高剛剛
摘 要:新課改背景下物理學科核心素養(yǎng)的培育需要貫穿于學生學習物理的全過程,物理實驗教學對學生鞏固物理知識具有重要的促進作用,能夠有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和物力思維。因此本文通過分析高中物理實驗教學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)價值,結合教學實踐給出了具體的培養(yǎng)路徑,旨在以此促進高中生物理學科核心素養(yǎng)的培育。
關鍵詞:高中物理;實驗教學;核心素養(yǎng);培養(yǎng)路徑
【中圖分類號】G633.7? ? ? ? ? ?【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】2097-2539(2023)10-0120-03
物理實驗是高中物理學科的一個重要組成部分,在開展物理教學的過程中,不僅需要讓學生具備實驗操作的基礎認知,還應當引導高中生了解物理實驗背后的本質,從而提升學生物理學科核心素養(yǎng)。在此過程中,需要教師充分注重素質教育理念下學生的課堂主體地位,讓學生在接受物理理論知識的過程中還能積極地參加物理實驗學習,這樣不僅能夠有效地培養(yǎng)高中生的物理綜合能力,也能夠從核心素養(yǎng)的角度強化課堂教學效果。
1.高中物理實驗教學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)價值
(1)有利于培養(yǎng)學生良好的學習習慣和優(yōu)秀品質
在高中生物理核心素養(yǎng)的培育過程中,需要學生養(yǎng)成良好的物理學習習慣和優(yōu)秀的品質,這既是物理課堂教學目標的重要組成,也是學生核心素養(yǎng)培育的基礎要求。物理學科實踐教學工作的開展初始就是要培養(yǎng)學生正確的操作習慣,通過強化核心素養(yǎng)的培育來提升物理學習效果,在實驗教學工作的開展中要求學生在參與物理實驗的過程中具備嚴謹的科學態(tài)度和正確的物理觀念,以自身良好觀察能力的有效培養(yǎng)來明確物理實驗的操作步驟,從而將物理理論知識與實驗操作進行有機聯系。同時為了保障全員參與,教師還可以在實驗教學的過程中讓學生進行小組探究,以此來強化高中生的探究意識,以探究性的物理實驗來加強教師和學生之間的有效溝通,這不僅有利于師生關系的良好構建,也可以通過學生學習物理實驗的有效反饋來幫助教師及時有效地調整實驗教學方案,進而實現學生綜合素養(yǎng)的有效培育。因此,在物理實驗教學工作中開展核心素養(yǎng)培育工作,既可以培養(yǎng)學生優(yōu)秀的科學品質和堅韌不拔的科學精神,也能夠在自主探究的過程中有效地鍛煉高中生的物理思維能力,對培養(yǎng)高中生的物理學科核心素養(yǎng)具有重要的促進作用。
(2)有利于培養(yǎng)學生正確物理觀念和思維的養(yǎng)成
一系列的教學實踐經驗都充分地展示出學生物理觀念的培養(yǎng)需要在知識積累中產生,只有樹立正確的物理觀念,學生才能有效地開展物理知識的學習過程,也只有在熟練地掌握好物理基礎理論知識的基礎上,才能幫助高中生有效地構建自己的物理知識框架。與此同時,從另一個層面來看,如果一個高中生缺乏相關的物理理論知識,那么在開展物理學習的過程中就無法科學地樹立物理觀念,也會在其他學科的學習過程中產生一定的消極情緒,由此可見,素質教育理念引導下的高中物理實驗教學工作需要以培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)為基礎要求,通過幫助高中生樹立正確的物理觀念來提升課堂教學效果。在此過程中,教師既可以通過生活化情境的創(chuàng)設來幫助高中生深刻的理解物理知識和概念,也能夠通過高效的物理課堂學習來促進學生物理價值觀念的正確形成。與此同時,受學科邏輯思維性較強的影響,教師在開展實驗教學時應當通過引導式教學來強化學生的物理思維,讓學生在自主探究的過程中培養(yǎng)良好的物理思維,通過物理模型的構建來強化學生對物理實驗的有效認知,這樣不僅能夠引導高中生進行有效的探究和自主的創(chuàng)新,還能夠讓高中生在高中階段的學習過程中形成良好的探究意識,并將這些信息能力應用在日常生活中,及時地發(fā)現生活中存在的各種問題,然后結合自己的猜想,科學地設計一些物理實驗方案,這樣一來,在自主探究的過程中,高中生可以通過物理實驗的方式不斷地挖掘自身的物理邏輯思維,從而在參與實驗的過程中培養(yǎng)各方面的物理能力,實現物理學科核心素養(yǎng)的全方位培育。
(3)有利于培養(yǎng)學生利用物理模型解決問題的能力
在面對一些物理問題時,人們常常采用構建物理模型的方式來解決這些問題,物理模型作為一種理想化的狀態(tài),是物理知識在日常生活中較為直觀的體現,在物理學家研究各種物理知識的過程中,都是通過模型化的方式來開展研究的,以抽象化和理想化的方式來尋找一些物理現象的本質特征,從而形成實物體系來豐富物理知識。在物理實驗教學工作中,為了有效地保障教學效果,教師可以通過構建物理模型的方式將物理知識轉化為一些比較直觀的思維導圖或者樹狀圖的形式,這樣高中生不僅能夠在自身的頭腦中建立相關的物理模型,也可以結合物理模型中傳遞的課堂知識來培養(yǎng)學生的物理認知,這樣學生在深入理解物理知識的過程中能夠在物理實驗開展的過程中形成較為科學的物理思維認知,也能夠通過模型思路和方法的有效構建來充分地理解物理實驗教學背后的理論知識,這既有利于實現學生物理邏輯思維的多角度培養(yǎng),也可以引導學生逐漸掌握物理知識的遷移轉化能力,對充分調動學生的積極性和主動性具有重要的促進價值,同時也可以讓學生在物理實驗中培養(yǎng)綜合全面的物理思維。
2.高中物理實驗教學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)路徑
(1)設計趣味教學實驗,培養(yǎng)學生參與熱情
物理知識具有較強的抽象性,高中生在學習物理的過程中會存在較強的抵觸情緒,再加上其他學科的壓力影響,在物理實驗學習的過程中,很多高中生由于理解能力不足對物理實驗學習缺乏足夠的興趣,這就要求教師在開展實驗教學的過程中增強教學趣味性,通過設計一些趣味性的物理實驗來有效地激發(fā)學生的學習熱情,這樣不僅能夠提高高中生的探究欲望,也能夠讓高中生在趣味化的實驗探究過程中打下良好的學科基礎,從而將各種抽象復雜的物理知識以直觀生動的物理實驗的方式展現出來,既有利于高中生物理實驗學習興趣的提升,也能夠促進高中生物理思維理解能力的進一步培養(yǎng),是有效地落實物理學科核心素養(yǎng)培育效果的重要方式。比如,教師在教學人教版“牛頓第一定律”這一課時,為了向高中生有效地講解慣性這一概念,可以設計有趣的物理實驗,在教學開始之前,教師需要事先準備一副象棋,將其中的六顆棋子疊加在一起向學生提問,如果把這六顆棋子上面的五個棋子不動,那么能否把最下面的棋子取出來,同時還能保證上面的五顆棋子處于重疊的狀態(tài),這種與實際生活經驗相背離的生活常識就會很容易引發(fā)高中生的物理探究興趣,在自主實驗的過程中,教師可以引導高中生將慣性這一物理知識傳遞給學生,讓學生通過觀察這一物理現象來學習牛頓第一定律,這種物理實驗方式既能夠強化高中生對牛頓第一定律這一物理知識的深刻理解和認識,還能夠通過慣性概念的有效傳遞來鞏固高中生的物理知識,這種教學方式對于增強學生的物理思維至關重要。因此,教師在開展實驗教學的過程中應當著重強化趣味化實驗的開展,以學生物理實驗學習興趣的提升來實現核心素養(yǎng)的有效培育。
(2)開展小組合作探究,培養(yǎng)學生自主能力
為了有效地促進高中生物理學科核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng),教師在開展物理實驗教學工作的過程中,可以通過引導高中生進行小組合作探究的方式來提升學生的物理理解能力,在小組合作教學活動的開展過程中,一方面,需要教師結合對學生素質差異的分析來引導高中生組建小組進行分析,并在教師的監(jiān)督和啟發(fā)的過程中更好地學習物理知識,強化對物理知識的深入探究和認識,這樣高中生也能夠在物理探究的過程中充分認識到物理知識的實際應用,從而促進高中生物理探究能力和自主思維能力的有效培養(yǎng);另一方面,在小組合作學習的過程中,往往同一個物理實驗都需要高中生團結協作來完成。這樣一來,在開展小組合作學習的過程中,高中生不僅能夠有效地培養(yǎng)團結協作精神,還能夠進一步強化自身的合作交流能力,這對學生今后的發(fā)展也具有重要的推動價值。在實驗教學的開展過程中,教師可以結合學生的實際情況進行小組劃分,讓學生在良好的合作氛圍中來開展物理實驗探究工作。在此過程中,教師應當結合小組內學生的實際情況進行針對化地輔導,這樣不僅能夠提升小組內各個同學的物理知識水平,也能夠通過小組內部的物理實驗分工提高不同高中生的物理核心素養(yǎng)。例如,在開展電池的電動勢和內阻測定這一實驗教學的過程中,教師可以按照教學任務對高中生的實驗分工進行精細劃分,結合不同高中生的特點出發(fā)開展有效的合作,這樣一來學習基礎較差的學生可以通過參與記錄數據的工作,學習能力較強的學生可以對電路的實際變化來進行操作,這樣在小組合作的過程中基礎較差的學生可以通過觀摩基礎較強的學生的實際操作來掌握物理實驗的操作過程,既能夠充分體現每一名高中生的團隊意識,也能夠確保小組成員的積極參與,對于培養(yǎng)高中生的物理學科核心素養(yǎng)具有重要的促進作用。
(3)主動參與實驗探究,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識
在物理實驗的開展過程中,引導高中生主動參與實驗探究學習,既可以有效地促進高中生創(chuàng)新意識和物理思維的有效培育,也能夠讓高中生在自主探究的過程中獲得更多地學習自由。一方面,教師在開展物理實驗的過程中應當引導高中生進行自主創(chuàng)新,通過明白物理實驗的原理和目的基礎上,結合物理知識對物理問題進行有效的創(chuàng)新和改進,這樣既實現了物理知識的有效鞏固,也能夠促進高中生自主探究和創(chuàng)新意識的有效培養(yǎng);另一方面,教師還可以組織學生結合物理知識充分發(fā)揮自身的發(fā)散性思維,引導學生在參與實驗學習的過程中獲得更多地學習自由,在實現實驗教學效果有效提升的同時也能夠促進高中生物理學科核心素養(yǎng)的有效提升。這樣一來,在開放性物理實驗的教學過程中,學生可以結合實驗內容以及自身的物理知識形成有科學的物理認識和理解,教師也可以通過鼓勵學生對物理實驗的內容進行自主設計和探究。例如,教師在教學傳感器的應用實驗這一課時,可以在實驗主題的基礎上設置一些開放性的實驗,讓學生在自主參與實驗創(chuàng)新的過程中形成開放性思維,通過傳感器來設置聲控燈和溫度報警器,這既有利于學生在物理實驗創(chuàng)新的過程中形成開放性思維,還能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,讓學生在自主學習的過程中保障學生實驗操作技能的有效培養(yǎng)。
(4)聯系日常生活實際,培養(yǎng)知識應用能力
作為一門自然學科,物理與人們的實際生活聯系十分緊密,教師在開展實驗教學的過程中可以從實際生活中的例子出發(fā)來開展,這樣一來學生便能夠清楚了解物理知識與人們實際生活之間的密切關系,從而在日常生活中分析物理知識點,強化對物理知識的深度理解和認識。因此,物理實驗教學的設計和開展過程中應當結合生活實際來進行教學,由此入手提升實驗教學的整體水平,不僅能夠促進高中生物理實驗探究效率的有效提升,也能夠進一步提升學生的物理探究欲望,綜合來看,為了促進學生物理思維能力的全方位培養(yǎng),教師可以結合生活化實驗的設計來引導學生積極開展實驗探索活動。例如,教師在講解“摩擦力”這一節(jié)內容時,可以在教學中列舉生活中常見的摩擦現象,如汽車車輪以及鞋底為什么要設計花紋、飲料蓋子為什么有紋路而不是光滑的,玻璃杯子外圍為什么會放一圈塑膠墊,這樣在開展教學的過程中教師可以引導學生進行深入思考。隨后教師可以引入生活化的摩擦力實驗來幫助學生實現對物理知識的生活化理解,讓學生站在教室粗糙和光滑地面上進行滑行,對比同一名學生滑行距離的不同來讓學生體會摩擦力的不同,這種趣味化和生活化的實驗既可以充分調動高中生參與物理實驗學習的積極性和主動性,也能夠有效地培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)。
3.結語
綜上所述,落實高中物理學科核心素養(yǎng)是素質教育理念引導下的一項基礎要求,在高中物理實驗教學工作的開展過程中既需要教師結合物理知識科學地創(chuàng)新教學方式,培養(yǎng)學生的物理學習興趣,也需要學生以更加積極地心態(tài)參與到物理實驗中來。因此,為了確保學生物理核心素養(yǎng)的提升,教師應當結合素質教育理念的科學引導,主動改變傳統(tǒng)的物理教學模式,主動創(chuàng)新實驗教學方法,在引導學生主動思考的過程中實現學生物理學科核心素養(yǎng)的有效培育。
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