能力,并创造一定的科技价值.
(六)组织学生进行参观考察,进行研究性学习
科技参观考察是实施科技教育中非常重要的途径.教师要善于抓住科技展览、科学博览会以及科技交流会等时机组织或发动学生自发的进行参观,拓展科技教育空间.
在中国航天在重庆进行展览期间,我们组织了部分学生对展览进行参观,在参观过程中,通过教师与学生对运载火箭、卫星以及飞船的亲身观察体念,使学生感受到了科学技术的无限魅力和强大生产力.在重庆三峡博物馆开通之初,我们组织学生参观学习,通过参观三峡博物馆文物,了解到科学技术在三峡历史文化发展中的演变过程.重庆轻轨开通之初,尽管车票比较贵,我们仍然组织学生亲身体念科技成果在轻型轨道交通的应用,使学生理解科学技术是社会发展第一生产力的重要思想.在参观过程中,教师结合相关物理知识进行解释,不但找到了科技教育的平台,也使物理教学跳出了课堂,自然地融入到社会生活之中.
(七)开展与科技知识与物理知识相结合的课题研究,实施探究性学习
高二年级下学期,学生基本完成了高中物理的知识学习,我们组织学生以“重庆轻型轨道交通的现状与未来”作为研究性课题,供学生进行研究性学习,要求他们把科技知识与高中物理知识结合起来,进行轨道力学分析,机车能源分析,轨道环境分析,轻轨列车的材料分析等.学生通过近半学期的研究性学习,他们确实较好的完成了以上问题的课题研究,同学们在总结报告中高兴的写到：“我们因为这样的研究更加亲密的接触了科学,更加深刻地理解了物理,我们会为祖国的科技事业奋斗终身!”这些语言,无疑是科技教学最好的成果.
把科技教育与高中物理教学结合起来是一项长期的工作,通过我们的实践,取得了可喜的成绩.在今后的教育教学工作中,我们将进一步加强理论探索和教学实践,为推进科技教育的高层次发展,为培养更加优秀的高科技人才而努力奋斗!