依托物理综合实践活动培养高中学生科技素养.docxVIP

?

?

依托物理综合实践活动培养高中学生科技素养

?

?

石勇

[摘要]国家教育方针指出，学校要以学生的全面发展为本，以提高学生的科技素养为主要目标，使学生在亲身体验和实践探究过程中形成初步的技术能力。高中物理综合实践活动由于具有极强的开放性、实践性和综合性，能够与科技教育充分融合。文章以2020年5月27日中国测量珠穆朗玛峰（简称珠峰）高程为例，从新课程改革的角度阐述通过物理综合实践活动培养高中学生科技素养的途径和方法。

[关键词]高中学生;综合实践活动;科技素养

[]??G633.7????[]??A????[]??1674-6058（2022）02-0052-04

一、科技素养的内涵

2017年版课程标准指出：（1）高中物理课程在内容上注重与生产生活、现代社会及科技发展的联系，反映当代科学技术发展的重要成果和科学思想，同时关注物理学的技术应用带来的社会问题，培养学生的社会参与意识和社会责任感。（2）教师应指导学生有效阅读相关的科技文献，拓展学生的知识面，激发学生的学习热情，培养学生主动探索科学问题的意识与能力;教师可指导学生对某一科学问题进行相关的文献搜索、阅读与综述，使学生初步学会利用文献探索问题的研究性学习方法。（3）要充分挖掘科技影视片的教育功能，利用科技影视片拓宽学生的科技视野，了解科普常识与科技前沿问题，培养学生的科技素养[1]。

那么，高中学生应该具备什么样的科技素养呢？高中学生的科技素养是指学生了解科学技术知识、掌握基本的科学方法、拥有科学思想、具备科学技术精神、坚持科学技术发展观，以及应用它们处理日常生活、学习、工作中相关问题的能力和参与公共事务的能力。我国高中学生科技素养包括科技意识、科技知识、科技能力、科技道德等内容（如表1）[2]。

二、综合实践活动与科技素养的关系

高中物理综合实践活动主要有下列3个特征。

（1）活动具有物理性，更具有学科综合性。活动涉及的知识必须有物理知识，但不光是物理知识，可能会涉及语文、数学、信息技术、美术、工程学等相关知识。

（2）活动具有实践性，更具有可操作性。强调让学生参与活动，让学生动手，让学生亲身体验，忌空洞说教，忌用枯燥的课堂教学代替丰富的实践活动。

（3）活动具有交流性，更具有合作性。活动的本质是交流，交流是思维的碰撞，是创新的源泉。交流不是思想的分歧，而是思想的分享和融合。

由于物理本身与生产、生活实际紧密相连，特别是当今世界格局下，高科技产品更需要物理技术支持。加之，物理综合实践活动具有极强的开放性、实践性和综合性，因此，依托物理综合实践活动的开展能有效提升高中学生的科技素养。

三、利用综合实践活动培养学生科技素养的案例

综合实践活动非常强调将课程知识与生产、生活、科技有机结合起来，力求通过真实的情境，引导学生从理论走向实际，提高学生分析问题和解决问题的能力。比如2020年5月，我国再次对珠峰的高度进行了精确测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度，显然该信息显示了我国在测量方面的重大突破。针对此信息，我们可以沿两个途径开展高中物理综合实践活动，培养学生的科技素养。

方案设计一：设计重力仪

活动目标：培养学生的科学探究能力和实践操作能力。

活动途径：方案设计、交流评议、市场调查、模型制作。

活动步骤：

第一阶段，方案设计。分小组设计测量方案，并根据原理确定需要的器材，做实验，测出相应的数据。一般来说，通过已有知识，学生比较容易想到测量重力加速度常用的5种方案（见表2）。这些方案能有效提升学生的发散性思维能力。

第二阶段，交流评议。首先让每个小组代表上台阐述本组的设计方案，并展示本组的测量结果;然后分析各个方案的优劣、误差来源以及减小误差的方法;最后提出改进措施。可以从以下两个方面思考。

（1）从测量工具上改进：a.改用精密度更高的游标卡尺测量纸带上两点之间的距离;b.改用拉力传感器测量物体重力;c.利用拉力传感器或电压传感器测量单摆周期。

（2）从测量方法上改进：a.多次测量求平均值;b.应用逐差法求解;c.应用图像法求解，如分别作[h]-[t2]图像、[v]-[t]图像、[T2]-[L]图像，然后利用斜率即可求得重力加速度。

第三阶段，市场调查。在现代生活中，为了提高某一物理量的测量精度，通常采用传感器。那么，如何设计重力仪呢？首先要调查研究。调查常用的测量加速度的方法和原理。

第四阶段，模型制作。根据学过的知识，让学生独立制作加速度传感器模型，并展示交流。通过模型制作活动，帮助学生将理论知识与生产、生活结合起来，提高学生的动手能力和实践操作能力。

方案设计二：测量珠峰的高度

活动目标：培养学生将多学科知识融合在一起的能力以及科学态度与责任感。

活动途径：理论研究、小组研讨、文