在高中物理實驗教學中,生本理念是一種以學生為中心的教學理念,強調(diào)尊重和關(guān)注學生的個體差異,充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性。
一、生本理念的理論描述
(一)生本理念的內(nèi)涵
生本理念的內(nèi)涵包括以下幾個方面:1.以學生為中心。強調(diào)教師從傳統(tǒng)的知識傳授者變?yōu)閷W生學習的引導(dǎo)者和協(xié)助者;尊重和關(guān)注學生的個體差異,根據(jù)其興趣、需求和能力提供個性化的學習支持。2.激發(fā)學習興趣。通過多樣化的教學方法和生動的教學內(nèi)容,激發(fā)學生的學習興趣;創(chuàng)設(shè)真實的情境,使學習內(nèi)容具有現(xiàn)實意義和應(yīng)用背景,增強學生的參與感和體驗感。3.培養(yǎng)學生自主學習能力。培養(yǎng)學生自主學習的意識,鼓勵他們在學習過程中主動探索、發(fā)現(xiàn)和解決問題;通過探究式學習和項目化學習,促進學生批判性思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展。4.全面發(fā)展和多元評價。關(guān)注學生的全面發(fā)展,其不僅包括學術(shù)成績,還包括品德、身心健康和綜合素質(zhì)的培養(yǎng);采用多元化的評價方式,注重學生的學習過程和個人發(fā)展,激勵他們持續(xù)進步成長。
(二)融合生本理念的物理實驗教學
結(jié)合高中物理課程標準來看,物理實驗教學應(yīng)體現(xiàn)生本理念的要求。其主要體現(xiàn)在以下三個方面:1.探索性實驗設(shè)計。鼓勵學生通過設(shè)計和執(zhí)行探索性實驗來發(fā)現(xiàn)物理定律和原理。生本理念要求學生通過實驗進行觀察、數(shù)據(jù)分析和推理,建立對物理世界的深刻理解。因此,教師在設(shè)計實驗時應(yīng)為學生提供足夠的自主空間,讓學生根據(jù)問題提出假設(shè)、設(shè)計實驗步驟,并根據(jù)實驗結(jié)果進行反思和總結(jié)。2.問題解決能力培養(yǎng)。物理實驗不僅是為了驗證理論,更重要的是培養(yǎng)學生解決問題的能力。生本理念強調(diào)學生的主動學習和探究精神,教師應(yīng)該引導(dǎo)學生通過實驗過程中的問題和挑戰(zhàn)積累解決問題的經(jīng)驗,如怎么調(diào)整實驗條件、處理測量誤差等。3.跨學科整合。生本理念要求將物理學習與實際生活和其他學科聯(lián)系起來。在物理實驗教學中,教師可以通過跨學科的整合來加深學生對物理概念的理解,如利用數(shù)學工具分析實驗數(shù)據(jù),探討實驗現(xiàn)象背后的化學或生物學原理等。這種整合不僅符合生本理念,還有助于提高學生的學科綜合能力。
二、高中物理實驗教學的誤區(qū)
(一)學生在高中物理實驗學習中常見的誤區(qū)
一是理論與實驗的脫節(jié)。一些學生容易將課本學習的理論知識與實驗中的實際操作脫節(jié)。他們可能只注重實驗操作的步驟和結(jié)果,而忽略實驗與理論間的關(guān)聯(lián)和理解。
二是實驗技巧與概念理解的不匹配。有些學生可能在實驗操作上表現(xiàn)得非常熟練,但對所涉及的物理概念理解不深。他們雖能夠熟練操作儀器和設(shè)備,但不能準確解釋實驗現(xiàn)象背后的物理原理,不能將實驗結(jié)果與理論模型進行有效結(jié)合。
三是數(shù)據(jù)處理和分析的挑戰(zhàn)。許多實驗涉及數(shù)據(jù)的收集、處理和分析。學生在做實驗時,可能遇到數(shù)據(jù)收集不準確、數(shù)據(jù)處理方法選擇不當或數(shù)據(jù)分析結(jié)果解釋不清楚的問題。這些挑戰(zhàn)可能導(dǎo)致實驗結(jié)果被誤解,進而對實驗?zāi)康暮徒Y(jié)論造成影響。
(二)教師在高中物理實驗教學中常見的誤區(qū)
一是對學生探究能力把握不準。部分教師要么傾向于低估學生的探究能力,過分細化和規(guī)定實驗步驟,以致學生缺乏自主探索的機會,要么高估學生的探究能力,期望他們能夠完全獨立地設(shè)計和執(zhí)行復(fù)雜的實驗。這種不當?shù)墓烙嬋菀讓?dǎo)致實驗教學效果不佳,學生的學習和探究能力也得不到有效的培養(yǎng)和發(fā)展。
二是過度重視結(jié)果而忽視過程。一些教師過度關(guān)注實驗結(jié)果的正確性,忽視了學生在實驗過程中的思考和探究;追求實驗結(jié)果的一致性,忽略了學生通過實驗過程中的探索和發(fā)現(xiàn)所獲得的學習經(jīng)驗和能力。
三是忽視學生的實際能力與水平。部分教師忽視學生的實際能力與水平,將難度過高或過低的實驗內(nèi)容引入教學。這種情況下,學生可能會感到挫敗或無所適從,從而降低參加物理實驗的積極性和學習效果。
三、對優(yōu)化物理實驗教學的思考
(一)引導(dǎo)學生加深對實驗原理的理解
進行問題導(dǎo)向教學。教師可在實驗前提出與實驗相關(guān)的問題,引導(dǎo)學生思考和探索。例如,在做“驗證牛頓第二定律”實驗前,教師提出“物體的加速度如何隨外力變化”這一問題,讓學生預(yù)習實驗內(nèi)容,帶著問題去實驗。
開展探究式實驗。教師鼓勵學生設(shè)計并進行開放性實驗,自主探究物理現(xiàn)象和原理。教師在實驗過程中進行指導(dǎo),在實驗后組織學生匯報和討論結(jié)果,深化學生對物理實驗原理的理解。
強化實驗數(shù)據(jù)分析。通過對實驗數(shù)據(jù)的分析和處理,加深學生對物理原理的理解。例如,在做“測量光速”實驗中,教師可讓學生分析實驗過程中出現(xiàn)的誤差,討論如何減小誤差。教師還可以指導(dǎo)學生使用圖表和數(shù)據(jù)分析工具,對實驗數(shù)據(jù)進行處理,并從中得出結(jié)論,讓學生更清晰地看到實驗現(xiàn)象與物理原理之間的關(guān)系。
(二)理論教學結(jié)合實際應(yīng)用,講練結(jié)合
實驗后的習題練習。教師在學生完成實驗后,提供與實驗相關(guān)的習題,幫助他們將實驗原理應(yīng)用于解題中。例如,在完成“自由落體運動”實驗后,教師可以布置幾個不同高度下物體自由落體的習題,讓學生計算物體的速度和位移。通過習題練習,學生鞏固實驗中的原理,加深理解。
實驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為習題。結(jié)合教學實踐來看,教師在完成“測量重力加速度”實驗后,可以將實驗中測得的時間和位移數(shù)據(jù)編寫成計算重力加速度的習題,讓學生通過數(shù)據(jù)計算驗證實驗結(jié)果。
實驗現(xiàn)象與習題相結(jié)合。將實驗現(xiàn)象與習題相結(jié)合,設(shè)計習題讓學生分析和解釋實驗現(xiàn)象。在完成“電磁感應(yīng)”實驗后,教師可以設(shè)計習題,如:“當磁鐵在線圈中運動速度增加時,感應(yīng)電動勢如何變化?為什么?”通過這些習題,學生學會了如何應(yīng)用實驗原理解釋實驗現(xiàn)象。
(責編 韓玉兵 侯心雨)