摘要:隨著新高考的實施,物理成為高考中理科生的必選學科,學好物理對決勝高考有非常重要的作用。因此,對于教師來說,提高物理課堂教學效率顯得尤為重要。而物理實驗可以揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì),找出事物發(fā)展變化的規(guī)律。實驗不僅可以加深學生對物理概念、規(guī)律的全面認識和理解,還可以培養(yǎng)學生的動手、動腦的能力。同時實驗可以培養(yǎng)學生科學的思維方法,以利于學生思維的可持續(xù)發(fā)展。文章結(jié)合教學實際,進一步探究新形勢下高中物理實驗教學有效性策略。
關鍵詞:核心素養(yǎng);實驗教學;物理實驗
一、 引言
對于較為偏遠的鄉(xiāng)村高中學校來說,由于實驗設施陳舊,器材不能滿足學生的要求,加之任課教師的觀念比較陳舊,物理實驗教學開設不夠完善,導致實驗教學效果不明顯。學生在高考中實驗題得分率很低,始終是制約成績提高的瓶頸問題,進而影響到學生的升學。上好實驗課可以使學生深刻理解物理中的基本知識和物理規(guī)律,對學生學好物理這門學科,甚至其他學科都有極其重要的作用。隨著新高考的實施,以及對核心素養(yǎng)的重視,在這樣的大背景下就對高中物理教學提出了更高的要求,特別是實驗教學,高考中加大考查學生的實驗能力,注重所學物理知識的應用。故而,在平時的教學中,我們教師要以培養(yǎng)學生終身發(fā)展的能力為目標,重點培養(yǎng)學生動手、動腦的能力,科學思維的能力,這也是高中物理核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。
二、 正確認識物理核心素養(yǎng)
對于高中階段來說,物理核心素養(yǎng)到底指的是什么?在學習和查閱資料后,我對這一概念有了新的認識和理解。物理核心素養(yǎng)對教師和學生提出了更高的要求,并且對一線教師有很好的指導作用,它注重以學生長期發(fā)展為根本目標。高中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)應主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
(一)在學習物理知識的基礎上,發(fā)展學生自身能力
受傳統(tǒng)觀念的影響,教師認為學習好的學生就是好學生,但是當學生融入社會后,還有多少人記得當初難以理解的物理概念和公式呢?當今的社會需要的是全面發(fā)展的人,要求高智商、高情商、出類拔萃的人才。這就要求教師要改變傳統(tǒng)觀念,在物理教學過程中,特別是物理實驗教學上,應當大膽努力培養(yǎng)學生的動手能力和解決實際問題的實踐能力,以便將來更好地融入社會生產(chǎn)生活中。
(二)物理學習中不斷思考,善于聯(lián)系生活
培養(yǎng)學生的興趣,從學生感興趣的物理現(xiàn)象入手,去探究現(xiàn)象中所蘊含的物理規(guī)律,把物理規(guī)律與學生的社會生活結(jié)合起來,讓學生感受到物理來源于生活,又服務于生活。學習的最高目標就是學以致用,所以在物理教學中,學生除了要掌握課本上的基本知識,更重要的是要將學習到的知識轉(zhuǎn)化為解決實際問題的能力。
(三)學習中善于質(zhì)疑,重視探究式學習
在當今高速發(fā)展的網(wǎng)絡時代,學習渠道多,資源豐富。但對于高中學生來說,自己的人生觀還不夠成熟,他們最缺乏的不是知識,而是對問題的探索精神。而實驗可以培養(yǎng)學生探究新事物的能力。學習能力是一個學生最珍貴的品質(zhì),在物理學習中要善于質(zhì)疑,善于提出問題,學會自我探究,掌握科學的學習方法。在實驗教學中,教師要鼓勵學生做實驗,用實驗解決生活中的問題,提高學生探究式學習的能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,發(fā)揮其主觀能動性,以便知識的再生成。
(四)重視學科之間聯(lián)系,使學生全面發(fā)展
當今社會,科學技術高速發(fā)展,學生的知識已經(jīng)不限于課本上的基本知識,其已不能滿足當代學生的需求。因此,教師在課堂教學中應注意和其他學科之間的滲透,讓學生知道物理無處不在,無處不有。另外,所有學科之間也存在必然的聯(lián)系,自然界是一個有機的整體,全面育人是當今社會教育的必然。
教師只有正確地認識物理核心素養(yǎng),才能跟上新時代發(fā)展,為社會主義事業(yè)的建設培養(yǎng)優(yōu)秀的人才。
三、 核心素養(yǎng)背景下高中物理實驗教學的策略
(一)學校要加強實驗硬件建設,保證實驗順利進行
學校要高度重視學生的實驗開展工作,營造良好的實驗環(huán)境,定期更新實驗器材,保證學生實驗的順利進行。學校要建造現(xiàn)代化標準實驗室,如果條件允許,可以建立仿真物理實驗室、多元系列物理實驗室、數(shù)字化學科實驗室等。例如在測量小車的平均速度、瞬時速度和加速度時,可借助傳感器和計算機直觀形象地演示出來。這就需要學校的重視,不斷地加強基礎設施建設,配足配齊物理實驗所需的各類器材,實驗教學中保證教師對物理實驗的開課率。
(二)教師要不斷更新觀念,重視物理實驗教學
物理是以實驗為基礎的科學,實驗教學不但對教師開展教學活動起到重要作用,而且可以幫助學生深刻地、全面地掌握物理概念和規(guī)律。應試教育使大多數(shù)教師不愿意開展實驗教學;加之,物理實驗對學生的能力要求很高,費時又費精力,并且學生做完實驗之后實驗效果并不理想。隨著課程改革的全面推行,教育制度不斷變化,加大了對學生實驗教學的考核,對學生的實驗能力和運用物理知識能力進行全面考查。在這種形勢下,教師要不斷更新觀念,重視物理實驗教學,提高認識物理實驗教學可以促進學生全面學習物理的作用,只有教師不斷提高對實驗教學的認識,才能在平時教學過程中更加注重實驗教。這樣,為學生更好地開展實驗學習創(chuàng)造條件,使他們借助實驗活動,加深對物理基本概念和規(guī)律的理解,以培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)。
(三)基于物理核心素養(yǎng),努力開足、開齊各項物理實驗
為了全面貫徹國家教育方針,學校要對物理實驗教學做出具體明確的要求,制訂明確的實驗目標和計劃。學校根據(jù)物理課程標準對每學期的演示實驗和分組物理進行時間安排,督促教師按照教學進度,在規(guī)定的時間內(nèi)開足、開齊各項物理實驗。這樣,學生可以分階段,完成一定的實驗教學,形成相應的實驗能力,一步一步達到培養(yǎng)實驗能力的目的,逐漸提高物理學科核心素養(yǎng)。
四、 通過實驗培養(yǎng)學生的思維能力
(一)加強教師專業(yè)知識學習,改變教學觀念
教師通過物理實驗培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,需要教師改變陳舊的觀念,以學生為實驗的主體對象,開發(fā)學生的實驗潛能,點燃學生的想象力。作為新時代的教師,改變教學觀念的同時,要不斷提高自己的業(yè)務水平和專業(yè)知識能力,尊重學生的個體差異,不歧視差生,面對全體學生,使學生成為學習的主體,以學生長期發(fā)展為目的,為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。在物理實驗教學中,把更多的精力放在解決問題上,引導學生改變觀念,讓我學變成我要學,通過實驗激發(fā)學生對物理實驗的興趣,調(diào)動學生動手和動腦的積極性,培養(yǎng)學生動手動腦的能力,進而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力的目的。
(二)重視發(fā)現(xiàn)探索,培養(yǎng)學生科學思維的能力
實驗就是現(xiàn)象和規(guī)律重現(xiàn)的過程,課本呈現(xiàn)給學生的是直接的實驗結(jié)論,這使學生對結(jié)論的理解非常的膚淺。因此,在物理實驗教學的過程中,教師應把探究的問題交給學生,引導學生科學地探究,從而達到解決問題的目的,激發(fā)其強烈的探索精神,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。例如:高中電學實驗中“用伏安法測導體電阻”,教師給每個小組一個阻值相同的定值電阻讓學生測量。由于每個小組電路設計不同,有的小組將電流表內(nèi)接,有的小組將電流表外接,結(jié)果出現(xiàn)電阻測量結(jié)果不同,差別非常大。這時,教師引導學生產(chǎn)生懷疑,鼓勵學生提出問題:“為什么阻值相同電阻其測量值不同呢?”學生就不由自主地出現(xiàn)一系列的問題:“哪一個測量值比較準確?”“怎么來減小實驗誤差呢?”在探究牛頓第二定律的實驗時:“我們研究問題的對象是什么?”“在測量小車受到的力時,能不能認為砝碼對小車的拉力就等于砝碼的重力?”在驗證機械能守恒定律的實驗時,教師引導學生用“守恒思想”,機械能的總量保持不變或者機械能的增加量近似等于減少量?!爸劐N下落時,需要測量哪些物理量,怎么設計實驗?”“嚴格來說重錘增大的動能總小于減小的重力勢能,為什么?”“怎樣來減小實驗的誤差?”這樣,在探究物理問題時,教師引導學生重視探索過程,讓學生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,真正成為解決問題的主人。這樣,學生不僅掌握了知識,還知道知識的生成過程,真正把知識變?yōu)槟芰Α?/p>
(三)重視實驗猜想,掌握科學探究的方法
在物理教學的過程中,學生會遇到許多問題,便提出不同的猜想,這時教師可以引導學生通過實驗驗證自己的猜想。在探究作用力和反作用力的實驗時,引導學生密切聯(lián)系生活中的物理現(xiàn)象,大膽進行實驗猜想。例如:雞蛋碰石頭時,石頭對雞蛋的力和雞蛋對石頭的力大小相等嗎?這兩個力的方向又有怎樣的關系?在水中劃船時,船向前運動的力是誰給它的?通過這些例子,學生很容易得出作用力與反作用力的方向相反,但作用力和反作用力的大小又是一定量的問題,而定量問題只靠日常的觀察和經(jīng)驗是解決不了的,它需要通過實驗的測量來回答。那作用力和反作用的方向怎樣呢?這樣引導學生大膽猜想,之后驗證自己的猜想,培養(yǎng)學生觀察能力和分析問題的能力,使學生的物理學科核心素養(yǎng)得到不斷提升。
(四)鼓勵學生樹立信心,善于獨立思考,大膽發(fā)表自己的想法
學生要大膽發(fā)表自己的意見,這就要教師不斷地鼓勵學生,要善于獨立思考。實驗教學中教師應明確教學的主體,把問題交給學生,鼓勵學生樹立信心,善于獨立思考,大膽發(fā)表自己的想法。鼓勵學生對于同一實驗,可以設計不同的實驗方案進行實驗,這樣可以發(fā)展學生的創(chuàng)新性思維,使學生的思維得到大幅度提高。例如:在研究物體平拋運動的實驗時,讓學生認識平拋運動是曲線運動,再不能用直線運動的方法來研究問題了。這對我們設計實驗帶來了很大的困難,引導學生思考分析,平拋運動是曲線運動,曲線運動再不能用直線運動的方法來解決了。曲線運動中物體的速度的大小、方向不斷變化,我們可以把平拋運動進行分解,分別探究物體水平方向和豎直方向上是什么運動?在此基礎上,教師進一步鼓勵學生探究斜上拋運動的規(guī)律。
(五)不斷完善評價模式,開展形式多樣的實驗教學
受應試教育的影響,認為評價實驗教學的效果的是學生文化課成績。因此,學校在考核教師時,往往忽略學生的實驗教學。教師在平時的教學過程中對實驗教學下的功夫不足,重視程度不夠。在新課改理念下,教師應培養(yǎng)學生的動手、動腦的能力,培養(yǎng)學生科學的思維方法,以利于學生長期的發(fā)展。學校應該不斷完善實驗教學評價模式,從多個方面評價教師的實驗教學成果,學生的實驗能力。例如:學??梢约訌娊處煹膶嶒為_展情況,采取問卷調(diào)查法,找出教師實驗教學中存在的問題,以改進物理實驗教學。學校組織物理實驗知識講座,物理實驗小制件,激發(fā)學生對實驗的興趣,培養(yǎng)學生的動手、動腦能力,使物理實驗教學起到提升學生核心素養(yǎng)的作用。
五、 結(jié)語
綜上所述,在高中物理實驗教學中,教師應該充分發(fā)揚新課改的理念,大膽讓學生自己動手操作,觀察、分析、歸納、
體會知識的生成過程,培養(yǎng)學生的動手動腦能力,以及科學的思維方法,立足學生長遠發(fā)展,把培養(yǎng)學生長期發(fā)展作為最高目標,不斷地提升學生的物理學科核心素養(yǎng)。
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作者簡介:張小虎,甘肅省平?jīng)鍪?,靈臺縣第一中學。