呂朝輝
摘 要: 物理學科新課標中,對高中物理的素質培養提出了更明確的要求,即培養學生的物理學科的核心素養,主要包括物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四方面,旨在全面提升學生的物理綜合能力.在新課標的號召下,各高中積極建設基于物理學科核心素養的物理教學體系,物理實驗是教學中重要、不可或缺的一部分,在培養學生科學思維、實驗探究學科素養上有十分重要、特殊的作用,對物理管理、科學責任等素養有極強的引導作用. 但物理實驗在核心素養培養方面存在許多不足,本文就在簡述當前物理實驗存在的問題的基礎上,探索基于核心素養教學的高中物理實驗教學策略,主要從強化知識遷移、小組探索、聯系生活、深度探究等方面進行探索,并提出幾點實驗創新的建議,以期能提高物理實驗培養學生核心素養的有效程度。
關鍵詞: 核心素養; 物理實驗; 教學與創新
在高中物理教學的深入改革環境下,更注重和強化了素質教育,高中物理要求學生能有基本的科學探究意識和實驗能力,在物理實驗中,要求學生能主動發現問題并提出合理的假設來解決問題. 在科學態度、實驗探究等核心素養的培養上,物理實驗都具備獨特的優勢性,是培養學生核心素養的強力實施平臺,但基于實驗教學的特性,從設計、組織到實驗實施和評價,都存在更多方面的阻礙,因此教師需要深入探究實驗內容與核心素養的聯系,以具體的目標為導向來改善以往存在的問題,以對實驗教學的策略進行深入的研究,開展創新性的實驗教學,有效提高實驗教學對學生核心素養的培養效果。
一、趣味實驗在高中物理教學中運用的重要性
1.激發學生的學習熱情。趣味實驗是以趣味化為前提所進行的實驗操作。在學生看來,實驗是十分嚴謹的,需要一絲不茍,不能摻雜其他事物,因此顯得十分枯燥。但是在趣味實驗當中,學生對于實驗的關注度提升,興趣與學習熱情被點燃,學生能夠將更多的精力投入到實驗當中,對于實驗相關的物理知識的學習欲也就隨之提升。
2.培養學生深入探究的意愿。學生對于新鮮事物總是抱有強烈的好奇心,對于學生來說,許多物理現象或是實驗就猶如變魔術一般,所以學生對于這些神奇的現象十分的好奇,想要去探索。只不過實驗本身的性質常常會讓學生感到乏力。而通過趣味實驗的方式,實驗變得有趣起來,學生的好奇心與想象力被進一步激活,深入探究的欲望也隨之增強。
二、趣味實驗在高中物理教學的實踐運用策略
趣味實驗對于學生進行物理學習有著良好的促進作用,因此教師在教學過程中應該積極應用趣味實驗,讓學生能夠在玩耍當中學會物理實驗的相關知識,在學習當中體驗到樂趣。具體在教學當中可以從以下幾個方面開展趣味實驗:
1.豐富教學內容,創新實驗教學方式
趣味實驗的中心便是趣味性,但是趣味實驗的出發點是讓學生更好地掌握物理知識,因此趣味實驗不能脫離課堂教學內容。想要開展趣味實驗,教師應該深入研究課本教材,清晰課堂教學的目標,使用多樣化的實驗素材來豐富實驗內容,創新實驗教學的形式。如在學習光的折射率測定的實驗的時候,書本當中所給出的實驗材料是玻璃磚,但是這種事物對于學生來說十分的陌生,許多學生都不知道這是什么,這樣一來便造成了學生與實驗之間的認知分歧。對于此,教師在實驗的時候,可以將書本當中的玻璃磚換成學生更加熟悉的三棱鏡,或者直接就地取材,使用喝水的瓶子或是透明的玻璃杯子等。之后,讓學生對自己手中所有的器材進行實驗,最終得出實驗結果。
2.延伸課堂教學,找尋日常生活中的實驗熱點
高中時期,教學內容繁多,課程壓力較重,課堂教學的時間與空間有限,但是學生除課上時間,還有大量的課余時間,教師可以讓學生充分利用起課余時間,從生活當中獲取更多趣味實驗。對于學生來說,各種物理現象較為熟悉,而且生活當中常見的現象成為了物理知識給與了學生驚喜,這樣便能夠激發了學生的學習積極性。如在“圓周運動”的內容教學中,教師便可以引入生活當中的事例來讓學生體會圓周運動的魅力。在實驗之前,教師可以先給學生播放《頭文字 D》電影,其中便有關于離心力的應用,之后再引導學生。在觀看電影之后,高中生大都知道汽車的運行情況,當汽車在過彎的時候,需要減速,并且多是靠在彎道的外側來過彎。教師可以讓學生來體驗,如讓學生騎自行車,圍繞校園的運動跑到快速騎行,讓學生來體驗離心力的存在。通過這樣在生活當中尋找實驗熱點的方式,讓學生體驗生活當中所存在的物理實驗現象,使學生意識到生活當中物理知識的重要性與趣味性,從而引導學生全身心的投入到物理知識學習當中。
3.小組合作,共同探索實驗趣味
物理實驗一般都是需要幾人合作,一起來完成的。所以教師在教學的過程中,可以根據學生的學習情況來為學生劃分實驗小組,選取書本當中較為有趣的實驗,讓學生通過小組的模式來進行實驗,給予學生相應的學習目標,讓學生自行進行實驗內容、步驟與結果的探索,從而培養學生的實驗意識與實驗能力。以“乒乓球浮在空中”的實驗為例,教師為學生安排學習小組,讓學生自己想辦法讓乒乓球浮在空中即可。教師可以給學生提供實驗所需的基礎用具,之后讓學生自行選擇用具,來進行實驗。主要操作步驟包括在盆中注入足夠量的水,將膠管的一頭插上噴頭,另一頭置于水中。借助高度差產生的水壓差使噴頭噴出水柱,乒乓球在水柱上懸浮以達到“浮在空中”的實驗目的。除了上面使用的工具之外,學生還可以用其他的事物來代替,如學生可以利用蒸汽的方式來讓乒乓球浮在空中等。
綜上所述,高中物理實驗對培養學生核心素養而言十分重要,實驗教學中,首先應綜合考慮教學與學生的心理、學習特點,注重學生實踐中的主觀能動性,以聯系生活、小組探究等策略幫助學生理解實驗內容、開展實驗,通過強化知識遷移、積極創新實驗等思路來提高物理實驗培養學生核心素養的有效性,高效發揮物理實驗應發揮的促進作用,幫助學生提高物理知識、實操技能和學科核心素養。
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