A. 如何在物理教学中培养学生的科学观念
物理是一门历史悠久的自然学科，随着科技的发展、社会的进步，物理已渗入到人类生活的各个领域。在现代科技发展和科技教育中，增强学生的科技意识，提高学生对科学技术是第一生产力的认识，物理起着至关重要的作用。那么，如何在物理教学中培养学生的科技意识呢？
一、充分发挥课堂教学的主渠道作用
课堂教学是老师传播物理知识的主要阵地，也是学生获取物理知识的主要途径，加强科技意识教育必须从课堂教学做起，充分发挥课堂教学的主渠道作用。
1.突出知识的实用性。物理是一门实用性很强的科学，与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。在教学中教师要结合具体的教学内容，紧密联系生产和生活实际，突出知识的实用性。物理知识、物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象，通过这些知识的介绍，使学生更加认识到科学知识在日常生活、工农业生产乃至高科技领域中的地位和作用，从而更加相信科学、热爱科学，树立良好的科技意识和“科学技术是第一生产力”的思想。
2.注重物理史教学。物理发展史是物理教学的一项重要内容，通过物理发展史的教学，不仅使学生了解物理发展的历史和一些着名物理学家的典型事迹，同时也能较好地培养学生良好的科技意识。教师在实际教学中一定要强化物理学史的教学，根据具体的教学内容，选用适当的物理学史材料，如“伽利略的自由落体实验”、“牛顿运动定律的创立”、“爱因斯坦创立相对论”等，不失时机地对学生进行物理学史教育。同时，在实际教学中，可适当向学生介绍建国以来，特别是改革开放以来，我国在航天领域和高科技领域中所取得的巨大成就。通过这些知识的介绍，可使学生更加了解科学家们对科学的态度，研究科学的方法以及他们热爱科学、献身科学的精神，了解科学技术给社会发展和现代化建设带来的巨大动力，树立民族自尊心和自信心，从中受到良好的科技意识教育。
3.加强实验教学。加强实验教学，有助于培养学生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题解决问题的能力，以及实事求是的科学态度、创新意识和创造能力，同时也使学生受到良好的科技意识教育。根据自己十几年的教学经验，笔者认为加强实验教学可以从以下几个方面入手：（1）改革课堂演示实验教学。把部分演示实验改成学生上台演示或边讲边实验的形式，给学生提供更多的亲自动手操作的机会。（2）注重学生实验教学。对学生实验的教学，教师要求学生按“预习――实验――观察记录――分析讨论――总结报告”的形式进行，对实验中出现的问题组织学生认真讨论，分析原因，并找出解决问题的方法，并根据实验的实际情况实事求是地写出实验报告，从而培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和独立分析问题、解决问题的能力。（3）加强实验习题的教学。对实验习题的教学，主要采取按“自设方案――讨论方案――选择方案――实验验证――总结报告”的程序进行教学，让学生亲自参与实验设计并通过实验验证。这样能较好地培养学生的科研意识以及创新意识和创造能力。
二、积极组织开展物理课外活动
物理课外活动也是加强对学生进行科技知识和科技意识教育的重要阵地，与课堂教学相比，课外活动具有更大的灵活性和选择性。
1.课外趣味实验。根据学生的知识基础，精心设计趣味物理实验，让学生来完成如“飞机投弹”、“喷气火箭”、“纸锅烧水”等等实验。通过这些实验，既能较好地激发学生的学习兴趣，锻炼学生的动手操作能力，又能帮助学生破除迷信，解放思想，树立科学的人生观和价值观。
2.科技小制作。根据学校的实际情况，我们积极组织学生利用课外活动时间开展科技制作活动，如自制电铃、自制平行光源、制作针孔照相机、制作潜望镜、自制量筒、楼梯电灯开关电路等，并组织展评。科技活动的开展，既能锻炼学生的科技制作能力，又能为学生将来工作后自制简易教学用具打下良好的基础。
3.指导学生阅读科普读物。根据学生的知识基础，老师要指导学生阅读有关的科普读物，使学生更多地了解科学知识和科技发展的新动向，增加学生的科技知识，并定期组织“实用物理知识竞赛”等活动，以调动学生学习、读书的积极性，使学生掌握更多的科学文化知识，培养学生的科技阅读能力。
4.举办科普知识讲座。科技知识与社会发展、生产、生活紧密联系在一起，在举办科技讲座时，要认真选择材料，或根据有关资料撰写讲稿，根据平时收集的材料，利用活动课分班级或集中学习，可以收集军事科学、航天技术、通信技术、空间技术、科学家的事例与贡献等材料，对学生进行思想品德和科学素质教育。还可以联系社会生活中的物理，让学生自己搜集资料在班上进行专题介绍，还可以利用板报介绍科普知识及物理知识的应用。
5.组织社会调查活动。在社会调查活动中，学生可以利用教材中的知识，结合实际去解决生活和生产中的实际问题，如学习“水能风能的利用”后，可调查当地能源使用情况、环境污染情况，并提出改进意见，还可以结合教材中的内容，调查噪声污染、热机的使用、农村用电等情况。
总之，加强学生的科技意识教育，培养学生良好的科技意识，是科技发展的需要，也是培养新世纪合格人才的需要。
B. 如何在物理课堂教学中培养学生的问题意识
着名物理学家爱因斯坦说过：提出一个问题往往比解决一个问题更重要。物理课程改革的基本理念是改变过去过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究基本过程，让学生从被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力和敢于创新的探索精神。科学探究过程被分为六要素，其中第一要素就是“提出问题”。那么，在物理教学中如何培养学生的问题意识呢？
一、培养学生问题意识的意义
问题意识是指问题成为学生感知和思维的对象，从而在学生心里造成一种悬而未解但又必须解决的求知心态。产生学习愿望的根本是问题。问题的存在本身就能激发学生的求知欲和探索精神。所以没有问题很难激发人的求知欲；没有问题，学生的学习停留在表面和形式上；没有问题，难以引发学生的深入思考。所以，问题意识形成后，一方面通过问题来进行学习，激发学生强烈的学习愿望，使学生注意力高度集中，积极投入到学习中；另一方面，通过学习过程来发现问题，提出问题，解决问题，使学生学习的能动性和主体性得到充分的发挥，而且问题解决过程往往也是一个探索过程、发现过程，学生思维的独立性、灵活性和广阔性得到了发展，提高学生的综合素质。
二、培养学生问题意识的方法
（一）鼓励学生敢于提问
教师是学生的帮助者和指导者，在教学活动中，应该充分发扬民主，创设良好的学习氛围，尽量让更多学生提出问题。但是在以往的传统教学中，学生往往是被动的进行学习，根本不能体现学生的主动学习，他们的好奇心受到了压抑，他们的想象空间受到限制。所以刚开始学物理时学生往往不敢提问，这时就需要教师的鼓励和引导，不管他们提出的问题是否合理，教师都要给予肯定的态度并给予积极的评价，宽容的对待学生在探索过程中出现的错误和表现的不成熟，努力创造民主、和谐、平等、自由的课堂气氛。对提出新颖独特、别出心裁问题的学生，可以给予表扬。经常这样训练，敢于提出问题的学生就会越来越多。这样才能逐步增强学生的问题意识，培养他们的发现问题和解决问题的能力。
例如刚开始学习物理时，学生的提问从比较简单现象的入手。在学习水的沸腾时：学生在实验中观察到水在沸腾前产生的气泡由大变小，而水在沸腾时产生的气泡由小变大。有学生提出了为什么会出现这种现象？这时教师对学生的问题予以肯定和并且引导学生根据掌握的知识解释这一现象。教师和学生一起既完成了实验，又用物理知识解释身边的物理现象。
（二）引导学生发现问题
物理是一门实验科学，应用十分广泛，从日常生活到卫星上天、嫦娥一号，物理现象无处不在，物理知识随时都在被应用。初中生具有强烈的好奇心和求知欲，教学中要充分利用他们反对这种心理特征，调动他们这种停留在表面的新鲜和好奇，激发求知欲，转化为潜在的学习动力。教师这时要注意把学生的好奇心引导到善于观察物理现象上来。在物理课上，教师可以结合教学内容选取学生容易感兴趣的问题让学生进行探究。教师还要对一些探究问题，提供必要的问题背景，创设合理的、具体的问题情景，展示出明显的物理现象，让学生想有所想、思有所思、说有所说、做有所做，在观察和体验后有所发现、有所联想，感知到大量的物理事实，在此基础上提出科学问题。
例如在研究《声音的发生和传播》中，为了使探究更有针对性，我们可以创设如下情景来组织教学。把学生分成小组，为他们准备器材（器材：刻度尺、橡皮筋、笛子、玩具小鼓等），学生合作探究如何让器材发声，猜想声音发生的条件。然后，教师演示音叉振动发声。为了提高可见度，教师把正在发声的音叉放入水中，学生看到水花四溅，证实他们的猜想。
（三）引导学生学会提问
1．从自然现象中提问
在大自然中包含大量的物理现象，引导学生对自然现象进行观察，思考现象产生的原因，可以从中提出有研究价值的问题。比如在学习比热容一节中，可以先讲述自然中常见的现象：夏天小王和小李到海边去玩，中午，他们光脚走在海滩上，觉得沙子很烫；他们又跳到海里，觉得海水很凉。晚上，他们又到海边，却发现沙子变凉而海水却很暖和。学生根据这一现象提出的问题就是：为什么中午沙子温度高海水温度低？而到了晚上沙子温度低海水温度高？针对学生提出问题的不准确，教师可以引导说：早上沙子也是热的吗？为什么中午沙子变热，为什么晚上沙子就变凉了？自然引出中午的变热是由于吸热，晚上变凉是由于放热引起的。这时学生可以顺利的把问题表达为：为什么在同样吸热时沙子的温度高而海水的温度低？在放热相同时沙子温度低而海水温度高？
2．从物理实验中提问
物理是一门以实验为基础的科学，在科学实验中隐含着许多实验现象可以提出的问题。但是在物理课堂中，教师放手让学生提问，往往会出现两种局面：一是学生怎么提也提不到点上，二是学生的提问漫无边际。为了避免这两种情况的发生，需要教师先定位探究的目标，在借助于现象明显的实验进行引导。例如在讲压强时，可以设计实验让学生用两个手指捏住铅笔，使它保持静止。学生两个手指感受的压力作用效果不同。很容易提出：压力的作用效果和受力面积有关吗？
在研究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关时，学生不难提出：电流越大产生热量越多。而电流和电阻的关系对学生来说，比较难以准确提出它们的关系，但是学生已经知道电炉丝的电阻比导线大。教师选择电炉子做实验，让学生观察到电炉丝热得发红，而连接的导线却不怎么发热。学生很快提出：电阻越大，产生的热量越多。
3．从课本中提出问题
教材是实施新课改的载体，新教材上有趣的插图，在“科学世界”中介绍生动的物理小故事。教师在教学中可以让学生观察阅读这些现成的材料，然后提出探究问题。例如在学习压强时，让学生观察课本前的两幅插图，重点观察蝉的口器和骆驼的脚掌的形状，提示学生：你发现了什么？能提出那些问题？又如在讲其他简单机械时，先让学生看课本上“有什么科学道理？”的小漫画，学生在愉快的气氛中提出自己的问题。还有在学习杠杆中，让学生先阅读“科学世界”中《小小弹簧称，称出大象重》，并观察图，当学生读完文章后，教师及时启发思维：你能提出什么问题，你想探究其中奥秘吗？根据学生提出的问题，教师先选择与本节课有关的问题进行探究。
4．从实践中提出问题
丰富多彩的实践活动，可以促使学生在实践中自觉的把学到的物理知识与亲身体验到的事物有机的联系在一起，进一步产生认知上的冲突而发现问题。可以结合新教材中安排一些探究性课题，例如：运动场上的物理，厨房里的物理等，让学生任意选择一个去探究，培养学生的兴趣和能力。比如在探究运动场上的物理时，学生提出很多好的问题：为什么百米运动员到终点不能立即停下来？为什么赛跑中裁判不能听到枪声记时？等等。然后让学生自己去找答案，提高他们应用物理知识的能力。
5．引导学生再生问题
新的知识点形成后，它还可以继续发散、深化，使知识得以迁移、发展，从而对学生的能力提出较高的要求：产生并解决新的问题。教师要在认真研究教材和课程标准的基础上，选定合适的迁移点和发散点，设计开放性的练习，引导学生去发现知识深层次的方法和思路或产生新的问题。
例如在学完压强知识后，围绕学生解决问题，教师可以提出下列两个问题：①在田间劳作时，为了使拖拉机不陷进地里，我们应该怎么办？②在用按图钉时，怎样做才能更容易按进去？问题一出，就会使学生积极参加，各抒己见，得出多种方法。这样既让学生巩固了知识，又培养学生的发散思维，让学习不断深入下去。
三、对学生问题的评价方法和方式
面对学生提出的问题，教师要掌握一些的评价方法和评价方式。首先，应该评价提出问题表达是否确切，用词是否恰当；其次，学生的问题是否有效地利用已有信息，能否补充问题的必须条件，落脚点是否清晰，方向性是否明确；最后，是否具有探究价值，即问题有一定的深度，能否用已有的知识给予探究。
评价方式可以是教师直接评价。教师针对实例不断评价学生提出的问题，可以使学生提出问题越来越科学，质量越来越高，同时教师的素质也得到了提高。还可以是学生间的相互评价。这种有学生参与互评、自评、和教师的评价相结合，实现评价主体的多元化，有利于发现和发展学生多方面的潜能，如学生在道德品质、学习的愿望和能力、交流与合作、个性以及创新意识和实践能力等。也可以是有待于进一步探究的评价。在学生所提的问题中，有一些受到课堂时间、学生自身知识水平的限制，无法当时得到解决。教师可以在此时因势利导把问题留到课外学生去探究，问题在学生的心理留下了悬念，激发学生学习热情，起到了此时无声胜有声的效果。
“学源与思，思源与学”，这句话充分体现了发现问题，提出问题的重要性。在平时教学活动中，教师要帮助学生克服学习中的困难，善于调动学生的积极性，培养学生的提问积极性，提高学生挖掘问题，提出问题的能力。提高学生提问能力，既能促进学生主体参与意识，激发学生学习兴趣，又利于教师适当调整教学节奏，突破教学重点难点。教师在整个教学过程中，不是只关注掌握知识结论，更注重学生对知识过程的理解，坚持学生活动的互动性，让学生通过观察实验个主动探究，逐步理解和掌握知识的发生和认识其内在联系，建立良好的知识和能力结构，为学生的终身发展奠定基础。
C. 如何在物理教学中培养学生的探究能力
新课程标准指出，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式，学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学探究的方法，领悟科学的思想。在传统的教学中存在许多弊病和缺点。因此在教学中应突出学生的科学探究，重视培养学生的科学探究能力。
一、在新课教学中，开展科学探究。通过科学探究，来获取物理知识和物理规律，并体验过程，了解科学方法，还可以受到科学价值的熏陶。通过探究，使他们深刻地理解了科学知识，培养了科学素养和能力。课堂教学，是学生在学校学习的主阵地，在新课教学中培养学生科学探究能力是主要的途径。
二、在探索实验中，开展科学探究。物理学是一门以实验为基础的学科。在教学中多设计探索性实验来培养学生科学探究的能力是一种有效的途径。
三、在开放性问题中，开展科学探究。进行开放性问题教学，培养了学生创新能力和实践能力。在开放性问题中开展科学探究活动，在于强调学生获取新知识的体验，在于强调学生探究新知识的经历，是又一种培养学生科学探究能力的有效途径。
四、在课外活动中，开展科学探究。通过课外探究活动的参与，逐步树立从社会发展的角度考虑科学技术问题的意识，以这种方式把人文精神渗透到科学课程中。因此，在课外活动中开展科学探究，是一种培养学生科学探究能力的重要途径。
为此，在物理教学中，教师必须从学生的各种学习活动中来培养学生的科学探究能力。
新的课程标准指出，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。在物理教学中，进行探究式教学，可以将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力和敢于创新的探索精神。学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学探究的方法，领悟科学的思想。科学探究，它将是新时代的学生学习和掌握新知识的重要途径。它的内容与形式包括提出问题、提出猜想与假设、制定设计实验、收集事实与证据以及分析论证，评价交流。
俗话说：“授之以鱼，不若授之以渔”。随着知识更新的速度加快，仅仅教学生掌握知识很显然已经不够，学生必须要有学习知识的方法和能力。在过去的教育体制下，基础教育主要是应试教育。它体现在：教学只为高级中学选拔人才服务：只注意知识的传授；只注重知识的学习；只注重评价学生的统考成绩；只注重议论学生的过去等等。而现在的新课标要求重视学生的持续全面发展和学习素质的形成，要求发展学生的能力。因此，我们在教学中应突出学生的科学探究，重视培养学生的科学探究能力。
那么，如何在物理教学中培养学生的科学探究能力呢？下面就本人在教学中的探索实践谈一些肤浅的认识。
一、在新课教学中，开展探究
我们在新课程教学中，应选择合适的课题，设计探究性教学模式和教案，开展探究性学习。通过科学探究，来获取物理知识和物理规律，并体验科学过程，了解科学方法，还可以受到科学价值观的熏陶。比如在教初二“影响蒸发快慢的因素”这一内容时，首先创设情景，提出问题：“同学们在寝室里晾的湿衣服，为什么有时干得快，有时干得慢呢？”在几个同学简单的说明原因之后，接着又提出“液体蒸发得快慢跟哪些因素有关呢？”让学生猜想。有的说与温度有关，有的说与“风的大小”有关，有的说与液体“散开的表面积”有关，甚至有的说“与不同有液体”有关。到底是怎样的呢？让学生自己设计实验，来进行验证。有的在文具盒表面上和塑料笔筒里分别滴同样大小的一滴水来证明“与表面积有关”，有的用书本扇风的办法来证明“与‘风的大小’有关”，有的在文具盒表面上分别滴一滴大小相同的食用油和水来证明“与不同的液体有关”。在探究活动中，学生充分表现了积极性和求知欲，尝到了探究成果的甜头；而且，通过探究，使他们深刻地理解了科学知识，培养了科学素养和能力。同时，我们教师要对学生的探究成果以及成果的表达交流给予肯定和鼓励，让学生能更加积极的参与探究活动。课堂教学，是学生在学校学习的主阵地；在新课教学中培养学生科学探究能力是主要的途径。
二、在探索实验中，开展探究
物理学一门以实验为基础的学科。在教学中多设计探索性实验来培养学生科学探究是一种有效的途径。因为学生在探究性实验中亲身经历了知识的形成过程，并成为知识的再发现者。对于课本上的许多演示实验和学生实验都可改为探索性实验。比如对于初二“研究光的反射定律”的演示实验，就可改为学生探索实验，先让学生自己先对光的反射的特点提出假设，然后自行设计方案和表格，并选择学生手边的器材，一边实验一边探究，再从中发现光的反射规律。又如对于初三“用电流表测电流”的学生实验，也可改为探索性实验。在学生对探究的过程有了较多的感性认识之后，让学生完整地探究串联电路和并联电路的电流关系，把探究的程序性知识推到前台。正像波亚利所说：“学习任何知识的最佳途径是由学生自己去发现，因为这种发现理解最深，也最容易掌握其中的规律、性质和联系。”为了学生的长远发展，教师应转变观念，高度重视物理学中的实验成份，让学生自己动手“做科学”。
三、在开放性问题中，开展探究
开放性问题是相对传统封闭性问题而言。创设物理情景，设计开放性问题，让学生面对多种疑问，产生浓厚的探究的兴趣。如条件开放型问题：给定一个盛有适量水的量筒，请你再选用一个实验器材，测量一小块矿石的密度。学生可根据学过的物理原理增添不同的实验器材来解决上述问题。结论开放型问题：边长为a，密度为ρ的正方体实心木块，漂浮在水面上，据此你能推出哪些与木块有关的物理量？策略开放型问题：有一条形铁棒，不知它是否有磁性，请你设计三种方法加以判断。实践型问题：你手中有一支铅笔，利用它能做哪些与初中物理知识有关的实验？通过开放性问题的教学，在一定程度上改变了学生这种他主性、被动性的学习状态，把学习过程转变成学生的主体性、能动性、独立性不断生成、发展、提升的过程。进行开放性问题教学，培养了学生创新能力和实践能力。在开放性问题中开展科学探究活动，在于强调学生获得新知识的体验，在于强调学生探索新知识的经历，是又一种培养学生科学探究的有效途径。
四、在课外活动中，开展探究
新课程理念之一是“从生活走向物理，从物理走向社会”。由于物理与生活、科学、技术和社会有着极为紧密和广泛的联系，因此在教学中要根据教学内容和学生的认识水平，结合学生生活实际，提供或指导学生挖掘生活中和STS中的探究课题，开展课外探究活动。在讨论与STS发展相联系的课题时，应结合学生生活实际，结合本地实际，可从资源和人口，生态和环境，交通和居住，农业、工业生产和高科技发展等方面考虑，选取学生常见的事例。如“调查蔬菜大棚中的物理问题”，“研究开水瓶的保温问题”，“调查学校电能消耗情况，并对节约用电提出合理化的建议”，“参观玻璃厂”，“研究拔河取胜的诀窍中那些与物理有关”，“研究电冰箱内外温度差和所耗电能的关系”，“温室效应”，“调查居住地的燃料使用情况，并对如何提高燃料的利用率提出合理化的建议”等。
根据课题进行课外阅读，网上查询，收集资料，观察记录，利用身边随手可得的器材进行实验，通过分析论证、评估、交流进行较全面、系统的探究，提高学生探究能力，丰富学生课外生活。进行课外探究的着眼点，“不在于学生能够提出多少有实际价值的建议，而在于可通过这些内容学习和活动的参与，逐步树立从社会发展的角度考虑科学技术问题的意识，以这种方式把人文精神渗透到科学课程中”。因此，在课外活动中开展科学探究，是一种培养学生科学探究能力的重要途径。
探究式学习方式是学习科学的一个强有力的工具，能在课堂上保持学生强烈的好奇心和旺盛的求知欲。21世纪学生应具备的物理素养必须通过每个学生自己的发现意义过程来形成。我们不能把学生当作盛装知识的容器，而是就教会学生学会学习和掌握科学研究的方法。为此，在物理教学中，教师必须从学生的各种学习活动中来培养学生的科学探究能力。
D. 谈在物理教学中如何培养学生的核心素养
在物理教学中，物理实验占有举足轻重的地位。在新课程改革背景下，物理教学始终提倡以培养学生的核心素养为教学目标，从而体现物理这门课程的价值。如何有效地开展物理实验教学，培养学生的核心素养，是广大高中物理教师需要深入思考的问题。笔者结合自己的教学实践，从几个方面着手，让物理实验教学的价值得以体现，并让学生在学习物理实验的过程中，体会到物理实验的有效性和趣味性。
一、重视物理实验教学，培养学生动手操作能力
物理学是研究物质运动的一般规律和物质基本结构的自然科学。物理以实验为基础，通过对“物”进行实验、归纳和总结，得出它的“理”。教师要根据教学内容，精心设计教学问题，让学生通过对教师所提出的问题进行探索和研究，并找到解决问题的办法。因此，物理教师要重视物理实验教学，让学生自己动手去探究，通过学生对实验的操作，提高学生的动手操作能力、思考能力和探究能力。同时，物理教师也要鼓励学生自己去设计一些物理实验，并进行大胆的尝试和探索，通过学生自己思考和研究，并进行操作、实验，通过自己动手操作，激发对物理实验的兴趣，从而培养学生的动手操作能力，并感受到物理实验所带来的乐趣。
二、重视实验基本操作，培养学生的实验探究能力
新课程改革下的物理教学，提