王紅霞
隨著教育改革的深入推進,傳統化的高中物理教學模式已經無法適應當下的發展要求,這就要求教師改變過去的教學方法,健全相應的教學體系,以學生的自主發展為前提,努力提升他們的綜合水平。為此,改進和加強高中物理實驗教學,讓物理教學實驗真正走進課堂,對物理教學來說就顯得格外重要。
一、高中物理教學實驗進課堂的意義
1.推進素質教育的必要途徑
素質教育的本質在于提高學生的綜合能力,使他們的發展符合當下社會發展的相關要求。高中課堂教學不僅要讓學生掌握基礎的知識和技能,還應該重點培養他們的綜合能力。借助物理實驗加強學生對于事物的觀察力,可以提高學生的思想水平,也能取得一個良好教學的效果。
2.培養學生的綜合能力
一個完整的物理實驗往往是由多個步驟所構成的。首先要完成的任務就是確定實驗的目的,然后再策劃相應的實驗程序,選擇合適的實驗器材,在實驗進行的過程中得出結論。完整的實驗的經歷,有助于培養學生的思維水平。無論是在前期的細節策劃,還是在后期的資源整合中,以及學生實際操作的過程,都能夠提升他們對于一些突發問題解決的能力。
二、高中物理教學實驗進課堂的實踐途徑
1.在概念教學中的創新性實施
從常見的教學形式來看,教師在講解物理知識的時候,一般會從三個方面為出發點:第一是注重物理概念的延伸,明確概念的應用范圍;第二是理解物理的內涵,掌握一個大概的知識結構;第三是理清這些物理量之間的潛在關系。教師在教學的過程中,也應該重點闡述相關的概念,讓學生對其有一個感性的認知,這樣才能將物理知識向外延伸,使學生真正意識到這門學科的應用優勢。概念形成的過程中,教師采用探究的方式同學生一同討論,有針對性地對一些物理問題進行擴展。當學生在理解了一些基礎性的知識以后,就可以讓他們進行一些小實驗,實驗的過程中,學生會從中發現許多問題,及時提出疑惑,在小組交流的過程中去取得一個更好的教學效果。
以“力的分解”為例,設置簡單的情境實驗——“手指和繩子”,讓學生對此有一個感性的認知。選擇3名學生利用手指弄斷繩子,這3名學生在實踐后發現很難用手直接拉斷繩子。于是教師就將工具放置在講臺上,接著讓一名學生上臺演示,利用工具就能斷開繩子。這時候,教師就可以適當地提出一些問題,為什么利用工具可以很快地弄斷繩子,引導他們去思考分解概念的相關知識。在引導的過程中,適當地向學生講述一些基礎的概念知識,明白力的等效性,從而衍生出本章節的相關知識點。在完成了概念的學習以后,教師還可以列舉一些生活中的物理現象,然后在課堂上利用2~4道練習題來驗證,真正讓學生加深對概念的理解和運用。
2.在演示實驗中的創新性實施
教學過程中的演示實驗對學生具有一定的示范作用,通過演示實驗,教師可以指導學生分析一些物理現象,獲得生動的物理感知,從而使學生更好地去理解和認識這些知識。將理論知識和實驗內容結合在一起,讓學生在學習的過程中也能動手操作,在身體和大腦都在運行的時候,達到一個提高學習能力的目的。如何在物理課堂中設計出最恰當的實驗,這是當下教師應該思考的主要問題。
對此,物理教師應該對實驗進行提前設想與規劃,查看其中的影響因素。實驗開始以前,利用相關的知識與技能,對涉及的儀器、條件和方法進行相應的規劃,這樣可以得到一個良好的實驗結果,達到預期的教學目的。同時,在實驗設計的過程中,不僅要確保方案的新穎,還應該按照《課程標準》的相關要求,著重培養學生的實踐水平和操作能力。比如,在進行演示實驗的時候,就可以選擇采用比較的方式,將一些具備潛在聯系的事物進行對比,分析他們的異同點。標準的不同,比較法的分類也存在著諸多的不同點。在利用這種方式進行物理實驗設計的時候,首先要對事物進行分析,按照實驗原理,突顯出其中比較關鍵的因素,然后在比較以后去探究實驗結果。例如,在“牛頓第二定律”的教學中,借助實驗的模式讓學生充分感受到相應的受力情況,了解各個物理量之間的潛在聯系,采用兩個物體作前后的對比,結合學生之間的差異來進行操作。讓兩個物體同時做初始為零的加速運動,相同的時間下,通過比較就能掌握他們的位移情況和速度大小。
3.在習題教學中創新性實施
高中物理是一門必修課程,習題教學是整個教學中非常重要的部分,由于這部分知識點比較分散,學生的解答速度也會下降。這時候教師就可以采用一些合理化的方法,優化習題教學的過程。定性實驗在習題教學中的作用主要是讓學生能夠了解和掌握習題的概念,不用經過太復雜的數量轉換也能得到相應的答案,加強學生對此的整體認知,降低做題時的出錯率。在各類習題中,規律性的問題是經常會遇到的,對于這類問題,就可以讓學生去真正地理解物理規律,盡量在貼近相關知識點的過程中強化學生的解題能力。
例如,在“失重”和“超重”的習題教學中,教師借助定性實驗,一只手抓住裝滿了水的瓶子,在水瓶的一側刺個小孔,接著水就會從側壁流出來;但是將手拿開以后,瓶子掉落到地下,水卻不會再流出來。完成了這個實驗以后,讓學生去解答相應的問題:如若將水瓶用力的向上拋出,水是否會從側面的孔內流出?當學生在經過了一段時間的觀察與思考以后,就能得出水在超重之后會流出來的結論。在習題教學中,教師在運用實驗法的過程中應該對數據處理有一個正確的觀念,應盡量確保實驗結果的完整性。對實驗數據的有效性進行相應的定位,然后記錄下讀出的數值和測量的結果。適當地增加一些習題測試,這樣更有助于擴大教學內容的深度與廣度。
4.在實驗教學中的創新性實施
若是以生活中的一些物理現象為素材,那么就會給實驗教學帶來更大的空間,讓學生的創新性能力得到一定的增強。受到一些外在因素的影響,高中物理實驗的效果往往不夠理想,如果只是利用一種實驗方法,這樣會降低學生的興趣,從而影響到最后的教學效果。在教學信息化時代,教師應該充分運用多媒體技術,這樣可以更加順暢地將物理實驗引入到課堂中。在“自由落體運動”的教學中,由于兩個物體下降的速度非常快,如若單純地利用肉眼觀看,很難發現其中的特點。借助多媒體進行展示后,教師可以按照學生的實際情況來進行暫停、快進和慢放,學生就能夠清楚地觀看到物體的下降過程并記住了下落的特點。
物理教師還可以圍繞著相應的教學環境去開展物理實驗,善于轉變思路,充分利用學校中的各項資源,將其融入教學設計中,保證實驗教學具備足夠的活力。需要注意的是,教師將物理實驗運用到課堂教學中,需要認真研究教材,按照高中生的特點,將各項數據整合在一起,這樣才能充分詮釋出實驗的合理性。
高效的物理實驗教學不僅能提高學生的學科素養,而且也符合現代化物理教學改革的實際需求。因此,物理教師就應該按照不同的章節、不同的內容去選擇合適的實驗方法,努力將書本上的理論知識同實驗巧妙地結合在一起,真正為學生創建一個良好的物理學習環境。在教師的引導下,學生的創新能力最終一定會有一個非常明顯的提升,高中物理教學工作也會得到有力的推動和順利的實施。
(作者單位:甘肅省秦安縣第一中學)
(責任編輯 曉寒)