楊劭琨
(河北省張家口市涿鹿縣北晨學(xué)校,河北 張家口)
作為一門以實(shí)驗(yàn)為本的自然學(xué)科,物理學(xué)科的精髓盡在實(shí)驗(yàn)之中。正是實(shí)驗(yàn)促進(jìn)了物理學(xué)科的發(fā)展、創(chuàng)新。因此,核心素養(yǎng)視域下的高中物理教學(xué)必須注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但是傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在一些問題,不少教師仍舊沿用教師講授、學(xué)生傾聽、識記的傳統(tǒng)教學(xué)模式,學(xué)生習(xí)慣于識記、背誦,缺乏動(dòng)手操作、動(dòng)腦思考的機(jī)會和意識,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰o法得到真正提升,借實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生動(dòng)手操作能力、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新能力的目的自然無法達(dá)成。另外,由于高中階段物理實(shí)驗(yàn)難度偏大,不少學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)信心。另外,教師固化的教學(xué)過程,做相同實(shí)驗(yàn)、使用相同儀器、固定的操作流程,往往讓學(xué)生習(xí)慣于照搬照抄,他們的創(chuàng)新思維意識、能力無法提升。這些都是制約高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果提升的關(guān)鍵因素。那么,高中物理教師應(yīng)該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效性呢?
其實(shí)相對那些枯燥乏味的理論知識而言,實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)最容易激發(fā)高中生的學(xué)習(xí)興趣。因此,在高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)該在導(dǎo)入階段運(yùn)用多樣化的導(dǎo)入方式來激發(fā)學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的興趣,為學(xué)生提供更多通過實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行科學(xué)探究的機(jī)會,讓學(xué)生思考應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程驗(yàn)證自己的猜測,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素可能會有哪些,應(yīng)該如何避免失誤,學(xué)生帶著強(qiáng)烈求知欲望進(jìn)入課堂,親自動(dòng)手或者通過合作探究解決問題,他們在實(shí)驗(yàn)過程中更具主動(dòng)性,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果自然會大大提高。例如,教師可以充分利用人教版“緒言”中的插圖“蛋碎瓦全?還是瓦碎蛋全”,讓學(xué)生根據(jù)圖片猜測到底是哪種結(jié)果。他們根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn),得出“蛋比瓦容易碎”的結(jié)論。然后教師安排學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,他們經(jīng)過親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)竟然出現(xiàn)了“瓦碎蛋全”的意外結(jié)局,他們的求知欲望被充分激發(fā)出來,在接下來的理論學(xué)習(xí)過程中,他們聽課非常認(rèn)真。
演示實(shí)驗(yàn)是高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分。在教師演示、學(xué)生認(rèn)真觀察過程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被充分激發(fā)出來,這為他們的后續(xù)學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。在演示實(shí)驗(yàn)選擇上,教師要注重趣味性,盡量以新奇的、生動(dòng)的、直觀的實(shí)驗(yàn),將學(xué)生探究問題的興趣充分激發(fā)出來。信息時(shí)代,高中物理教師要不斷提高自身信息化教學(xué)能力,教師可以利用多媒體技術(shù)將那些在實(shí)驗(yàn)室中無法完成的宏觀或者微觀實(shí)驗(yàn)利用多媒體技術(shù)演示出來。在對分子運(yùn)動(dòng)、α散射實(shí)驗(yàn)以及自由落體等實(shí)驗(yàn)的仿真模擬過程中,學(xué)生對理論知識的理解更為透徹,實(shí)驗(yàn)效果大大提高。例如,在“分子運(yùn)動(dòng)”部分內(nèi)容教學(xué)時(shí),教師可以首先設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察到在水中放糖,結(jié)果發(fā)現(xiàn)糖越來越少,引發(fā)學(xué)生思考,然后教師可以做品紅的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn),學(xué)生對“分子是運(yùn)動(dòng)的”這一性質(zhì)有了初步的了解。然后,教師將分子運(yùn)動(dòng)利用三維動(dòng)畫模擬出來,學(xué)生在觀看多媒體過程中,直觀、形象看到分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的,他們對“分子在永不停息地做著無規(guī)則運(yùn)動(dòng)”這一規(guī)律有了更深入的理解和掌握。
除了演示實(shí)驗(yàn)之外,教師還應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)組織形式上進(jìn)行創(chuàng)新。教師可以安排一些難易適度的開放型探究實(shí)驗(yàn),在探究實(shí)驗(yàn)過程中,給予學(xué)生充分的自主性,教師要允許、鼓勵(lì)學(xué)生通過獨(dú)立、分組合作方式根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖灾髟O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主選擇實(shí)驗(yàn)儀器,并在實(shí)驗(yàn)步驟安排、實(shí)驗(yàn)評價(jià)等環(huán)節(jié)給予學(xué)生充分的自由,在開放型探究實(shí)驗(yàn)過程中,幫助高中生樹立自主完成實(shí)驗(yàn)的信心。學(xué)生在自主實(shí)施探究實(shí)驗(yàn)過程中,不僅提高了動(dòng)手操作能力,還提高了科學(xué)探究意識、科學(xué)探究能力。這對他們實(shí)事求是實(shí)驗(yàn)態(tài)度的形成、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力的發(fā)展、科學(xué)探究意識的形成起著重要的促進(jìn)作用。例如,在“探究功與速度變化的關(guān)系”部分內(nèi)容教學(xué)時(shí),教師可以將其設(shè)計(jì)成開放型探究實(shí)驗(yàn)課。教師首先讓學(xué)生思考標(biāo)題中需要探究的功是什么力的功,說出理由,并思考要想測定速度,我們可以運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室中測速度的常見方法是什么,然后分組據(jù)此設(shè)計(jì)出一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn)方案,從器材的選擇、安裝、實(shí)驗(yàn)步驟等方面進(jìn)行合理安排,并且思考實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該注意些什么,最后學(xué)生分組完成這一探究實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列表求出來。在開放型探究實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生不僅提高了探究意識,發(fā)散思維能力也得到了鍛煉、提升。除了在課堂上設(shè)計(jì)開放型探究實(shí)驗(yàn),教師還可以開發(fā)家庭實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生學(xué)會用觸手可及的常見材料完成物理實(shí)驗(yàn),在家庭實(shí)驗(yàn)過程中,進(jìn)一步發(fā)展他們的實(shí)驗(yàn)技能。
總而言之,高中物理教師不僅要利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生實(shí)踐操作能力,還要通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究意識、創(chuàng)新能力。教師要不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué),通過高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)高中生綜合素養(yǎng)的提升。