摘 要:新高考背景下,對于高中物理教學(xué)有了更高的要求,實驗在高中物理教學(xué)中,是學(xué)生提升科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力的重要部分,對培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。新課程標(biāo)準(zhǔn)把科學(xué)探究規(guī)定為物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容之一,因此,在新高考背景下需要重視和探索高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀和實驗教學(xué)面對的問題提出有效解決措施。
關(guān)鍵詞:新高考;高中物理實驗;對策研究
新高考對學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)提出了更高的要求,這也是對高中物理實驗教學(xué)提出了新的標(biāo)準(zhǔn),需要學(xué)生在掌握原有知識的基礎(chǔ)上,進行二次創(chuàng)新,擁有較強的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。高中物理實驗教學(xué)需要教師總結(jié)和發(fā)現(xiàn)當(dāng)前物理實驗課堂出現(xiàn)的問題,提高物理實驗教學(xué)質(zhì)量,以此來更好地面對新高考帶來的挑戰(zhàn)。
一、新高考背景下高中物理實驗教學(xué)存在的問題
(一)學(xué)生缺少實踐機會,能力不足
目前,由于傳統(tǒng)觀念的影響,部分物理教師認為學(xué)生只需要重視物理理論知識的學(xué)習(xí),只要會做題即可,而忽略了學(xué)生的實驗教學(xué),并且部分學(xué)生也是有著一樣的觀念,學(xué)生自主實驗探究意識不強,認為學(xué)校物理實驗課程是可做與可不做的,在他們的實驗過程以模仿為主,不會主動地進行思考。
物理是一門實踐性很強的科目,其許多的教學(xué)內(nèi)容都相對抽象,難以理解,但是其抽象的知識都有很現(xiàn)實的現(xiàn)實依據(jù),學(xué)生進行物理實踐的過程中,一來是可以加深平時所學(xué)內(nèi)容的記憶,在進行知識的回想時能清晰回想起所學(xué)畫面,二來是幫助學(xué)生理解所學(xué)知識內(nèi)容,加深學(xué)生對于知識的理解,鍛煉了學(xué)生的抽象思維。但部分教師將物理實驗和物理學(xué)科分離開來,要求學(xué)生強行背下實驗步驟,只要在考試時應(yīng)默寫出來實驗步驟即可,這就導(dǎo)致學(xué)生會出現(xiàn)“高分低能”的情況產(chǎn)生,不利于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ奶嵘?,也不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),影響物理教學(xué)質(zhì)量。
(二)教學(xué)模式老舊,缺乏創(chuàng)新
由于新高考的實驗內(nèi)容增多,實驗器材并沒有更新補充和課程安排的原因,現(xiàn)在的物理課程教學(xué)模式比較死板和老舊,基本上都是教師在課堂上進行單獨的實驗和操作,而學(xué)生只是進行單獨的觀察,記下考試??嫉膶嶒灢襟E,認為物理實驗課也和基礎(chǔ)知識的講解一樣枯燥,失去對物理實驗的興趣甚至對物理學(xué)科產(chǎn)生抵觸情緒。
教師要重視學(xué)生對物理學(xué)科興趣的引導(dǎo),物理學(xué)科的教學(xué)知識因為其抽象性本身對學(xué)生學(xué)習(xí)來說就有一定的難度,物理實驗可以對其進行深化和檢驗,能夠幫助學(xué)生提升物理能力,提升學(xué)生的邏輯思維能力??墒沁@樣的模式下,對學(xué)生的創(chuàng)作能力和主動性都會造成一定的傷害。但好的實驗條件能夠讓學(xué)生更好地參與實驗探究過程,融合實驗探究與信息技術(shù),增強課堂趣味性的同時,也促使學(xué)生了解理論形成的前因后果[1]。
(三)實驗重視結(jié)果,忽視過程
因為學(xué)校課程安排,在實際的教學(xué)中,物理實驗課程的課時相對較少,而且其他教學(xué)任務(wù)難而繁重,部分教師會為了節(jié)省時間,直接將實驗結(jié)果告知學(xué)生,或者讓學(xué)生操作最后能得出結(jié)果的步驟,甚至直接取消實驗課。學(xué)生除了最后的結(jié)果之外,在實驗過程中學(xué)生對于實驗的直接體驗感將會降低。因為缺乏對實驗過程的觀察,學(xué)生難以將實驗結(jié)果與實驗進行匹配,不了解其中蘊含的邏輯關(guān)系,學(xué)生的觀察能力和思考能力將不會得到提升。
(四)評價體系單一,分值較低
綜合素質(zhì)評價是新高考改革的創(chuàng)新點之一,將綜合素質(zhì)評價融入物理實驗教學(xué)中,改變了過去教學(xué)評價體系下,主要是通過考試來進行判斷學(xué)生實驗?zāi)芰?,但是,首先實驗題在考試體系中占比較低,其次,考試根本無法有效地判斷出學(xué)生的動手能力,這種能力對學(xué)生未來發(fā)展十分重要。缺乏相關(guān)的評價體系,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)層就不會將課程資源傾向物理實驗教學(xué),導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量的降低。而新的評價方式能幫助學(xué)生重新樹立學(xué)習(xí)物理的信心,也可以吸引學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,滿足了學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展的需要?!吨袊呖荚u價體系》中提出全面、客觀、準(zhǔn)確地測量和評價學(xué)生的綜合素質(zhì),為打破“唯分數(shù)”的單一評價模式,為構(gòu)建多元評價體系創(chuàng)造了條件[2]。
二、新高考背景下高中物理實驗教學(xué)的改進對策
(一)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力
新高考背景下,學(xué)生的動手能力應(yīng)當(dāng)和物理實驗教學(xué)進行綁定[3]。教師在進行物理實驗的教學(xué)之前,應(yīng)讓學(xué)生進行流程、相關(guān)基本操作和實驗結(jié)果的預(yù)習(xí),并在課堂上,引導(dǎo)學(xué)生有秩序地進行實驗操作,培養(yǎng)其動手能力。教師可以根據(jù)教材內(nèi)容的實驗,引導(dǎo)學(xué)生在原有實驗的基礎(chǔ)上進行實驗設(shè)計的創(chuàng)新,這樣可以鞏固所學(xué)知識,也可以通過自主創(chuàng)新和實踐,將課本上的抽象知識轉(zhuǎn)化為具體可見的實驗,提升學(xué)生的動手能力、實驗?zāi)芰蛯χR點的記憶。
教師可以使用數(shù)字化教學(xué)方式,利用多媒體來播放具體實驗的操作步驟。隨著科技的發(fā)展,如今的教學(xué)方式不應(yīng)像傳統(tǒng)模式單一,要充分利用信息技術(shù),調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,為實際操作打下良好的基礎(chǔ),提高做實驗的效率。在學(xué)生進行提升動手能力的操作時,增加其可以動手能力訓(xùn)練的實踐,提高其綜合能力,并優(yōu)化了物理實驗課程結(jié)構(gòu)。
例如,在進行“運動快慢描述-運動”的教學(xué)時,為學(xué)生多次播放實際實驗錄像,用視頻的方式向?qū)W生進行氣墊軌道上滑塊的運行過程與速度記錄。通過鏡頭的慢放,讓學(xué)生看清楚實驗的操作細節(jié)和流程,再加上畫外音解說和字幕,讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識,對實驗步驟進行重合,理解速度的概念,學(xué)會通過自己的理解轉(zhuǎn)述實驗?zāi)康暮臀矬w運動的過程,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和知識轉(zhuǎn)換的抽象思維與邏輯思維能力。通過這種方式可以使學(xué)生更清晰地了解實驗過程,在鍛煉自己動手能力的道路上,更有效地提升自己。
(二)結(jié)合實踐,重視教材
新高考背景下,物理實驗的分值比例有一定的漲幅。目前高中階段的教材里描寫實驗的內(nèi)容并不多,較多實驗來自課外。物理教師除了給學(xué)生安排好足夠的課內(nèi)實驗內(nèi)容,也要給學(xué)生拓展課外的物理實驗,鼓勵學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動性,進行課外探索和解決問題[4]。
例如,在“自由落體”實驗講解中,教師可以提供給學(xué)生課題,比如一張A4紙在什么情況下會下落得最慢,讓學(xué)生分組完成,組間成員進行競爭,誰的紙張記錄下落時間最長,哪一組就獲勝并設(shè)置獎勵。在獎勵和進取心的作用下學(xué)生將會用心地進行實驗設(shè)計,在實際操作的過程中,可以看到學(xué)生通過將紙張變成各種造型來延緩紙張的下落速度,有的還會給紙張周圍放上膠水,讓紙張弓起來看起來像降落傘一樣,延緩紙張的進行自由落體的時間。
學(xué)生在進行實驗設(shè)計時,教師可以幫助和引導(dǎo)學(xué)生,在學(xué)生遇到問題時提供幫助。有些學(xué)生在做這個課題時,會想減輕紙張的質(zhì)量達到減少下落時間的目的,故在紙張的中間開了一個大洞,但是其忽略的空氣阻力對于紙張有一個向上的力,最終學(xué)生的實驗結(jié)果會比預(yù)想得要糟糕很多。教師要在這個時候?qū)W(xué)生進行積極引導(dǎo),就二力平衡和如何增加紙張受到空氣阻力的問題上,引導(dǎo)學(xué)生進行思考,讓學(xué)生在自己已有的實驗設(shè)計上進行創(chuàng)新,鼓勵學(xué)生充分地表達自己的想法,并通過小組合作交流,將有可行性的想法直接應(yīng)用在實驗之中。讓學(xué)生對自己所學(xué)的知識的理解有著直觀地驗證,讓學(xué)生從紙張質(zhì)量和受力面積上進行對比實驗,在豐富自身實驗內(nèi)容的同時,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在面對新高考的實驗考察中,不論題目如何變化,學(xué)生已經(jīng)進行了全面的思考,抓住了實驗的本質(zhì),以此來達到學(xué)生綜合水平的提高。
(三)加強學(xué)生互動,激發(fā)學(xué)生興趣
很多教育學(xué)家都在提倡興趣才是學(xué)生學(xué)習(xí)的最好的導(dǎo)師這一觀念,學(xué)生的興趣是物理實驗課堂提升教學(xué)質(zhì)量和提高教學(xué)效率的關(guān)鍵。拓展實驗是目前新課改較為提倡的一種實驗方式,即讓學(xué)生自主參與到實驗之中,根據(jù)自己的興趣愛好來進行大膽創(chuàng)新的實驗活動[5]。在高中物理課堂的教學(xué)之中,重視學(xué)生對于知識的實踐和應(yīng)用是整個課程的重要任務(wù),而拓展實驗恰好能滿足這種要求,教師可以利用這種實驗,通過激發(fā)學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)的興趣,提升學(xué)生的課堂參與度,提高學(xué)生的實踐能力。教師可以利用著名的科學(xué)家在進行實驗的實驗趣聞和有趣的實驗來增加學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。在進行日常物理課程的教學(xué)中,教師可以讓學(xué)生實際上講臺操作或播放一些實驗演示,激起學(xué)生探索新知識的欲望。
例如,在“自由落體”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中,教師在課堂上展開的關(guān)于基礎(chǔ)性知識教學(xué)是不能滿足學(xué)生的情感需求的,需要教師結(jié)合演示實驗的方式,帶領(lǐng)學(xué)生對教材上描述的有關(guān)概念和規(guī)律進行分析。通過這種方式讓學(xué)生掌握知識點,形成應(yīng)有的物理眼光和邏輯思維,掌握力和運動之間的關(guān)系。除此之外,教師在實驗的過程中要重視和學(xué)生的互動,讓學(xué)生可以從日常的生活中取得聯(lián)系,通過挖掘生活中有關(guān)自由落體的實例,讓學(xué)生自主設(shè)計實驗,對課堂上講解的實驗進行創(chuàng)新,通過用自己身邊的物品來代替學(xué)生沒有的實驗器材,讓學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗中不斷形成屬于自己的物理視野,通過解決現(xiàn)實生活中的實際問題,為之后的物理學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。
(四)通過逆向假設(shè),探究實驗真理
學(xué)生在進行知識的學(xué)習(xí)時,如果能做到反推實驗結(jié)果得出規(guī)律,那么說明學(xué)生對于知識的掌握十分熟練,所以培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維也是教學(xué)過程中常用的教學(xué)手段。這樣的教學(xué)手段可以讓學(xué)生理解物理知識,也可以驗證學(xué)生自己在進行知識的預(yù)習(xí)和理解產(chǎn)生的設(shè)問進行驗證,加深對于相關(guān)知識的理解,根據(jù)物理實驗的結(jié)果,推導(dǎo)出相對應(yīng)的物理理論知識。在學(xué)生進行探索假設(shè)的過程中,如果帶有逆向思維,那將會節(jié)省很多的時間,能把握住問題的導(dǎo)向,滿足自身的學(xué)習(xí)需要。在進行新的知識的學(xué)習(xí)時,學(xué)生往往無法理解過于抽象的知識,甚至不知道如何思考問題,此時教師就要利用逆向假設(shè)的形式來引導(dǎo)學(xué)生,提升學(xué)生在預(yù)習(xí)階段的有效性。
例如,在學(xué)習(xí)《電勢能和電勢》一章時,由于其知識很難在現(xiàn)實中直接觀察,教師可以尋找一個和其表現(xiàn)形式相似的例子,如重力勢能。然后將兩者進行比較,加深學(xué)生對于相關(guān)知識的理解,讓學(xué)生在面對陌生知識的時候能提出合理假設(shè)[6]。
學(xué)生在學(xué)習(xí)牛頓第二定理時,面對已經(jīng)推導(dǎo)出來的公式,可能會感到學(xué)習(xí)內(nèi)容比較抽象,同樣,為了讓學(xué)生可以進行合理的逆向假設(shè),教師可以在現(xiàn)實中尋找相關(guān)例子,如工地的塔吊、挖掘機,交通上用的拖車等,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識和實際結(jié)合起來加深學(xué)生對于抽象知識的轉(zhuǎn)化,讓學(xué)生用現(xiàn)實生活中的實際案例來感受加速度與力和質(zhì)量之間的關(guān)系,并設(shè)計相關(guān)實驗,驗證自己的設(shè)問。當(dāng)然在這個過程中,由于部分學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平和相關(guān)思維能力還未達到要求,在進行學(xué)生探索的過程中,要為學(xué)生進行相關(guān)引導(dǎo),保證其驗證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
(五)激發(fā)探索欲望,培養(yǎng)創(chuàng)新意識
如上文所說,進行實驗的首要前提是提出設(shè)問,實驗是驗證設(shè)問的過程。教師要在學(xué)生進行對物理知識探索的過程中,引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)的物理現(xiàn)象進行分析,得出自己關(guān)于新知識的理解,并在學(xué)生驗證基于自身對知識的理解過程中答疑解惑,滿足學(xué)生的求知欲望。因此,物理教師可以在學(xué)生進行實驗操作的過程中,針對學(xué)生的實驗操作環(huán)節(jié)設(shè)置不同的問題,讓學(xué)生分析提出的問題,提高學(xué)生參與度的同時,把握學(xué)生前往正確的實驗方向,得出正確的實驗結(jié)論。
在如今的教育環(huán)境中,如果一直讓學(xué)生被動地接受知識,教師一直使用傳統(tǒng)的教學(xué)模式,那么學(xué)生將會很快地對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸情緒。所以教師要想辦法激發(fā)學(xué)生的自主探索欲望,提升學(xué)生的物理素養(yǎng),讓學(xué)生主動地探索學(xué)習(xí)知識,用實驗的方式認證,提升其學(xué)習(xí)物理的綜合素質(zhì)。教師可以設(shè)定好實驗主題,接著將實驗的主動權(quán)交給學(xué)生,讓學(xué)生根據(jù)實驗主題,自主地進行實驗過程和實驗設(shè)計,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)其動手能力和實踐能力。
例如,在“雙縫干涉光的傳播”實驗中,教師設(shè)定好開放性的實驗主題后,設(shè)置關(guān)于光傳播特點的探究問題,引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)置實驗計劃,實驗方案,并自己得出相關(guān)實驗結(jié)論。在這個過程中,學(xué)生可以檢查自己的知識體系是否完整,如果實驗出現(xiàn)了漏洞,能根據(jù)實驗步驟檢查自己的知識體系中出現(xiàn)了什么問題,進行查漏補缺,因為實驗的一切都是根據(jù)學(xué)生自己的知識體系建立的,所以,學(xué)生在這樣的實驗過程中能進行充分的思考,對于構(gòu)建知識體系,提升學(xué)習(xí)能力有著很大的幫助[7]。
結(jié)束語
總的來說,新高考對于物理實驗教學(xué)提出了更高的要求。對此,教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,讓學(xué)生在進行物理學(xué)習(xí)和物理實驗的過程中獲得樂趣,感受到學(xué)習(xí)的價值所在,能夠主動參與到學(xué)習(xí)活動中。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),教師要做到有效利用和整合物理實驗資源,運用多媒體手段,并讓學(xué)生結(jié)合現(xiàn)實實際,加深對于抽象知識的轉(zhuǎn)化,提高高中物理實驗課程的教學(xué)質(zhì)量,激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣,最終提高其綜合素質(zhì)的提升,達到新高考的要求。
參考文獻
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