張燕飛
(喀什地區(qū)巴楚縣第二中學(xué) 新疆 喀什 843800)
在新課改背景下,教師不應(yīng)該固守以往在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對(duì)于物理知識(shí)的強(qiáng)制教學(xué)和灌輸,應(yīng)讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)氛圍下,通過實(shí)驗(yàn)探索得出結(jié)論,在這個(gè)過程中重視對(duì)學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力的考查和實(shí)驗(yàn)技能的提升。高中物理一定不能忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一環(huán)節(jié),教師在展開實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候,應(yīng)該積極地融入學(xué)科核心素養(yǎng),切實(shí)激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)新意識(shí)與自主學(xué)習(xí)意識(shí),讓他們能在實(shí)驗(yàn)中樹立更為良好的探究意識(shí)的科學(xué)品質(zhì),并逐漸激發(fā)對(duì)物理的創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,采取的策略有:
所謂物理觀念,指人們充分理解物理規(guī)律之后,在腦海中形成某種有關(guān)物質(zhì)、能量、運(yùn)動(dòng)的認(rèn)知觀念,比如相互作用觀念、能量觀念等等。想要在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生形成物理觀念的核心素養(yǎng),教師需要基于直觀性原則,在演示的過程中創(chuàng)設(shè)引人入勝的教學(xué)情境,從而完成抽象建模,讓學(xué)生結(jié)合物理模型來加深對(duì)重難知識(shí)點(diǎn)的理解。對(duì)此,教師可以引入生活元素,利用學(xué)生熟知的生活事物來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),將重要的物理知識(shí)演示出來。這樣不僅能加強(qiáng)物理與生活之間的聯(lián)系,也能激發(fā)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)欲望。比如,教學(xué)“內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能”的知識(shí)點(diǎn)時(shí),教師可以拿出一個(gè)學(xué)生在生活中隨處可見的空塑料瓶,將瓶蓋擰緊,然后用力擠壓瓶子中間部分,將其壓癟。最后,輕輕擰松瓶蓋之后,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)瓶口出現(xiàn)響亮的聲音,瓶蓋在某種作用力下飛出去很遠(yuǎn)。同時(shí),瓶口產(chǎn)生了許多輕微的白霧。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程簡單、現(xiàn)象突出,有許多可以探究學(xué)習(xí)的切入點(diǎn)。比如產(chǎn)生白霧的原因,讓瓶蓋飛出去的作用力是什么等等。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),也能為學(xué)生直觀構(gòu)建出“能量轉(zhuǎn)化”的模型,有效強(qiáng)化學(xué)生的物理觀念。
在整個(gè)物理教學(xué)過程中,實(shí)驗(yàn)是最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),也是奠定學(xué)生基本素養(yǎng)的一個(gè)步驟。教師可以通過實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和操作流程來提升學(xué)生們的思維能力和動(dòng)手能力,在實(shí)驗(yàn)過程中,要想有效提升學(xué)生操作技能,應(yīng)站在學(xué)生的角度,以學(xué)生為主體,制定科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)過程,引導(dǎo)學(xué)生交流思考。在實(shí)驗(yàn)過程中,可能會(huì)出現(xiàn)一系列問題,針對(duì)此進(jìn)行研究討論,得出解決方案,才能夠提升學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中的核心素養(yǎng)。例如,在進(jìn)行“平行力法則”這個(gè)模塊知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)候,教師可以轉(zhuǎn)換一些方式,巧妙為學(xué)生們搭建一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。首先,教師不能夠直接將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方式講述給學(xué)生,而是要讓學(xué)生通過平行力法則相關(guān)概念和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行思考,獨(dú)立設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)過程。在設(shè)計(jì)過程中,部分學(xué)生使用等效方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),部分學(xué)生使用平衡法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),來論證平行力法則。這樣的教學(xué)過程,不僅激發(fā)了學(xué)生的想象力,也有效增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,對(duì)學(xué)生基本素養(yǎng)的提升也十分有益。
物理知識(shí)體系的建立是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一個(gè)重要結(jié)果,通過對(duì)不同物理實(shí)驗(yàn)的積累和研究,能夠不斷豐富自身學(xué)識(shí),自然在知識(shí)體系建立方面會(huì)得心應(yīng)手。物理概念作為能夠升華物理現(xiàn)象的一種文字性敘述。通過物理實(shí)驗(yàn),可以有效論證物理概念中蘊(yùn)含的原理,很多教師在實(shí)驗(yàn)操作過程中,通過內(nèi)容解釋和實(shí)驗(yàn)演示,引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作,自行論證結(jié)果。通過物理實(shí)驗(yàn),學(xué)生們可以分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果從而得到相關(guān)物理概念。例如,在針對(duì)“速度”這個(gè)模塊知識(shí)內(nèi)容研究時(shí)候,教師可以將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器運(yùn)用到物體速度測量實(shí)驗(yàn)中。首先,教師為學(xué)生們介紹打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方式,讓每一位學(xué)生都學(xué)會(huì)操作。其次,教師需要明確知識(shí)體系,告訴學(xué)生們本節(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是為了讓學(xué)生們了解物體位移和運(yùn)動(dòng)的速度,便于后期知識(shí)體系建立。接下來,學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中,教師也要全程指導(dǎo),包括對(duì)工具的使用和實(shí)驗(yàn)步驟的執(zhí)行。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束的時(shí)候,教師還需要引導(dǎo)學(xué)生們對(duì)整個(gè)知識(shí)體系進(jìn)行回顧,總結(jié)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這樣也有助于概念的滲透。
新課標(biāo)在強(qiáng)調(diào)核心素養(yǎng)教育的同時(shí),也對(duì)其落實(shí)方法進(jìn)行了具體指引,即通過合作型、探究型課堂的構(gòu)建來引領(lǐng)學(xué)生思維品質(zhì)的發(fā)展,進(jìn)而為其物理素養(yǎng)的發(fā)展奠基。這也說明,合作教學(xué)在提高學(xué)生物理素養(yǎng)方面有著巨大的促進(jìn)作用。同時(shí),結(jié)合教學(xué)實(shí)踐來看,以合作學(xué)習(xí)來推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但能夠給予學(xué)生別樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn),激發(fā)他們的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手熱情,而且還能讓他們?cè)诩w之力的推動(dòng)下獲得思維的發(fā)散和能力的提升。所以,在教學(xué)實(shí)踐中,我們也要重視合作實(shí)驗(yàn)的開展,從而助力學(xué)生物理素養(yǎng)的發(fā)展。
例如,在“分析做功與速度變化關(guān)系”的教學(xué)實(shí)踐中,我們便可引入合作實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。首先,我們可以在把握學(xué)生興趣愛好、物理基礎(chǔ)等方面的學(xué)情,在此基礎(chǔ)上,本著異組同質(zhì)的原則,在班內(nèi)每一個(gè)小組劃分出4~6人、內(nèi)部優(yōu)差生比例趨于均衡。然后,結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)為各組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,帶領(lǐng)他們一同了解其中的物理知識(shí)內(nèi)涵,接著一方面可指引各組結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及演示實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行實(shí)踐操作,鍛煉他們的知識(shí)活用能力;另一方面可指引各小組跳出課本,一同經(jīng)過探討思考來設(shè)計(jì)一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)踐嘗試。需要注意的是,在這一過程中,我們要做好自身教育服務(wù)者和輔助者的角色作用,積極深入到各小組當(dāng)中,引導(dǎo)學(xué)生有序的開展實(shí)驗(yàn),對(duì)各小組遇到困難提供及時(shí)的指引和幫助,如某小組不知道從哪些方向思考,這時(shí)我們可以引導(dǎo)他們思考本實(shí)驗(yàn)和“自由落體運(yùn)動(dòng)模型”,在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)他們運(yùn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等一起來分析重力做功和速度變化之間的聯(lián)系。通過這種開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì),讓各小組學(xué)生能夠充分發(fā)揮自身的思維能力,同時(shí)使他們?cè)诩w力量的推動(dòng)下獲得知識(shí)遷移、邏輯思維以及創(chuàng)新思維的發(fā)展,讓素質(zhì)教育能夠更好地在物理實(shí)驗(yàn)課堂落地生根。
在高中物理中,有一類概念性的習(xí)題,在這類習(xí)題中,關(guān)鍵是要使得學(xué)生在解題的過程中,能夠深刻地了解知識(shí)的內(nèi)涵,并鍛煉學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)梳理、思考能力。針對(duì)概念性物理習(xí)題,在解題的過程中,必須要求學(xué)生對(duì)習(xí)題中所涉及的物理概念有清晰且深刻的認(rèn)識(shí),在這類型習(xí)題中,幾乎不存在一些數(shù)量轉(zhuǎn)換或者計(jì)算的部分。與計(jì)算類習(xí)題相比,概念性習(xí)題的抽象性和邏輯性比較突出,如果學(xué)生對(duì)物理概念存在理解錯(cuò)誤或者偏差的情況,很可能解不出來或者需要耗費(fèi)比較長的時(shí)間才能解出。因此,對(duì)于概念性物理習(xí)題的教學(xué),教師在教學(xué)時(shí)可采用定性實(shí)驗(yàn)的方式,經(jīng)由這種實(shí)驗(yàn)的開展,來幫助學(xué)生掌握概念,學(xué)會(huì)用概念來解題。比如,某一習(xí)題為“某一玻璃瓶內(nèi)裝有一定量的水,將此玻璃瓶封閉起來并水平放置,氣泡處于水平放置玻璃瓶的上方,如果突然向玻璃瓶施加向前的推力,瓶子中的氣泡將表現(xiàn)出向前、向后還是不動(dòng)”的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)?在這一習(xí)題講解時(shí),教師完全可使用一個(gè)礦泉水瓶來做實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)的過程中也要鼓勵(lì)學(xué)生提問和思考。在此實(shí)驗(yàn)開始之前,教師要求學(xué)生回憶“慣性”的概念,慣性大小的影響因素,隨后在實(shí)驗(yàn)的過程中,一些學(xué)生就知道使用慣性的知識(shí)來解答。
為了使學(xué)生更積極地參與實(shí)驗(yàn)過程,教師引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)和組裝實(shí)驗(yàn)?zāi)P秃驮O(shè)備。例如,鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)所需的汽車,并根據(jù)自己的愛好使用一些瓶裝工具手動(dòng)創(chuàng)建。在此過程中,學(xué)生將對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、汽車的目的和價(jià)值以及探索的物理原理有一個(gè)簡單的了解。在分析了汽車的功能之后,他們將為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)制造一輛合適的汽車。之后,老師要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和步驟進(jìn)行操作,從而分析與物理運(yùn)動(dòng)加速度相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),從而達(dá)到物理教育的目的。其次,教師應(yīng)注重責(zé)任分工,使合作學(xué)習(xí)由個(gè)體競爭轉(zhuǎn)變?yōu)槿后w競爭,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,相互合作、相互支持,期望全體學(xué)生有效溝通,評(píng)價(jià)活動(dòng)的有效性,尋求改進(jìn)的途徑,使每個(gè)學(xué)生都有自己的發(fā)展。在這種情況下,教師可以采用小組合作方式,使兩個(gè)學(xué)生組成一個(gè)小組。學(xué)生可以看到彼此操作的差異并提出問題,然后通過翻閱書籍、詢問學(xué)生或?qū)ふ依蠋焷斫鉀Q問題,這也可以幫助學(xué)生糾正操作中的錯(cuò)誤,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力??傊虒W(xué)不僅是一門技術(shù),讓學(xué)生接受最好的素質(zhì)教育是每一位教育工作者的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。
在高中階段開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成具有非常重要的意義,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生可以有充足的時(shí)間進(jìn)行探索,并主動(dòng)加入到物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中,進(jìn)而可以有效提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。因此,高中物理老師一定要做好課前準(zhǔn)備工作,吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力,促使學(xué)生能夠積極加入到物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中,同時(shí)還要注重課堂教學(xué)的設(shè)計(jì),幫助學(xué)生更好的掌握物理知識(shí),重視高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課后環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),有利于學(xué)生進(jìn)一步提高自身的學(xué)習(xí)效率,提高物理學(xué)習(xí)能力。