高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與反思

楊海林

摘要：物理學(xué)科本身就是一門突出生成性的學(xué)習(xí)，學(xué)生要能夠利用已有經(jīng)驗(yàn)對新知識進(jìn)行遷移運(yùn)用，通過以舊延新的方式鞏固舊知、建構(gòu)新知。物理實(shí)驗(yàn)是指利用實(shí)物讓學(xué)生更直觀地認(rèn)識物理現(xiàn)象，并結(jié)合理論概念理解物理現(xiàn)象的形成原理。實(shí)驗(yàn)是高中物理課程教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)的考點(diǎn)正逐年上升，為此，教師要優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中提升認(rèn)知水平。以下，本文探討了高中物理課題實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)用與總結(jié)反思，旨在于從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度探究意義、學(xué)科核心素養(yǎng)和思維創(chuàng)新能力三方面，發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)思維。

關(guān)鍵詞：高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);設(shè)計(jì)與反思;策略

中圖分類號：G4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?文章編號：（2020）-50-294

隨著素質(zhì)教育的提出與深入推進(jìn)，教育界對學(xué)生發(fā)展的關(guān)注點(diǎn)不再局限于智力教育，而是逐漸開始關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、人文素養(yǎng)與社會(huì)適應(yīng)能力，基于此，培養(yǎng)學(xué)生的自主、合作與探究能力成為亟待教育工作者研究的一項(xiàng)重點(diǎn)課題，旨在于推進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)旨在于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神與思維能力，即借助實(shí)踐性物理實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生將知識概念進(jìn)行遷移運(yùn)用，并在實(shí)驗(yàn)過程中加速理解與內(nèi)化，最終達(dá)到提升運(yùn)用能力、促進(jìn)思維發(fā)展的目的。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生“產(chǎn)生質(zhì)疑、實(shí)踐探究、創(chuàng)新探索、開拓思維”提供了契機(jī)，能夠讓學(xué)生通過物理實(shí)驗(yàn)掌握學(xué)科知識、提升實(shí)踐能力、發(fā)展創(chuàng)新精神，切實(shí)有利于促進(jìn)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)。

一、指向深度探究意義的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與反思

深度學(xué)習(xí)立足于學(xué)生高階思維能力的形成與發(fā)展，是指在教學(xué)活動(dòng)中，教師借助活動(dòng)情境引導(dǎo)學(xué)生超越表層的知識符號，深入到知識內(nèi)在的邏輯形式與意義領(lǐng)域，由此來更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)價(jià)值，推動(dòng)學(xué)生思維品質(zhì)與學(xué)習(xí)能力的提升。深度探究教學(xué)理念關(guān)注學(xué)生元認(rèn)知能力和創(chuàng)造性思維的發(fā)展，指向以批判性思維、遷移運(yùn)用能力為主的自主學(xué)習(xí)能力。構(gòu)建基于深度探究的物理實(shí)驗(yàn)有利于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，增強(qiáng)分析與解決問題的能力。

指向深度探究的高中物理實(shí)踐研究設(shè)計(jì)要具備三個(gè)特點(diǎn)：第一，實(shí)驗(yàn)方案多樣性，不局限于教材中例舉的實(shí)驗(yàn)方案，而是讓學(xué)生通過獨(dú)立思考與合作探究設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案。第二，重視實(shí)驗(yàn)過程中的基本實(shí)踐操作和數(shù)據(jù)分析處理，讓學(xué)生在親身體驗(yàn)的過程中加強(qiáng)對物理現(xiàn)象形成規(guī)律的認(rèn)知。第三，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要具有考查學(xué)生如何處理困難、分析誤差的作用，通過誤差分析形成批判性思維能力。

二、基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與反思

倡導(dǎo)核心素養(yǎng)發(fā)展觀是社會(huì)發(fā)展和時(shí)代教育的共同訴求，在這種形勢下教師的教學(xué)理念應(yīng)從傳統(tǒng)的“知識傳遞”更新為符合新課程改革的“知識構(gòu)建”，如此才能使學(xué)生探索出正確的學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)思維，使之逐漸成為具備終身學(xué)習(xí)能力的可持續(xù)發(fā)展人才。高中物理核心素養(yǎng)中的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究都在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有所體現(xiàn)，做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)與核心素養(yǎng)的融會(huì)貫通有利于學(xué)生全面提升物理學(xué)習(xí)能力。

例如：在“牛頓第一定律”這課中，筆者先后運(yùn)用多個(gè)實(shí)驗(yàn)帶領(lǐng)學(xué)生逐步深入知識內(nèi)層，將知識升華為物理觀念，由此來達(dá)到培養(yǎng)核心素養(yǎng)的目標(biāo)。首先運(yùn)用小車實(shí)驗(yàn)引入新課，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了解物體運(yùn)動(dòng)距離的因素，初步培養(yǎng)學(xué)生的推理能力。其次運(yùn)用擺鐘實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步了解理想斜面實(shí)驗(yàn)的前提和原理，有利于學(xué)生在頭腦中建立正確的物理模型。最后運(yùn)用水中的乒乓球演示實(shí)驗(yàn)結(jié)合生活體驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生的物理觀念。

三、注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與反思

創(chuàng)新能力是指在實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)域不斷提供有價(jià)值導(dǎo)向的新思想、新理論、新方法等，在特定環(huán)境中為滿足促進(jìn)發(fā)展的需求，改進(jìn)或創(chuàng)造新的元素，從而獲得一定有增益效果的行為。引導(dǎo)學(xué)生形成創(chuàng)新精神與創(chuàng)造能力，可以促使他們形成可持續(xù)發(fā)展能力并樹立終身學(xué)習(xí)觀念。物理作為自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，是高中階段實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要途徑，有助于學(xué)生形成主動(dòng)思考與探索的精神，創(chuàng)造性地認(rèn)識物理實(shí)驗(yàn)的功能與作用。

例如：在“液體的壓強(qiáng)”探究實(shí)驗(yàn)中，筆者引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換法和控制變量法研究液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因、液體壓強(qiáng)大小的因素以及液體壓強(qiáng)公式的推導(dǎo)。首先通過演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生興趣，在猜想環(huán)節(jié)中發(fā)散思維，這便可以使學(xué)生產(chǎn)生好奇心。繼而讓學(xué)生直觀了解液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因，同時(shí)利用類比法的思想進(jìn)一步打開思維空間。最后，讓學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象提出合理的猜想與假設(shè)，從而形成創(chuàng)新思維能力。

總而言之，物理是一門探究客觀規(guī)律的學(xué)科，其知識概念具有抽象性強(qiáng)的特點(diǎn)，而學(xué)生具象思維發(fā)達(dá)的特點(diǎn)會(huì)致使他們在理解抽象概念時(shí)需要耗費(fèi)更多時(shí)間。在應(yīng)試教育背景下，高中物理教學(xué)普遍存在缺乏活力、灌輸性強(qiáng)的問題，這導(dǎo)致學(xué)生長期處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，既無法產(chǎn)生學(xué)習(xí)積極性，又難以形成創(chuàng)新探究精神，這顯然違背了新課程改革的教育宗旨。物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生假設(shè)、猜想、發(fā)現(xiàn)、驗(yàn)證與總結(jié)的過程，通過科學(xué)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)可以促使學(xué)生形成敢于質(zhì)疑、勤于分析、樂于探索的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，有利于加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和邏輯思維與實(shí)踐能力，從而提高學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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