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基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究

2021-09-10 07:22趙占兵
名師在線·中旬刊 2021年3期
關(guān)鍵詞:高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)核心素養(yǎng)

摘 要:實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分,也是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑之一。本文基于核心素養(yǎng)的視角,分別從興趣導(dǎo)入、方法引入、探究深入、評(píng)價(jià)提升方面對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略進(jìn)行了研究,希望可以給相關(guān)教育者提供一些教學(xué)參考,促進(jìn)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?/p>

關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào):G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào):2095-9192(2021)08-0059-02

引? 言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)中重要的組成部分,豐富、新穎、有探究性的物理實(shí)驗(yàn),不僅能引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究實(shí)驗(yàn),還有利于學(xué)生物理觀和實(shí)踐觀的形成,使學(xué)生在探究過(guò)程中發(fā)展和提升實(shí)驗(yàn)探究能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新應(yīng)用能力,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升[1]。筆者在長(zhǎng)期的物理教學(xué)中,特別重視物理教學(xué)活動(dòng)中實(shí)驗(yàn)的作用和實(shí)際教學(xué)效果,并對(duì)基于核心素養(yǎng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略進(jìn)行了有意義的探索,具體如下。

一、興趣導(dǎo)入,實(shí)驗(yàn)課題新穎、有吸引力

高中物理屬于基礎(chǔ)性學(xué)科,理論性很強(qiáng),如果教師在教學(xué)時(shí)照本宣科,難免會(huì)讓學(xué)生有枯燥感、乏味感,會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生理解上的困難、進(jìn)入認(rèn)識(shí)上的誤區(qū),影響和制約了物理教學(xué)質(zhì)量。因此,在物理教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),通過(guò)設(shè)置新穎、有趣、能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與探究的物理實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究物理現(xiàn)象、物理規(guī)律的興趣,通過(guò)實(shí)驗(yàn)逐步引入物理教學(xué)的重點(diǎn)。同時(shí),直觀性的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軐⒊橄?、難懂的理論知識(shí)直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,能幫助學(xué)生有效理解知識(shí)點(diǎn),也能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的直觀感知,降低他們的理解難度。

以人教版物理必修“超重與失重”的教學(xué)為例,本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生將生活中的超重和失重現(xiàn)象與牛頓運(yùn)動(dòng)定律聯(lián)系起來(lái),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究現(xiàn)象本身和加速度的內(nèi)在聯(lián)系。課堂伊始,筆者根據(jù)學(xué)生好奇心強(qiáng)的特點(diǎn),播放了楊利偉在太空工作的視頻片段,以激發(fā)學(xué)生的好奇心。在楊利偉返回地面后,記者在問(wèn)他乘坐飛船有何感覺時(shí),楊利偉說(shuō):“感到有載荷,胸部受到壓力?!辈シ磐暌曨l后,教師提出問(wèn)題:“楊利偉所說(shuō)的‘有載荷’‘有壓力’等是什么情況,在怎樣的情況下才會(huì)產(chǎn)生這種感覺?”學(xué)生積極回答:“是在加速上升時(shí)產(chǎn)生的,而‘失重’是在飛船入軌后產(chǎn)生的。”同時(shí),學(xué)生也分享了坐電梯、過(guò)山車等都會(huì)出現(xiàn)這種情況。這樣就順利引出了課堂教學(xué)目標(biāo)。

接下來(lái),筆者出示一個(gè)學(xué)生熟悉的彈簧秤并掛上鉤碼(見圖1),讓學(xué)生仔細(xì)觀察鉤碼靜止、緩緩上升、緩緩下降、突然上升和突然下降時(shí)彈簧秤示數(shù)的變化,并讓學(xué)生大聲讀出來(lái),用這種導(dǎo)入式實(shí)驗(yàn)的方式,讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,將難懂的物理理論生活化、具體化,便于學(xué)生理解和掌握。

二、方法引入,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富、有實(shí)踐性

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要授之以理論,更要授之以方法,使物理教學(xué)有實(shí)踐性、實(shí)驗(yàn)教學(xué)有操作性。尤其在“力學(xué)”“電學(xué)”等章節(jié)的教學(xué)中,教師要把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的豐富程度、可操作性程度、實(shí)驗(yàn)與教學(xué)重點(diǎn)的結(jié)合程度、學(xué)生的理解程度有機(jī)結(jié)合起來(lái),融合為一體,在前期導(dǎo)入的基礎(chǔ)上,將學(xué)生的思維與注意力引到教學(xué)目標(biāo)上。這樣,一方面能幫助學(xué)生梳理已有知識(shí);另一方面能不斷改造和重構(gòu)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),從而提升課堂教學(xué)效果[2]。

仍以人教版物理必修“超重與失重”的教學(xué)為例,在講完航天員楊利偉坐飛船的體驗(yàn)和做完彈簧秤的實(shí)驗(yàn)后,筆者緊接著用直觀的、富有總結(jié)意義的圖表列出演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程、得出結(jié)論,并引導(dǎo)學(xué)生分析各種狀態(tài)下鉤碼的受力情況及加速度方向,最后應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律列出方程。

讓學(xué)生在具體的實(shí)驗(yàn)中總結(jié)概念,能實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的最大化,同時(shí),教師利用不同的教學(xué)方式讓學(xué)生自己感知知識(shí)、理解要點(diǎn),不僅能提高他們的學(xué)習(xí)效果,還有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣,提升他們的思維品質(zhì),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

三、探究深入,實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)謹(jǐn)、有思考性

在上述實(shí)驗(yàn)中,得出超重、失重的概念是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的第一步,其中,最關(guān)鍵的是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有所思考,培養(yǎng)思維品質(zhì),培養(yǎng)正確的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。這就要求教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)步驟,在引導(dǎo)學(xué)生步步深入的同時(shí),讓學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有所思考,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)。

以上面的實(shí)驗(yàn)為例,在引入概念后,如何進(jìn)行教學(xué)拓展,提高學(xué)生的運(yùn)用水平,提升學(xué)生的物理思維能力,是本階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)。再以彈簧秤的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析,筆者引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)受力現(xiàn)象分析超重、失重的本質(zhì)意義。如圖2所示,教師可以一邊實(shí)驗(yàn)一邊分析。通過(guò)現(xiàn)象分析,學(xué)生得出了超重與失重的四種情況,進(jìn)一步深化了課堂知識(shí)(見圖3)。這樣不僅完成了物理教學(xué)目標(biāo),也提升了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程探究、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的能力,實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的三維目標(biāo),極大地提升了課堂教學(xué)效果。

四、評(píng)價(jià)提升,實(shí)驗(yàn)過(guò)程反思、有拓展性

課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的目的是促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展。因此,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要積極開展評(píng)價(jià)認(rèn)知活動(dòng),引領(lǐng)學(xué)生歸納總結(jié)、探究規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,提高實(shí)驗(yàn)過(guò)程評(píng)價(jià)的診斷、導(dǎo)向與激勵(lì)等立體效應(yīng)。

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)過(guò)程,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果相差稍遠(yuǎn)的情況進(jìn)行分析,找出問(wèn)題原因。學(xué)生在此過(guò)程中,不僅能深刻理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論,還對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了總結(jié)與評(píng)價(jià),分析實(shí)際操作中遇到的問(wèn)題,并進(jìn)行有效改進(jìn),從而提升了科學(xué)思維和解決問(wèn)題的能力,有效提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

例如,在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”教學(xué)中,教師先讓學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在學(xué)生自主設(shè)計(jì)、探究、思考并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論后,教師再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和所得結(jié)論進(jìn)行分析與反思。學(xué)生在此過(guò)程中不僅可以更加深刻地理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論,還能對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,并形成初步的改進(jìn)方案。比如,在學(xué)生遇到小車質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于砝碼質(zhì)量等誤差較大的情況時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生積極探究,并對(duì)學(xué)生自主進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)加以評(píng)價(jià),幫助學(xué)生分析產(chǎn)生誤差的原因及如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作等,進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的理解。這樣的方式能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)認(rèn)知活動(dòng)的積極性。

結(jié)? 語(yǔ)

總之,高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅優(yōu)化了課堂教學(xué)效率,也注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),有助于學(xué)生理解理論知識(shí)、拓展物理思維能力,提升了物理教學(xué)效果。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生體驗(yàn)到了自己動(dòng)手的快樂(lè),激發(fā)了物理學(xué)習(xí)興趣,也培養(yǎng)了思辨能力。結(jié)合本文策略探究,不難看出,要提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率,教師應(yīng)以核心素養(yǎng)培育為目標(biāo),通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法來(lái)加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解,進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的思維,提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

[參考文獻(xiàn)]

中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.

蔣東營(yíng).基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[D].揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué),2018.

作者簡(jiǎn)介:趙占兵(1982.3-),男,寧夏中衛(wèi)人, 研究生學(xué)歷,中學(xué)一級(jí)教師。

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