◇ 周方方
“實驗探究”是高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的構(gòu)成要素之一,體現(xiàn)了新課程改革理念中的學(xué)生主動性、教師引導(dǎo)性、課堂探索性和實踐性.基于“實驗探究”的高中物理教學(xué)課堂,要讓學(xué)生意識到科學(xué)探究是獲得物理知識的重要實踐活動,要充分結(jié)合學(xué)生已有的知識,將前概念滲入新知識的學(xué)習(xí)之中,通過實驗探索把抽象的物理知識形象化,引領(lǐng)學(xué)生理解物理概念、掌握物理方法、深化物理知識,從而高質(zhì)量地完成物理教學(xué).
基于“實驗探究”的高中物理教學(xué),讓學(xué)生親自實驗,不僅可以提高學(xué)生對物理知識的感知能力,還能為學(xué)生提供思考的平臺,手腦并用扎實掌握基礎(chǔ)知識和原理.高中階段的物理實驗包括驗證性實驗和探索性實驗.驗證性實驗是在學(xué)生已經(jīng)掌握一定的物理規(guī)律的基礎(chǔ)上,在知道結(jié)果的情況下進(jìn)行的實驗,意在鍛煉學(xué)生的動手操作能力,多在知識講解后進(jìn)行;探索性實驗是在學(xué)生不知道實驗結(jié)論的情況下,由教師指導(dǎo)或獨立進(jìn)行,實驗依據(jù)是以往的經(jīng)驗和已有知識,主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和實驗探究能力.
例如,在“彈力”的教學(xué)中,教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生知道形變、彈性形變的概念,理解彈性限度,確定常見彈力的方向,了解胡克定律等.學(xué)生已經(jīng)掌握了重力的有關(guān)知識,教師可把本節(jié)課安排為小組實驗課.讓學(xué)生探究:拉伸或壓縮彈簧時,你的手受到的力有什么特點?它是怎么產(chǎn)生的?其他物體是否也能產(chǎn)生這種力?具有這種力的物體是否可以無限拉伸或壓縮,請用一種物體進(jìn)行驗證.
學(xué)生在實驗的過程中,通過觀察和記錄的數(shù)據(jù)對彈力產(chǎn)生的條件和方向、彈性的限度等知識有了一定的認(rèn)知,實驗結(jié)束后再進(jìn)行討論、總結(jié)、歸納,基本完成了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo).學(xué)生通過實驗感知物理知識的樂趣,親歷實驗過程,領(lǐng)悟?qū)嶒炋骄康恼嬷B.
物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的“實驗探究”并不是單純地使用實驗的手段探索物理知識,而是要以學(xué)生為主體,使用科學(xué)合理的探索方式,讓他們自主獲得新知.為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,增強學(xué)生的探究欲望,教師可在課堂開始時創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境,引起學(xué)生的探索欲望,然后引導(dǎo)學(xué)生逐步深入探究,使得科學(xué)探究貫穿課堂始終.從生活情境入手,以科學(xué)探究為主線,增強物理知識與生活的聯(lián)系,讓物理知識更加“親民”,同時也為學(xué)生的自主探索提供落腳點,使學(xué)生在掌握物理概念和原理的同時掌握知識的運用條件和范圍,進(jìn)而提高學(xué)生的物理技能.
例如,“圓周運動”的教學(xué)中,教師可結(jié)合生活實例和已學(xué)知識引入教學(xué).使用多媒體為學(xué)生展示一輛自行車緩慢行駛和一輛汽車由慢到快行駛的視頻,向?qū)W生提問:我們上學(xué)期已經(jīng)探討了勻變速直線運動,知道了勻變速直線運動中速度與時間、時間與位移、位移與速度之間的關(guān)系.同樣,一輛由慢到快行駛的汽車的各種物理量之間也存在一定的關(guān)系.那么,作為汽車的一部分的車輪做的又是什么運動?做此運動的物體上的各點的受力情況如何?勻速行駛的自行車的車輪和做勻變速運動的汽車的車輪上的各點的受力情況是否相同?我們能否把此情況推廣到其他地方,大到整個太陽系,小到微觀世界的原子?
學(xué)生由生活中常見的現(xiàn)象入手,更容易走進(jìn)抽象的物理知識,知道物理知識的實際意義,同時也點明了本節(jié)課的學(xué)習(xí)重點,以及此知識所能解決的物理問題,讓學(xué)生的探究有起點和落點.
基于“實驗探究”的高中物理教學(xué),不僅要涉及教材中的物理知識,還要把與課堂知識相關(guān)的生活環(huán)境、科技發(fā)展等融入其中,同時重視學(xué)生的興趣和已有經(jīng)驗,發(fā)揮學(xué)生掌握的前概念在物理教學(xué)中的作用.雖然教師在上課之前會設(shè)計教學(xué)方案,但在實際教學(xué)過程中會出現(xiàn)很多突發(fā)狀況,使得計劃的教學(xué)活動受阻.為此,教師要根據(jù)實際情況不斷完善自己的教學(xué)方案,在課堂上及時、靈活地處理突發(fā)情況,了解學(xué)生的已有知識和經(jīng)驗,挖掘他們掌握的物理前概念,必要時利用學(xué)生熟悉的前概念闡述新知,幫助其順利過渡到新知的理解和應(yīng)用上,進(jìn)而保證既定教學(xué)目標(biāo)的順利完成.
“實驗探究”追求的是真實性,我們不妨用現(xiàn)象和數(shù)據(jù)說話,“征服”學(xué)生的思想,用事實說明物理知識,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神,促進(jìn)學(xué)生的物理理論與實踐共同發(fā)展,體現(xiàn)新課程改革教育理念,促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成.