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        核心素養(yǎng)下高中物理實驗教學(xué)探究

        2024-02-21 19:45:53孫婷
        文理導(dǎo)航 2024年5期
        關(guān)鍵詞:高中物理實驗案例分析教學(xué)探究

        孫婷

        【摘 ?要】作為新課標(biāo)改革的新風(fēng)向,培育學(xué)生的核心素養(yǎng)已經(jīng)成為了教學(xué)過程中最重要的一環(huán),但一些教師仍然以提高學(xué)生成績作為第一教學(xué)目標(biāo),對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)并不那么重視,使得學(xué)生在高中物理實驗這一塊缺乏實踐,對實驗過程得不到有效理解,更無法在短時間內(nèi)高效學(xué)習(xí)。本文將主要從人教版中的五個實驗案例出發(fā),結(jié)合自身的物理教學(xué)經(jīng)驗,總結(jié)出核心素養(yǎng)視角下幾點有效提高教學(xué)效率的方法,以期為教學(xué)工作者提供一點幫助。

        【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);高中物理實驗;案例分析;教學(xué)探究;人教版

        大部分高中生現(xiàn)如今對物理實驗的理論知識掌握得很不錯,但問題就是,由于在教學(xué)過程中,許多教師只知道一味追求成績,在加快教學(xué)進(jìn)度的同時讓學(xué)生大量刷題,這也導(dǎo)致了學(xué)生物理實驗動手能力的缺失。教師只知道“填鴨式教育”,學(xué)生只知道一股腦地接受知識,再在大量刷題的過程中形成記憶,哪怕對實驗研究的問題一知半解,但由于有大量刷題經(jīng)驗,學(xué)習(xí)成績竟然也還不錯,但在這樣的高分成績的掩蓋下,是學(xué)生動手能力的缺失以及思考能力的下降。

        一、高中物理實驗教學(xué)的意義

        在授課過程中,教師可以先隱瞞實驗結(jié)果,引導(dǎo)組織學(xué)生自己動手做物理實驗,通過對實驗問題的思考,引導(dǎo)學(xué)生對實驗結(jié)果產(chǎn)生好奇,在自己動手實驗的過程中,教師可以鼓勵學(xué)生多設(shè)幾組實驗,在對比與實踐中,自行得出實驗結(jié)論。學(xué)生在這個過程中,能夠更直觀地觀察到物理的相關(guān)規(guī)律,可以更好地幫助其理解課本中的內(nèi)容,實驗過程中,學(xué)生也會不自覺地對物理實驗深入研究,充分激發(fā)學(xué)生對物理的興趣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性。

        課本中的內(nèi)容相較起實驗來講是枯燥無味的,但教師在教學(xué)中早已習(xí)慣了以自己為主體的授課方式,這無疑是不對的。核心素養(yǎng)的指導(dǎo)下,教師在教學(xué)中應(yīng)該要做到以學(xué)生為主體,自己僅僅是引導(dǎo)者的身份,所以需要教師突破傳統(tǒng)教學(xué)方式的束縛,改變教學(xué)方式,這樣還可以緩和師生身份,使得教師與學(xué)生之間對學(xué)習(xí)問題的交流也變得更容易。

        二、核心素養(yǎng)視角下高中物理實驗案例分析

        (一)教師演示實驗,提高物理學(xué)習(xí)興趣

        核心素養(yǎng)教育理念的要求下,教學(xué)需以學(xué)生為主體,但學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力來源于對物理知識的渴求,在物理實驗過程中,學(xué)生體會到物理的魅力,可以有效提高對物理的興趣。但是有些時候?qū)嶒炂骶叩挠邢抟约敖虒W(xué)進(jìn)度的不允許,致使無法保證每個學(xué)生都能親手做實驗,這時,便可以由教師進(jìn)行演示實驗,學(xué)生在旁邊仔細(xì)觀察。

        以人教版教材中“研究勻變速直線運動的實驗”為例,由教師進(jìn)行演示實驗,先把長木板固定在實驗桌上,將其帶有滑輪的一邊伸出桌面,在沒有滑輪固定著的另外一端接上打點計時器,最后連好打點計時器的線路。用一條繩子跨過定滑輪,并在其另外一端拴在小車上。在繩子跨過定滑輪的一邊底端位置掛上幾個鉤碼,直到小車發(fā)生明顯移動現(xiàn)象。在小車后面穿上紙帶,并將其連在打點計時器上,觀察小車能否在長板上平穩(wěn)滑行。確認(rèn)設(shè)備裝備調(diào)整無誤后,接通電源,放開小車,由小車帶動紙帶前行,與此同時,打點計時器會以相同的時間間隔在紙帶上打下點,關(guān)掉電源,將小車歸位,再換上一條紙帶,如此重復(fù),一共得到三條紙帶。

        從三條紙帶中選擇一條比較理想的,舍掉開頭一些比較密集的點,從后邊便于測量的點開始確定計數(shù)點,增減所掛鉤碼數(shù),再重復(fù)實驗兩次,通過計算分析,得出結(jié)論。教師演示過程中,可以引導(dǎo)學(xué)生思考,鼓勵學(xué)生對小車的運動進(jìn)行猜想,增加學(xué)生對實驗的參與感。學(xué)生在思考的過程中不免會產(chǎn)生疑問,對實驗結(jié)論更為好奇,增加了對物理實驗的興趣,更在潛移默化中引導(dǎo)學(xué)生深度思考,提高了學(xué)生的思維發(fā)散能力。

        教師演示實驗是現(xiàn)如今新課標(biāo)物理實驗教學(xué)的一種最常見的方式,不僅效率更高,還能增加學(xué)生對物理知識以及自己動手實驗的渴望,提高了學(xué)生對物理的興趣,更拉近了師生關(guān)系,方便教師對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的掌握。

        (二)以學(xué)生為主體實驗,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

        核心素養(yǎng)教育理念要求教師應(yīng)以學(xué)生為主體,在實驗過程中也不例外。每個學(xué)生都有不同的思考方向,即使是同一個實驗換不同的學(xué)生來構(gòu)思實驗方式也不盡相同,作為教師,應(yīng)該鼓勵學(xué)生自己思考實驗方案,通過將實驗方案以及實驗進(jìn)行方式都交給學(xué)生自己構(gòu)思,在一定程度上,可以更好地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新探究思維發(fā)展。

        比如在人教版教材“用單擺測定重力加速度”這一實驗中,教師可以鼓勵學(xué)生擺脫掉教科書的限制,自行思考還可以用什么方法去測量重力加速度,小組可以共同思考并討論,最后每個人都可以寫出自己的想法,并設(shè)計出一個可實施的實驗方案。教師可以在每個組中挑選1~2個方案,再經(jīng)由小組實際實驗,計算最終結(jié)果。若實驗成功了,教師可以在實驗中指出方案的優(yōu)異之處,若實驗失敗了,教師也要指出學(xué)生實驗方案的可行之處與問題所在。在多次實驗中,學(xué)生會體會到思考的重要性,會意識到實驗中應(yīng)當(dāng)注意的問題,更會發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生的好奇心強,在多次實驗的過程中也會慢慢發(fā)現(xiàn)物理實驗的樂趣所在,后期或許不需要教師主動引導(dǎo),學(xué)生就會自主進(jìn)行思考,并提出自己理解下的實驗方案構(gòu)建方式,在學(xué)生進(jìn)入了這樣的學(xué)習(xí)狀態(tài)時,其學(xué)習(xí)效率將會大大提高,物理實驗環(huán)節(jié)也可以獲得更大的成功。

        在以學(xué)生為主體的實驗過程中,教師更多地起到一個監(jiān)管者的身份,更多時候都由學(xué)生進(jìn)行自主實驗,在某種程度上,教師僅僅只是指導(dǎo)方案的一個作用,以此來為學(xué)生提供更多的獨立思考與創(chuàng)新的機會,給足學(xué)生操作的空間,幫助學(xué)生在創(chuàng)新中理解到更多的物理知識,以促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提高。

        (三)結(jié)合生活實踐進(jìn)行實驗

        核心素養(yǎng)的教育理念中,要求教師在教學(xué)過程中也要貼近生活,物理實驗也是如此。物理與人類的日常生活是息息相關(guān)的,但由于學(xué)科思維限制,許多學(xué)生往往會忽略掉物理與生活的共性,一定程度上增加了物理學(xué)習(xí)過程中的難度,作為教師,我們有義務(wù)去指正學(xué)生的思想,讓物理實驗回歸現(xiàn)實生活。

        在人教版教材“彈力與彈簧形變量的關(guān)系探究實驗”中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)思考現(xiàn)實生活中彈簧的運用場景,“分別是多大的彈簧”“彈簧形狀大小的不同”“在拉伸彈簧的過程中,彈簧產(chǎn)生的變化”及“拉力大小對彈簧形狀變化的影響”。在學(xué)生思考與討論的過程中,課堂氛圍也變得更加輕松,更加生活化,此時,教師再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗,學(xué)生的學(xué)習(xí)效果將會更好。

        而在“慣性”這一知識點中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考,在公交車上站著的時候,公交車到站停車時,會有一個向前的力推動著人們再往前閃一下,或是在跑下山坡時,由于跑得太快,往往也無法立刻剎車?;蛘呤墙獭笆е嘏c超重”一課時,引導(dǎo)學(xué)生思考,在電梯上行時和下行時,我們的體重數(shù)是否與在平面是一致的,這又是為什么呢。亦或是離心力實驗中,小半桶打開蓋子的礦泉水,在用繩子綁住瓶口時瓶口向上快速甩到空中轉(zhuǎn)圈,瓶中的水不會流下來的原因。教師將物理實驗與現(xiàn)實生活相結(jié)合,降低了實驗難度,引起學(xué)生對生活中的物理知識的興趣,為學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的物理起到了引導(dǎo)作用,增強了學(xué)生物理思維擴展的能力,在一定條件下,提升了學(xué)生的物理素養(yǎng),提高了物理教學(xué)效率。

        學(xué)生學(xué)習(xí)的過程也不能脫離生活實際,物理充斥著人類日常生活的角角落落,但由于生活中的物理過于瑣碎,且不太容易被注意到,物理實驗又太過于講究邏輯性,因此,缺少社會生活經(jīng)驗的學(xué)生更是很難將其聯(lián)系在一起,教師就在其中起到一個粘合的作用,在教導(dǎo)學(xué)生探索物理知識的同時,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的物理,將生活與實驗相結(jié)合,在一定程度上很好地踐行了科學(xué)核心素養(yǎng)中貼近生活的原則,也讓學(xué)生能夠在生活中處處學(xué)習(xí),養(yǎng)成更好的學(xué)習(xí)習(xí)慣與物理思維。

        (四)總結(jié)實驗報告,養(yǎng)成良好科學(xué)素養(yǎng)

        核心素養(yǎng)教學(xué)理念的指導(dǎo)下,教師應(yīng)該為提高學(xué)生物理素養(yǎng)而培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)實驗報告。實驗報告就是學(xué)生反思實驗中出現(xiàn)的問題,對實驗結(jié)果進(jìn)行討論并書面敘述出來,以加強實驗印象,提高學(xué)習(xí)效率,為下次的實驗也提供了解決問題的思路。在此基礎(chǔ)上,也可以鼓勵學(xué)生拓展思維,對實驗過程中的步驟或者方式進(jìn)行改變,設(shè)想改變后的實驗結(jié)果。

        比如在人教版教材“驗證動量守恒定律”這一實驗中,教師引導(dǎo)學(xué)生完成實驗以后,鼓勵學(xué)生提交實驗報告,對實驗過程的所有步驟及實驗過程中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行敘述,并報告出是如何解決實驗問題的。在寫報告的過程中,學(xué)生會再次回顧實驗內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)自己的閃光點與存在的問題。在報告中,教師可以選出其中最認(rèn)真的幾份加以表揚,鼓勵其他學(xué)生向他們學(xué)習(xí)。實驗報告還有個重要的作用,就是類似于錯題本的作用,在下一次實驗中,如果出現(xiàn)了類似的問題,學(xué)生可以舉一反三地自行嘗試去解決問題,而不是只知道求助于老師。

        在一次次的反思與總結(jié)、發(fā)現(xiàn)問題與解決問題中,學(xué)生的動手實驗?zāi)芰玫胶艽蟮奶嵘?,有助于學(xué)生提高獨立實驗的能力,在一定程度上幫助學(xué)生建立物理實驗自信,從而達(dá)到提升物理教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。另外,報告中鼓勵學(xué)生拓展思維,改變實驗步驟或方式,亦或者改變實驗器材,再次實驗,設(shè)想改變后的結(jié)果,在一定程度上提高了學(xué)生思維拓展能力,幫助學(xué)生更深層次地思考實驗問題,從而提高物理實驗的教學(xué)效率。

        學(xué)會總結(jié)實驗報告,除了是學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己在實驗時閃光點的一個契機,更是學(xué)生學(xué)會自我總結(jié)與反思,提高獨立實驗?zāi)芰Φ淖詈猛緩剑寣W(xué)生能夠從不同于實驗前的視角再次回顧實驗內(nèi)容,總結(jié)問題,方便之后完成更多實驗,實現(xiàn)自己的物理價值。

        三、結(jié)束語

        綜上所述,教學(xué)質(zhì)量的提升并不能一蹴而就,但教師的教學(xué)方式的改變卻可以影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在核心素養(yǎng)教育理念的指導(dǎo)下,物理實驗教學(xué)中應(yīng)當(dāng)做到以學(xué)生為主,積極開展創(chuàng)新型實驗,在實驗中也應(yīng)當(dāng)回歸現(xiàn)實,在不脫離實際生活的情況下,鼓勵學(xué)生自發(fā)思考,并能在結(jié)束實驗時學(xué)會總結(jié)實驗報告,養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng),讓學(xué)生真正融入到物理學(xué)習(xí)中,切身感受物理的魅力。在教學(xué)過程中,教師理應(yīng)有耐心地引導(dǎo)學(xué)生,在關(guān)鍵時刻對學(xué)生進(jìn)行指引,時刻注意學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,實驗過程中,教師也應(yīng)當(dāng)關(guān)注實驗安全狀況,以免意外發(fā)生,努力促進(jìn)學(xué)生身心全面健康發(fā)展。

        【參考文獻(xiàn)】

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        [3]嚴(yán)丹.核心素養(yǎng)下高中物理實驗教學(xué)探究[A]//中國智慧工程研究會.2022教育教學(xué)與管理——基礎(chǔ)教育論壇論文集[C].2022:255-257.

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        [5]董萍萍.核心素養(yǎng)背景下高中物理實驗教學(xué)[J].新課程教學(xué)(電子版),2021(19):77-78.

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