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        核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)驗(yàn)這一塊缺乏實(shí)踐,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程得不到有效理解,更無法在短時(shí)間內(nèi)高效學(xué)習(xí)。本文將主要從人教版中的五個(gè)實(shí)驗(yàn)案例出發(fā),結(jié)合自身的物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出核心素養(yǎng)視角下幾點(diǎn)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(diǎn)幫助。

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

        大部分高中生現(xiàn)如今對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí)掌握得很不錯(cuò),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(shí)讓學(xué)生大量刷題,這也導(dǎo)致了學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(shí),再在大量刷題的過程中形成記憶,哪怕對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的問題一知半解,但由于有大量刷題經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)成績竟然也還不錯(cuò),但在這樣的高分成績的掩蓋下,是學(xué)生動(dòng)手能力的缺失以及思考能力的下降。

        一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

        在授課過程中,教師可以先隱瞞實(shí)驗(yàn)結(jié)果,引導(dǎo)組織學(xué)生自己動(dòng)手做物理實(shí)驗(yàn),通過對(duì)實(shí)驗(yàn)問題的思考,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生好奇,在自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過程中,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生多設(shè)幾組實(shí)驗(yàn),在對(duì)比與實(shí)踐中,自行得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生在這個(gè)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(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生也會(huì)不自覺地對(duì)物理實(shí)驗(yàn)深入研究,充分激發(fā)學(xué)生對(duì)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(duì)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(shí)驗(yàn)案例分析

        (一)教師演示實(shí)驗(yàn),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(dòng)力來源于對(duì)物理知識(shí)的渴求,在物理實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生體會(huì)到物理的魅力,可以有效提高對(duì)物理的興趣。但是有些時(shí)候?qū)嶒?yàn)器具的有限以及教學(xué)進(jìn)度的不允許,致使無法保證每個(gè)學(xué)生都能親手做實(shí)驗(yàn),這時(shí),便可以由教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),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(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)”為例,由教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),先把長木板固定在實(shí)驗(yàn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器,最后連好打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(gè)鉤碼,直到小車發(fā)生明顯移動(dòng)現(xiàn)象。在小車后面穿上紙帶,并將其連在打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(dòng)紙帶前行,與此同時(shí),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會(huì)以相同的時(shí)間間隔在紙帶上打下點(diǎn),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(diǎn),從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開始確定計(jì)數(shù)點(diǎn),增減所掛鉤碼數(shù),再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次,通過計(jì)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(lì)學(xué)生對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行猜想,增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與感。學(xué)生在思考的過程中不免會(huì)產(chǎn)生疑問,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論更為好奇,增加了對(duì)物理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)是現(xiàn)如今新課標(biāo)物理實(shí)驗(yàn)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(duì)物理知識(shí)以及自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的渴望,提高了學(xué)生對(duì)物理的興趣,更拉近了師生關(guān)系,方便教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的掌握。

        (二)以學(xué)生為主體實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)過程中也不例外。每個(gè)學(xué)生都有不同的思考方向,即使是同一個(gè)實(shí)驗(yàn)換不同的學(xué)生來構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方式也不盡相同,作為教師,應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生自己思考實(shí)驗(yàn)方案,通過將實(shí)驗(yàn)方案以及實(shí)驗(yàn)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(cè)定重力加速度”這一實(shí)驗(yàn)中,教師可以鼓勵(lì)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(cè)量重力加速度,小組可以共同思考并討論,最后每個(gè)人都可以寫出自己的想法,并設(shè)計(jì)出一個(gè)可實(shí)施的實(shí)驗(yàn)方案。教師可以在每個(gè)組中挑選1~2個(gè)方案,再經(jīng)由小組實(shí)際實(shí)驗(yàn),計(jì)算最終結(jié)果。若實(shí)驗(yàn)成功了,教師可以在實(shí)驗(yàn)中指出方案的優(yōu)異之處,若實(shí)驗(yàn)失敗了,教師也要指出學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的可行之處與問題所在。在多次實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生會(huì)體會(huì)到思考的重要性,會(huì)意識(shí)到實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)注意的問題,更會(huì)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(qiáng),在多次實(shí)驗(yàn)的過程中也會(huì)慢慢發(fā)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的樂趣所在,后期或許不需要教師主動(dòng)引導(dǎo),學(xué)生就會(huì)自主進(jìn)行思考,并提出自己理解下的實(shí)驗(yàn)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(shí),其學(xué)習(xí)效率將會(huì)大大提高,物理實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)也可以獲得更大的成功。

        在以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)過程中,教師更多地起到一個(gè)監(jiān)管者的身份,更多時(shí)候都由學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn),在某種程度上,教師僅僅只是指導(dǎo)方案的一個(gè)作用,以此來為學(xué)生提供更多的獨(dú)立思考與創(chuàng)新的機(jī)會(huì),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(shí),以促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提高。

        (三)結(jié)合生活實(shí)踐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

        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(shí)驗(yàn)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(huì)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(shí)驗(yàn)回歸現(xiàn)實(shí)生活。

        在人教版教材“彈力與彈簧形變量的關(guān)系探究實(shí)驗(yàn)”中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)思考現(xiàn)實(shí)生活中彈簧的運(yùn)用場(chǎng)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(duì)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(shí),教師再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生的學(xué)習(xí)效果將會(huì)更好。

        而在“慣性”這一知識(shí)點(diǎn)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考,在公交車上站著的時(shí)候,公交車到站停車時(shí),會(huì)有一個(gè)向前的力推動(dòng)著人們?cè)偻伴W一下,或是在跑下山坡時(shí),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(shí),引導(dǎo)學(xué)生思考,在電梯上行時(shí)和下行時(shí),我們的體重?cái)?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(shí)驗(yàn)中,小半桶打開蓋子的礦泉水,在用繩子綁住瓶口時(shí)瓶口向上快速甩到空中轉(zhuǎn)圈,瓶中的水不會(huì)流下來的原因。教師將物理實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合,降低了實(shí)驗(yàn)難度,引起學(xué)生對(duì)生活中的物理知識(shí)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(qiáng)了學(xué)生物理思維擴(kuò)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(shí)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(shí)驗(yàn)又太過于講究邏輯性,因此,缺少社會(huì)生活經(jīng)驗(yàn)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(gè)粘合的作用,在教導(dǎo)學(xué)生探索物理知識(shí)的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的物理,將生活與實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告就是學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論并書面敘述出來,以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)印象,提高學(xué)習(xí)效率,為下次的實(shí)驗(yàn)也提供了解決問題的思路。在此基礎(chǔ)上,也可以鼓勵(lì)學(xué)生拓展思維,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的步驟或者方式進(jìn)行改變,設(shè)想改變后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

        比如在人教版教材“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”這一實(shí)驗(yàn)中,教師引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)以后,鼓勵(lì)學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的所有步驟及實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行敘述,并報(bào)告出是如何解決實(shí)驗(yàn)問題的。在寫報(bào)告的過程中,學(xué)生會(huì)再次回顧實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)自己的閃光點(diǎn)與存在的問題。在報(bào)告中,教師可以選出其中最認(rèn)真的幾份加以表揚(yáng),鼓勵(lì)其他學(xué)生向他們學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告還有個(gè)重要的作用,就是類似于錯(cuò)題本的作用,在下一次實(shí)驗(yàn)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(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?huì)得到很大的提升,有助于學(xué)生提高獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力,在一定程度上幫助學(xué)生建立物理實(shí)驗(yàn)自信,從而達(dá)到提升物理教學(xué)質(zhì)量的目標(biāo)。另外,報(bào)告中鼓勵(lì)學(xué)生拓展思維,改變實(shí)驗(yàn)步驟或方式,亦或者改變實(shí)驗(yàn)器材,再次實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)問題,從而提高物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率。

        學(xué)會(huì)總結(jié)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,除了是學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己在實(shí)驗(yàn)時(shí)閃光點(diǎn)的一個(gè)契機(jī),更是學(xué)生學(xué)會(huì)自我總結(jié)與反思,提高獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ淖詈猛緩剑寣W(xué)生能夠從不同于實(shí)驗(yàn)前的視角再次回顧實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,總結(jié)問題,方便之后完成更多實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)自己的物理價(jià)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中也應(yīng)當(dāng)回歸現(xiàn)實(shí),在不脫離實(shí)際生活的情況下,鼓勵(lì)學(xué)生自發(fā)思考,并能在結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)會(huì)總結(jié)實(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)刻對(duì)學(xué)生進(jìn)行指引,時(shí)刻注意學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,實(shí)驗(yàn)過程中,教師也應(yīng)當(dāng)關(guān)注實(shí)驗(yàn)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。

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