“科学技术是生产力”是马克思主义的基本原理，“科学
技术是第一生产力”是邓小平坚持和发展马克思关于生产力
的理论，于1988年提出的精辟论断，科学技术已越来越成为
生产力解放和发展的重要基础和标志，当今世界各国综合国
力的竞争，其核心和关键在于科学技术的竞争，而科学技术
的竞争归根结底是人才素质的全面竞争，要培养有科技创新
能力的人才，首先要培养其科学素养。
什么是科学素养?科学素养的首创者——美国学者乔
恩·米勒认为，科学素养由相互关联的三部分组成：科学知
识、科学方法和科学对社会的作用，具有科学素养的人，会对
科学产生兴趣并渴望探究，能发扬质疑、验证的科学精神，运
用自己所掌握的科学知识和科学方法，去发现问题、提出问
题，去解答与实践有关的问题，或者能描述、解释和预测自然
事物与自然现象，2011年3月18日，中国科普研究所公布了
第八次中国公民科学素养调查结果：2010年，我国具备基本
科学素养的公民比例为3.27％，这个数字意味着，每100位
中国公民中，仅有3位具备基本公民科学素质，与发达国家
相比，中国的公民科学素质水平仍有较大差距，可见，提升我
国公民的科学素养是一个任重而道远的系统工程。
物理学是一门实践性、科学性、创新性很强的自然科学，
包括哲学在内的许多自然科学都源于物理学，高中物理教学
的主要目标是全面提高全体学生的科学素养，物理教学在培
育学生科学素养的过程中具有得天独厚的优势，那么我们应
该怎样通过物理教学来培养学生的科学素养?2006年，国务
院颁布的《全民科学素质行动计划纲要》指出：科学素质是公
民素质的重要组成部分，公民具备基本科学素质一般指了解
必要的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思想，
崇尚科学精神，并具有一定的应用它们处理实际问题、参与
公共事务的能力，因此，物理教学过程中在向学生传授科学
知识的同时，更重要的是渗透科学思想方法和科学精神，培
养学生应用科学解决社会、生活问题的能力，从而提高学生
的科学素养，笔者从以下三个方面进行了教学实践探索。
1 不失时机地渗透科学思想方法
国际科普理论学者认为，掌握科学思想方法才是科学素
养中最重要的内容，正所谓“授人以鱼不如授之以渔”，即传
授给学生既有知识，不如传授给学生获得知识的科学研究方
法，科学研究方法的大致步骤是：首先研究相关现象；其次提
出关于诸事物如何相互作用或它们怎样相关的假说；第三，
应用这些假说直至得出独特的可检验的预测；最后进行周密
的观测和实验，来检验假说的真理性，高中物理课程中有大
量的体现以上科学研究方法的资源，老师应不失时机地利用
这些资源渗透科学思想方法，例如：安培提出的分子电流假
说；卢瑟福根据a粒子的散射实验提出原子的核式结构模
型；查德威克发现中子的过程；法拉第根据奥斯特现象逆向
思维提出：既然电能生磁，那么磁也能生电的假说，并历经十
年去实验验证；富兰克林提出天电和人间的电是同一种东西
的假说，并用生命破解了天电与地电之谜；爱因斯坦的光子
说、质能方程及相对论等等……这些物理规律和现象的发
现都是在这种正确的科学方法指导下完成的，当然，实际上
事情少有如此简单，在科学发展中，预测从来不是尽善尽美
的，实验的结果可能是不肯定的或者使人误入歧途的，例如，
解释光的传播介质问题的“以太说”，解释热的本质问题的
“热质说”，后来都证明是错的，还有统治人们两千多年的亚
里士多德的观点：“力是维持物体运动的原因；物体下落速度
和重量成正比”后来被伽利略的理想斜面实验和比萨斜塔实
验证明是错误的观点，这些也是宝贵的素材，它们从另一个
侧面印证着科学思想方法。
2 培养学生严谨的科学态度，敢于质疑、坚忍不拔的科学
精神
在物理教学过程中，教师应充分利用教材资源和物理学
史，挖掘物理定理、规律发现过程中体现出物理学家的一些
品质和能力(让学生自行来分析总结)，浓墨重彩，不怕“花
费”时间，强化科学研究方法的重要性，培养学生严谨的科学
态度，敢于质疑、坚忍不拔的科学精神。
探寻物理学家进行科学研究的过程，是培养学生科学素
养的最佳途径，在学习新定理、定律时，老师可以将科学家发
现定理、定律的过程及生平简历印成阅读材料，在课堂上共
同学习，然后让学生自行讨论分析这些科学巨人具有什么样
的品质，从中得到启示，比如伽利略的生平介绍及关于轻重
物体下落快慢相悖的逻辑分析；富兰克林的生平介绍及关于
破解天电与地电之谜的实验过程；法拉第的生平介绍及十年
磨一剑发现磁生电的过程；开普勒发现行星运行三大定律过
程及生平介绍等等，学生在学习物理学家的生平事迹的材料
过程中，潜移默化地获得认同感，这些科学巨人都有着：实验
和观测能力；对事物的专注能力；善于合作的能力；善于反思
的能力、善于批判的能力、善于质疑不畏权威的能力；终生学
习的能力；严密的逻辑思维能力；归纳总结的能力；善于捕捉
新信息的能力；危机应变能力；具有不怕吃苦的坚韧的意志
力和为科学献身的精神；稳定的心理品质；富于乐善好施、公
平公正的高尚人格，只要教学内容中涉及到物理学家，就把
他们的生平材料印发给学生，让学生了解物理学家从小也是
凡人，出身可能也很寒微，他们之所以能在科学上有伟大的
成就，关键就是他们身上蕴藏着从小养成的科学素养，如果
我们从现在开始有意识地掌握科学方法，培养自己各方面的
能力和坚忍不拔的科学精神，相信我们将来在自己的工作岗
位也一定能为社会做出卓越的贡献。
物理是一门实践性很强的学科，所以，能用实验验证的
就尽量鼓励学生多做实验，从而培养学生严谨的科学态度，
例如，在研究“物体下落的快慢与物体的轻重关系”时，提前
给学生设置问题：自己搜集证据证明观点是对的或者错误
的，让学生到实验室去做实验来证明：学生拿着他们的橡皮
擦、书本、利用实验室提供的钩码等器材，轻重不同的物体，
让它们在空气中下落，比较观察结果，最后再做牛顿管实验；
又如，在研究“运动是否要用力来维持”的问题时，在气垫导
轨上给滑块一初速度，观察滑块的运动情况，让学生在实验
中体会，学生从心里上接受正确的观点需要一个认知过程，
实践才能出真知，搜集证据证明观点是对的或者是错的，在
这个过程中能够培养学生的观察、分析、归纳、解决问题的综
合思维能力和严谨的科学态度。
创新始于质疑，而质疑意识和能力是科学素养的重要组
成部分，又恰恰是我国中学生普遍缺失的，因此，高中物理教
学应着力培养学生敢于向权威挑战的自信心，大胆质疑，进
行科学预测的能力，老师要鼓励学生多提问题，没有问题的
学生才真有问题，在学习完牛顿的万有引力定律后，学生明
白了天体互相绕转的原因，有一学生马上提出了一个很有质
疑精神的问题：“老师，地球绕太阳进行公转是太阳对地球的
万有引力的作用，那么地球自转靠什么力来驱动?”(也即地
球为什么会自转?)书本上没有的，他能提出来，我对这位同
学具有的科学质疑能力表示赞赏，书本不是万能的，老师也
不是万能的，只能求助于网络了，课后师生共同在网上进行
查找，原来这是一个爱因斯坦都回避的问题，科学永无止境，
物理教师要不断鼓励学生进行科学假设和预测，激发学生进
行更深入地学习。
3 关注社会、关注生活，培养学生应用科学的意识和能力
“从生活走向物理，从物理走向社会”是新课程物理教学
的基本理念，因此，物理教师应该有意识地把所学物理知识
应用于生活实际，提高学生应用知识的能力，人类依据法拉
第的电磁感应的原理，制造出了发电机，电能的大规模生产
和远距离输送成为可能；电磁感应现象在电工技术、电子技
术以及电磁测量等方面都有广泛的应用，人类社会从此迈进
了电气化时代，学习知识是为了在生活中很好地应用知识，
所以学完一个单元知识后，应该让学生回到生活中去体验去
应用，如学完匀速圆周运动后，对于向心力的来源，学生只限
于理论层面，可以布置体验作业：乘车过程中，让学生体验当
车转弯时，感受身体倾斜的方向，与我们所学知识吻合吗?学
完摩擦力后，学生普遍对摩擦力的方向感到很抽象，同样可
以布置感受作业：做用手攀爬的动作时，手的摩擦力方向如
何?刚上自动扶梯时是否感觉到了一个向前的推力，说明人
受到的摩擦力方向又是如何?人走路时靠什么力推动?学完
功率公式“P=Fv”后，让学生观察汽车爬坡时有经验的司
机都会换成高速档还是低速档?让学生在生活中去体验和应
用知识，不仅可以加深学生对知识的理解，对提高学生的科
学素养也能起到潜移默化的作用。
善于捕捉有用信息的能力也是科学素养的一个重要表
现，1920年卢瑟福在巴黎讲学时就预言了中子的存在，但约
里奥·居里夫妇认为与其听一次学术报告，还不如自己在实
验室里做实验，所以就没有去听讲，以至中子在他们实验中
出现了，而他们却不认识它，令人遗憾的与中子的发现失之
交臂，物理教学也应有意培养学生捕捉新信息的能力，老师
可以引导学生随时捕捉国内外先进的有价值的信息，开阔的
眼界，灵敏的嗅觉，是开拓事业的先机，我国近几年来航天事
业的发展突飞猛进，每一次的发射我都提醒学生注意多从媒
体上关注发射过程，关注为什么变轨?如何变轨?航天员在太
空中的运动情况等，除了增强学生的民族自豪感外，还可以
对牛顿万有引力定律在航天事业的应用有一个深刻的认识。
《全民科学素质行动计划纲要》指出：公民的科学素质还
包括应用科学知识和思想方法处理实际问题、参与公共事务
的能力，科学家预测2036年有一小行星阿波菲斯将要与地
球迎面相撞，可以引导学生思考和讨论如何避免这一毁灭性
的灾难，你能想出什么好的对策，2011年3.11日本大地震，
让人类对核能利用前景产生担忧，发展新型能源迫在眉睫，
人类生存问题日益恶化，著名物理学家史蒂芬·霍金预测，
如果人类不改变“自私、贪婪”的基因，再有不到200年地球
将毁灭，人类是改变自己?或者是开拓新的生存环境?这一痛
苦的课题摆在了我们每一个地球人的面前，这一系列社会问
题呈现给学生，让学生去思考和讨论，可以增强学生的社会
责任感及运用所学知识和本领参与公共事务的意识。
让学生从科学意识走向科学实践，学以致用，让科学素
养的种子生根发芽，平时在物理教学过程中渗透的科学技术
知识、科学方法、科学思想、科学态度、科学精神、科学技术与
社会及科学发展观，如果不付之于实践，不让学生充分参与，
不进行强化训练，科学素养的培养就会流于形式，如何把科
学意识转化成学生热爱科学的源动力?只有让每个学生都积
极地投身到“学科学、爱科学、用科学”的科学殿堂中，才能充
分激发学生进行科学创新发明的兴趣，我校每学年度都开展
一次全校性的科技活动周，以“科学性、创新性、实用性”为活
动宗旨，让全体学生参加科学创意活动，全面展示学生的创
意作品，选出具有创新的小制作、创意作品，参加市级以上的
青少年科技创新大赛，我班吴宇同学在2008年广东省青少
年科技创新大赛成果竞赛项目中，他的发明：“创新发电自行
车”荣获三等奖，黎满君同学制作的《振动图象的演示》作品
在2007年东莞市创意物理实验制作比赛中荣获二等奖，在
这种良性互动的活动下，所教班的学生对科学充满兴趣，平
时几个人组成的兴趣小组在一起讨论切磋小制作小发明，遇
到困难询问老师或从网络查找资料，真正地养成了积极探
索、创新质疑的科学素养，同学们在进行科学发明创造的过
程中逐步提升了为社会为他人服务的社会价值。
在培育学生科学素养的过程中，作为传道授业的物理教
师肩负着重大使命，物理教师首先要有培育学生科学素养的
意识，高瞻远瞩，灵活使用教材，不被教材束缚，多设计一些
创新实验，鼓励学生多动手，多动脑，凡事问个究竟，大胆质
疑，不畏权威，自信执着，养成终生学习的习惯，为提高我国
公民的科学素养做出自己的贡献，也为增强我国综合国力提
供人才保障做好后勤服务。
