韓彥清
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,而實(shí)驗(yàn)?zāi)艽龠M(jìn)學(xué)生對物理知識的理解,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思想,增強(qiáng)學(xué)生對物質(zhì)世界奧秘的探究意識,是提高有效教學(xué)的重要手段。新的課程標(biāo)準(zhǔn)明確了高中物理的核心素養(yǎng),其中物理觀念、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任、科學(xué)思維的培養(yǎng)都與實(shí)驗(yàn)緊密相關(guān)。隨著時代的變化與發(fā)展,現(xiàn)代教育理念發(fā)生了相應(yīng)的改變。STEM整合教育已成為很多國家的科學(xué)教育政策主導(dǎo)和研究熱點(diǎn)。近年來,STEM教育本身也不斷擴(kuò)展和延伸,讓學(xué)生們自己動手完成他們感興趣的、并且和他們生活相關(guān)的項(xiàng)目,從過程中學(xué)習(xí)各種學(xué)科以及跨學(xué)科的知識,這都是實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到的學(xué)習(xí)方式。新時代培養(yǎng)具有較強(qiáng)的科學(xué)精神與態(tài)度,具有較強(qiáng)實(shí)踐探究能力是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵,作為物理教師應(yīng)與時俱進(jìn),筑牢科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,勇于擔(dān)當(dāng)培養(yǎng)新時代創(chuàng)新人才的教育重任,創(chuàng)新情景,優(yōu)化課堂,設(shè)計實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生動手動腦,合作探究,大膽質(zhì)疑,培養(yǎng)科學(xué)思維,提高解決實(shí)際問題能力。如何有效開展高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),有以下見解:
一、從視頻實(shí)驗(yàn)和多維動畫實(shí)驗(yàn)中走出來
隨著信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用,給傳統(tǒng)教育教學(xué)帶來了嶄新的發(fā)展,形象、生動、多維動畫、聲像身臨其境的課件深受老師們的喜歡,也激發(fā)了學(xué)生們課堂興趣,對教學(xué)質(zhì)量的提高起到一定的推進(jìn)作用。多媒體課件的日新月異也給物理實(shí)驗(yàn)帶來了新的模式,許多試驗(yàn)都有視頻或模擬動畫,老師們也不愿意在實(shí)驗(yàn)室上課,更喜歡用視頻或動畫模擬代替?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn),學(xué)生們也不用到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場操作、動手實(shí)踐,也不存在實(shí)驗(yàn)的安全問題。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅是將實(shí)驗(yàn)的過程給學(xué)生進(jìn)行了展示,一切按設(shè)定好的結(jié)果進(jìn)行,缺乏學(xué)生相互間的合作探究,缺乏實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題的分析和思考,更是缺乏實(shí)驗(yàn)動手安裝工程技術(shù)環(huán)節(jié),以及裝配過程中問題的分析和排除。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到滑動變阻器,盡管通過視頻實(shí)驗(yàn)反復(fù)給學(xué)生強(qiáng)調(diào)接線柱位置,線不能接在滑片上,但在連接實(shí)物電路時仍然有許多學(xué)生把導(dǎo)線連接到滑片上,只有把學(xué)生帶進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,讓他們親自動手裝配,盡管會出現(xiàn)許多錯誤接法,但通過分析、糾正,學(xué)生才能理解電路接法錯誤之處。高中物理研究的是物質(zhì)世界基礎(chǔ)規(guī)律,物理概念、物理原理、物理模型都是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來的,如果學(xué)生缺少動手實(shí)踐的這一過程,不利于對學(xué)生的創(chuàng)新性思維培養(yǎng)。筆者認(rèn)為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)無法完全取代的,兩者應(yīng)該結(jié)合,為培養(yǎng)新時代創(chuàng)新人才既要注重過程的獲得,又要緊跟時代的步伐。
二、讓第二課堂活動成為物理實(shí)驗(yàn)比賽的主陣地
第二課堂活動,是對第一課堂學(xué)習(xí)的延伸、補(bǔ)充、發(fā)展,可以豐富學(xué)生精神生活,陶冶情操,有助于培養(yǎng)興趣和愛好,發(fā)展學(xué)生的智能。同時有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)造能力,大量的活動要學(xué)生自己設(shè)計、自己動手、自己檢驗(yàn),可以促使學(xué)生把動手與動腦、實(shí)踐與探索、學(xué)習(xí)與創(chuàng)造等密切結(jié)合起來。本人所在高中每學(xué)期的第二課堂活動舉行學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)技能比賽,以本學(xué)期已完成的實(shí)驗(yàn)為題目庫,各班推薦6名選手代表班級參賽,每2人共同完成一個實(shí)驗(yàn),每班抽選3個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比賽。賽前先抽取實(shí)驗(yàn)室簽,然后進(jìn)入所抽實(shí)驗(yàn)室再抽取課題簽,在相關(guān)座位開始實(shí)驗(yàn);每個實(shí)驗(yàn)室安排14組實(shí)驗(yàn), 三個實(shí)驗(yàn)室同時進(jìn)行;一場結(jié)束后再交換進(jìn)入下一個實(shí)驗(yàn)室抽簽進(jìn)行,直到三個實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)都完成。最后各班所完成實(shí)驗(yàn)得分相加進(jìn)行班級間的評比。這樣的競賽活動對各班學(xué)生很有吸引力,平常實(shí)驗(yàn)只是本班學(xué)生在一起完成,而這樣的平臺卻能和全年級同學(xué)競爭,而且代表班級參賽更能調(diào)動學(xué)生的積極性,對物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)本質(zhì)有很好的促進(jìn)作用;同時對物理老師也是一種挑戰(zhàn),提前的實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備費(fèi)時費(fèi)力,比賽中評分更是一種挑戰(zhàn),我們安排每個實(shí)驗(yàn)室三位評為老師,分工明確,一人負(fù)責(zé)器材裝配及最后實(shí)驗(yàn)器材的復(fù)原考核,一人負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)過程的考核,一人負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理及提問環(huán)節(jié),由于實(shí)驗(yàn)組數(shù)較多,整個考核過程要做到眼明腳快,記憶力超群,方能完成考核工作,這樣的第二課堂既推進(jìn)了物理實(shí)驗(yàn)的發(fā)展,也提高了物理教師的專業(yè)水平。
三、借STEM教育東風(fēng)推動物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)
STEM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)四門學(xué)科的簡稱,強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合。STEM整合教育已成為很多國家的科學(xué)教育政策主導(dǎo)和研究熱點(diǎn)。近年來,STEM教育本身也不斷擴(kuò)展和延伸,STEAM教育不僅僅是提倡學(xué)習(xí)學(xué)科知識,更提倡的是一種新的教學(xué)方式:讓學(xué)生們自己動手完成他們感興趣的、并且和他們生活相關(guān)的項(xiàng)目,從過程中學(xué)習(xí)各種學(xué)科以及跨學(xué)科的知識,提高學(xué)生基本的分析和解決實(shí)際問題的能力。
物理是一門科學(xué),其原理應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、航天航海等多種工程技術(shù)中,物理實(shí)驗(yàn)的開展本身就是基本工程技術(shù)的實(shí)踐,也離不開數(shù)學(xué)知識的運(yùn)用,更是對小組合作探究的培養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng)的潛移默化。物理實(shí)驗(yàn)的開展對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)有很重要的推動作用,學(xué)校要借STEM教學(xué)模式的推廣抓實(shí)抓好物理實(shí)驗(yàn)的開展。
總之,在當(dāng)前高中新課程改革的推動下,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是新時代的要求,也是物理教學(xué)應(yīng)承擔(dān)的光榮使命,而物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)既能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察能力以及合作探究能力,又能把科學(xué)、工程、技術(shù)和數(shù)學(xué)等學(xué)科有機(jī)融合起來,綜合培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新人才,我們有義務(wù)也更有責(zé)任把高中物理實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處。