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基于核心素养的物理实验教学探究

2022-09-05 14:50:05

黄华升

摘要:物理学科作为高中教育教学重要组成部分,需要以物理实验为基础开展相应的教学。基于当前核心素养的提出,强调高中物理教师要在实际教学中融入学科核心素养的培养,借助物理实验,帮助学生逐步养成良好的学习习惯,提升学生知识探究能力,丰富学生物理知识认知,使其树立严谨认真的科学态度,同时要进一步提升物理课程教学质量。本文主要分析了如何通过物理实验教学,实现核心素养培养目标。

关键词:核心素养实践能力物理实验教学方法

核心素养理念的提出,促使高中物理实验教学做出相应的改变,在实际教学中,物理教师需要从学科素养出发,结合教材及学生的性格特点、接受能力、学习能力等合理设计物理实验,将核心素养的培养作为物理教学的主要方向与目标,丰富、创新物理教学方式方法,培养学生的物理学习兴趣,促使学生在参与物理实验过程中,其实践能力、探究精神、思维能力都可以得到提升,丰富学生的物理知识面,使学生可以逐渐形成科学素养,为日后物理学习奠定扎实的基础。

一、立足教材实际,激发学生实验兴趣

在开展高中物理实验教学时,并不是所有的实验都可以在课堂上完成,部分实验需要提前准备好大量的实验器具,或有时由于受到一些客观因素限制,实验并不适合在课堂上完成,会严重影响到对学生物理核心素养的培养。因此,作为一线高中物理教师,要结合实际情况,如对于较为简单的实验器具,可以引导学生充分利用身边的物品来替代。这样有利于提升学生的动手实践能力,能有效激发学生的物理思维,帮助学生更好地记忆物理实验知识,有助于提升学生的知识掌握能力。同时,也极大地激发了学生参与物理实验的积极性,对学生的物理核心素养提升起到积极作用。

例如,在鲁科版高中物理教材中,当物理教师讲到运动相关的知识时,可以组织学生自行制作实验小车,而后分析运动快慢、速度、位移等有关物理问题。学生通读教材后总结出实验所需器材包含小车、细线、尺子。教师可以引导学生分组合作,自主开展实验,激发学生的实验兴趣,发展学生思维。学生在组内开展实验,并设定不同的变量,比如,行走相同距离,用不同垫圈拉力,小车需要的时间,或者不同速度下,小车运动的快慢,通过比较,培养学生的观察能力、分析能力,以及物理实验兴趣。

二、创新实验过程,培养学生学科素养

为进一步实现培养学生物理素养的目标,作為教师需要积极改变传统理念,打破机械讲解方式,积极创新实验,发展学生的物理思维,激发学生的探究兴趣,帮助学生在实践、探究过程中获取知识,发现物理规律,从而构建出自己的物理知识体系。高中物理教师需要从学生实际情况出发,根据学生的知识认知程度,合理创新物理实验,丰富学生学科思维,强化学生物理思考能力。但需要实验把控教师难易程度,避免对学生的学习自信心造成不良影响。

例如,学生学过“牛顿运动定律”知识后,一些学生会产生这样一个误解,即“只有存在力作用的物体才会运动”,这与教材中对牛顿第一定律的解释存在分歧。针对此问题,物理教师可以通过创设情境的方式,带领学生进入情境,充分思考:“此时,你正坐在匀速行驶的汽车上,而汽车突然一个急刹车,你手中的面包掉了,若是你想要去接,应当如何做?为什么?”而后引导学生自行设计实验,自主探究,激发学生的探究欲望。在此基础上,教师可以与学生一同进行实验,参考课本上的“迷你实验”,引导学生利用细绳,并将细绳的一段悬挂起来,另一端用手牵引,通过比较不同的拉力,观察细绳哪一端先断,并思考原因。运用情境把学生难理解的抽象问题具体化,有助于提升学生的分析问题和解决问题能力,帮助学生树立学习自信心。

三、充分利用微课,拓展学生物理视野

教育信息化发展趋势下,微课已经逐步广泛应用到教育教学中,与传统教学模式相比有明显优势。借助微课,教师可以把物理知识转换成实际情景,丰富教材内容,帮助学生更好地理解物理重点知识,有利于提高学生的理解能力。这对教师信息技术应用能力提出了较高要求,需要教师在课前先将物理实验中较为关键的问题、重难点知识进行整合,而后录制成微课视频,并分享到班级微信群中,引导学生进行“学习前置”,在课前初步掌握实验内容,找出自己的问题。此种方式可以节约课堂时间,提高课堂教学效率,给物理教师在课堂上讲解重难点内容留出了足够的时间。而在实验过程中,学生也可以借助微课,自主学习、动手实践,这对提高学生的实践能力,扩展物理知识面起到重要的补充作用。

例如,在研究“磁场对运动电荷的作用”时,物理教师可以借助多媒体设备辅助教学,将抽象的物理知识转化为具体事物,以微课视频的方式进行演示,帮助学生更好地理解物理知识。激发学生的物理学习兴趣,使得学生轻松地接受这一抽象的物理实验知识。

四、延伸物理问题,培养学生思维能力

物理实验教学不仅仅是培养学生的学习兴趣,而是借助实验过程,培养学生理解物理知识的能力,提升学生解决物理问题的能力,真正实现学以致用,解决生活问题的教学目的。对此,物理教师需要改变以往常规实验教学方式,积极培养学生的探究能力、逆向思维能力等,通过延伸物理问题,充分发挥物理实验教学的探究性、实验性,有效激发学生的探究意识。

例如,有关失重的内容,教师可以借助饮料瓶向学生提问:“如果将瓶子装满水,让其静止,而后在瓶底扎个小洞,会发生什么?为什么会这样?”“在瓶子自由下落过程中,水会流出吗?”借助一系列问题,启发学生思维,激发学生的探究兴趣,而后组织学生分组合作,利用课前准备好的饮料瓶进行自由实验。通过创设问题情境,不仅加强师生之间的互动,同时也使得物理问题更加形象化。通过问题引导,由浅入深,可以有效培养学生的思维能力,调动其思维活跃性,对培养学生的核心素养起到重要作用。

五、引导观察实验,掌握物理规律概念

高中物理教师在实际教学中,组织学生开展小型物理实验,引导学生学会观察实验,从而发现问题,总结物理知识点,进而有效掌握物理规律,提高教学效率。在开展此类实验过程中,教师需要将理论知识融入实践中。

例如,讲到有关“摩擦力”这部分知识时,部分学生不理解压力与摩擦力大小的关系,对此,物理教师可以利用身边的物品进行演示,如在课桌上放一个装满东西的盒子,而后使用不同的压力拉动盒子,让学生观察、思考。学生会发现当压力增加时不容易拉动盒子。用演示实验的方式,有助于解决物理教学难点,提升学生的物理学习能力。

结语

在高中物理实验教学中培养学生的核心素养,需要教师充分结合教材,分析学生实际情况,丰富教学内容,创新教学方法,培养学生的学习兴趣,帮助学生形成物理思维,提高学生物理实践能力,促使学生树立严谨的科学态度,从而有效落实培养学生物理素养的教学目标。

参考文献:

\[1\]王多石.核心素养下的物理实验教学创新设计探讨\[J\].新课程,2019,56(5):151152.

[2]陈海深,王帅.核心素养视域下物理实验生活化应用——以易拉罐的应用为例\[J\].物理教师,2019,40(10):7980.

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责任编辑:唐丹丹7495719F-1A35-4B59-8D5C-F24E68435039

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Tags: 素养   探究   实验教学  

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