陳彥龍
[摘? ?要]高中物理課程改革要求將實驗教學當作物理教學的重要環節,為了提升學生的物理學習能力和學科核心素養,學校需要加強遠程實驗室建設,以促使學生在動手實踐中驗證、理解、應用知識。同時,高中物理教師也要注重研究遠程實驗教學策略,促使學生的物理學習能力在新的實驗教學模式下得到快速、穩定的提升。文章對高中物理實驗教學現狀以及遠程實驗教學的實施進行簡要分析,以期對高中物理實驗教學提出一些有價值的建議。
[關鍵詞]高中物理;遠程實驗教學;物理學習能力
[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2022)06-0055-03
高中物理實驗內容豐富、可操作性強,能夠有效培養學生的發散性思維,提升學生的創新能力,發展學生的物理學科核心素養。隨著教育事業的發展,教育改革的不斷推進,物理實驗教學的價值日益凸顯。在這樣的背景下,對當下物理實驗教學狀況進行全面分析,有效開展實驗教學,對促進學生素質能力的發展具有積極的現實意義。
一、高中物理實驗教學現狀
(一)“重理論、輕實驗”的現象沒有完全改變
縱觀近幾年的高考物理試卷,可以看出物理實驗所占比重較少,因此部分教師片面地認為,物理實驗不如其他基礎知識重要,沒有必要投入過多的時間和精力研究實驗教學方法,從而使得“重理論、輕實驗”的現象沒有完全改變。
部分學校實驗器材、教學用具配備不足,加之部分學生對實驗課有新鮮感,對實驗器材充滿好奇心,總想動手操作和拆卸,使得一些實驗器材被破壞。實驗過程中,部分學生因操作不當引發較大的誤差后,產生爭執。還有部分學生不認真做實驗,故意大聲喧嘩,導致課堂紀律較難維持,教師只得以講代做。這樣教師很難結合實際操作講述注意事項和實驗方法,只能采用“照本宣科”的方式進行知識講解,學生漸漸失去學習物理實驗的興趣。因為缺少教學研究和技術支持,缺乏行之有效的指導思想,所以部分物理教師“重理論、輕實驗”,實驗教學成了“擺設”,從而難以發揮學生的能動性和積極性,難以開闊學生的視野和啟發學生的思維,限制了學生物理學習能力的發展。
(二)有時實驗教學模式不夠多樣化
回顧物理學的發展歷程,可以看出其知識體系的建立源自實驗和總結,所以物理實驗在物理教學中占據重要的地位。開展物理實驗活動可以讓學生以更加直觀的方式學習物理知識,理解晦澀難懂的物理概念。因此,教師應注重創新實驗教學模式,以豐富多彩的實驗活動進行教學。
在實際的實驗教學中,有的學校沒有物理專業實驗員,實驗員多是由代課教師兼職,較重的教學任務再加上實驗課教學,幾乎沒有創新探究實驗的時間。部分教師沒有創新實驗教學模式,使教學形式變得越來越單一,教學內容變得越來越單調。部分實驗小組學生人數過多,分組不夠科學合理,受實驗器材數量的限制,導致只能一兩個學生同時進行實驗操作,其他學生只能在旁邊觀看實驗,難以提高學生的動手能力,因此,有的學生常常在實驗中“手忙腳亂”,從而使實驗教學進度慢、效果差。
(三)部分教師只重視提高學生成績,忽視學生能力培養
受傳統教學觀念、教育體制等因素的影響,部分教師抱有“以分數論英雄”的觀念,部分教師沒有意識到培養學生能力素質的重要性,因此在實驗教學中并不重視學生的動手操作,只要求學生能從實驗中理解如何解題,使得“做實驗不如講實驗”“講實驗不如背實驗”等不正確的觀點在學生的思想中扎根。這對培養學生物理學科核心素養十分不利,也不能滿足學生的學習需求。
如果學習成績成為衡量學生能力素質的唯一標準,那么不僅違背“以人為本”的教育理念,還會使學生有厭學、厭師情緒。因此,教師要著重激發學生的學習興趣,培養學生的動手能力和團隊精神。實驗教學不僅有助于激發學生的學習興趣,幫助學生形成概念,獲得知識和技能,培養觀察和實驗能力,而且有助于學生培養實事求是、嚴肅認真的科學態度和掌握科學的學習方法。因此,加強實驗教學是提高物理教學質量的重要舉措。
(四)部分教師沒有制訂有針對性的實驗教學策略
在實際的實驗教學中,部分教師沒有根據學生的興趣愛好和學習需求,科學合理且有針對性地設計實驗內容,導致實驗教學效果一般,教師需進一步改進。學生思想素質、智力水平、探究意識、學習能力等方面的不同,使得其學習效果存在差異。有操作能力強的學生,自然就會有操作能力弱的學生;有喜歡實驗操作的學生,自然就會有不喜歡實驗操作的學生。因此,教師如何激發學生的學習興趣和潛能,如何提升能力較弱學生的學習能力,以及如何引導學生解決學習中遇到的問題,才是開展實驗教學的重點。
二、實施高中物理遠程實驗教學的策略
(一)轉變教育觀念,加大遠程實驗教學力度
隨著信息技術的發展,教學形式得以創新,實驗教學也有了新的發展。在這個背景下,學校要加大資金投入,完善基礎設施,不斷為教師的教學創造環境、提供條件,而教師則要轉變教育觀念,提高對實驗的重視程度。教師要優化實驗教學方式方法,以保證實驗教學的質量。
首先,學校要提供足夠的物理實驗教學設備,組織物理教師參與信息技術培訓,通過邀請技術專家來校指導,逐步提升教師運用信息技術的水平,從而為實施遠程實驗教學奠定基礎。
其次,學校還要加強物理教師人才隊伍的建設,加大對物理遠程實驗教學的力度。教師要認識到實驗對培養學生物理素質和能力的重要性,找出遠程實驗教學中存在的不足,從而制訂出能夠滿足學生實驗需求的教學策略。比如,遠程實驗雖然具有不受空間與時間限制的優勢,能夠有效吸引學生的注意力,但缺少真實感和實踐性,難以真正培養學生的實驗能力。因此,教師可以結合實際情況,采用遠程控制實驗的方式開展真實的實驗教學。
最后,教師要加強對學生實驗學習成果的考核與評價,適當增加實驗次數,科學合理地設置教學環節,確保學生能在實驗中夯實基礎,得到啟發。教師還要深入挖掘教材內容,將實驗與教材內容相結合,合理安排教學環節和實驗步驟,讓學生在興趣的驅動下完成探究問題、動手實驗、分析數據等任務,從而更好地掌握知識和技能。
(二)優化教學模式,創設實驗教學情境
為了提高學生的物理學習能力,培養學生的思維品質,教師需要優化實驗教學模式,創設更加真實的教學情境,促進學生在遠程實驗中實現對知識的理解和對技能的應用,以及獲得更多的學習經驗。
首先,為了激發學生的實驗興趣,引導學生探究實驗,教師需要做好知識導入工作。教師可利用信息技術展示一些圖片、文字、視頻,以突出本節課的實驗探究目標和內容,然后設計實驗探究環節,利用實驗預習、實驗模擬等環節,加強學生對基礎知識的理解,使學生能在實驗操作中夯實基礎。當學生不懂具體的操作時,教師可以讓學生圍繞不理解的問題進行討論,或者重新進行模擬實驗,從而解決問題。這樣一來,不僅能幫助學生找到解決問題的思路和方法,而且能加強學生對實驗操作步驟的記憶與理解,進一步提高學生的動手實踐能力。
其次,教師要創新實驗形式和拓展實驗內容,可以采用學生模擬實驗、教師實踐操作的方式進行實驗教學。這樣,不僅能夠增強實驗的真實性,而且能夠減小實驗設備、教學用具不足對實驗教學的影響。例如,在開展“用打點計時器測量加速度”的相關實驗時,教師要依據學生的認知規律和思維特點,設計如“什么是加速度?”“打點計時器有哪些作用?”等趣味性強的探究性問題;然后進行演示實驗,讓學生通過觀察實驗掌握打點計時器的使用方法,從而快速、準確地完成模擬實驗。
最后,教師要帶領學生總結實驗成果、推理實驗結論,深入分析各項實驗數據,加強學生對概念、公式、定理的運用,使學生更加深刻地理解加速度的知識。
(三)創造和諧的教學環境,提高學生實踐能力
在傳統教學中,教師是課堂的主體,也是教學的主宰者,因此教學活動是根據教學需求來開展的,容易導致學生缺少思考空間,學習處于被動狀態。“以分數論英雄”的觀念存在部分物理教師的思想中,這些教師忽視對學生能力素質的培養,影響物理教學效果。為了改變這一狀況,教師要摒棄傳統的教學觀念,加強對學生物理學習能力的培養。創造和諧的教學環境,采用“因人而異”的教學策略,能讓每一個學生的能力都有所提升。
首先,教師需要分析學生的思想狀況、性格特點等,并根據其興趣愛好和學習需求,開展豐富多彩的實驗活動。新時代的高中生對信息技術的應用具有濃厚的興趣,因此教師可根據學生的這一特點,充分發揮遠程實驗教學的作用,逐步激發學生的好奇心和探究欲。教師要巧妙設計實驗環節,引導學生對相關知識點進行探究,使學生對學習充滿熱情,同時通過操作實驗驗證概念、定理、公式的正確性,從而深刻地理解物理知識。
其次,教師要尊重學生的想法,逐步拉近與學生的距離。教師可通過校園網站與學生互動,幫助學生解決學習中存在的問題,使學生能夠有耐心、有信心地完成實驗任務。
最后,為了使學生得到更多的實踐訓練,學校還要重視遠程實驗室的使用,鼓勵學生多通過實驗去探究物理知識。百聞不如一見,百見不如一干,學生親自實驗比教師演示實驗的效果更好,學生由旁觀者變為實踐者,極大地提高了操作實驗的積極性。由此,學生觀察現象更仔細,思考問題更深入,認識理論更深刻,記憶知識更牢固,極大地培養了實驗操作技能和科學探究能力。學生通過實驗,能夠進一步鞏固已學知識,培養實驗操作能力、自主學習能力和思考能力。
(四)找出學生的不足,進行有針對性的教學指導
俗話說,只有不會教的老師,沒有教不好的學生。教師應擺正位置,用監督者、指導者和服務者的身份引導學生學習,而不是用獨裁者或統治者的身份強迫學生學習。同時,教師要深入分析學生在學習中存在的問題,不斷制訂有針對性的實驗教學策略,從而取得良好的教學效果。
例如,一些學生動手實踐能力較弱,他們在進行實驗操作時,經常會不知所措。此時教師不應責備他們,而應用友善的態度進行指導。教師可以講述實驗步驟,引導學生操作,幫助學生熟悉實驗,讓學生克服緊張的情緒,提升學生的動手實踐能力。部分學生基礎知識掌握不牢固,盡管完成了實驗任務,但無法有效地推理出結論。此時教師應側重知識講解,強化實驗習題訓練。實驗習題與一般實驗不同的是教材只提供實驗題目,至于實驗運用什么原理,使用哪些儀器、材料,通過什么方法、有什么注意事項等,均由學生自己構思和設計,然后由教師審閱,審閱通過后再進行實驗。這種方法對學生運用基礎知識和實驗技能,培養借助實驗解決實際問題的能力以及培養開拓精神和創造能力,具有重要意義。
綜上所述,基于高中物理實驗教學存在的問題,實施遠程實驗教學能夠有效突破傳統實驗教學的瓶頸。在高中物理遠程實驗教學中,教師要轉變教學觀念,突顯學生的主體地位,創新實驗教學模式,增強實驗教學的趣味性,創造和諧的教學環境,促使學生在實驗中夯實基礎和積累經驗,逐步提高學生的物理綜合能力。
[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]
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(責任編輯? ?李琪琦)