摘 要:在高中學科教育組成結構當中,物理學科是非常重要且必要的一部分,也是高中理科科目中教學難度比較高的。高中物理學科知識理論的難度具有一定程度提升,還具有較強的抽象性,這也導致高中生的實際學習難度加大。因此,在現(xiàn)代高中物理學科教育工作中,重點在于實現(xiàn)一系列抽象知識理論的具象化,降低高中生學習難度。為了實現(xiàn)這一點,最有效的方式就是從物理學科的角度出發(fā),開展物理實驗探究,促使高中生在實驗探究過程中進行學習,從而實現(xiàn)物理核心素養(yǎng)的逐漸提升,這也是現(xiàn)階段高中物理學科教育的主要目標之一。本文將針對高中生物理實驗探究能力培養(yǎng)進行系統(tǒng)的研究和分析,力爭提升高中物理學科教學水平。
關鍵詞:高中教育;物理實驗;能力培養(yǎng);探究能力
目前,國內全階段不同學科教育均處于素質教育和新課程的背景之下,對高中物理學科教育也提出了更高的要求。在這種情況下,高中物理學科不僅需要完成理論知識、實踐技能的教育,還需要從學生的物理思維、創(chuàng)新探究能力培養(yǎng)方面著手,開展一系列的教育教學工作,這樣才能促使高中生的物理核心素養(yǎng)得到對應提升。隨著我國教育的不斷發(fā)展,在現(xiàn)代教育理念下,對于學科的實驗探究能力的培養(yǎng)一直是高中教學體系構建中的一項重要環(huán)節(jié)。構建高中生物理核心素養(yǎng)體系,提升學生個人實驗探究能力對提升物理教學質量和教學效果有著很大的幫助,有助于個人探究意識和物理學科能力的培養(yǎng),與此同時,這對于高中生物理學科乃至其他學科的學習也是極為重要的。本文將針對高中生物理實驗探究能力培養(yǎng)進行詳盡闡述,并提出具有針對性和建設性的意見,希望對高中物理學科教育起到一定的借鑒和推動作用。
一、相關的概念界定
(一)核心素養(yǎng)概述
眾所周知,核心素養(yǎng)是新課改不斷貫徹落實、優(yōu)化完善背景下誕生的產物。其中物理學科核心素養(yǎng)具體是指學生的生命觀、理性思維、科學探究和社會責任意識等方面的能力培養(yǎng),確保學生在物理學科學習的過程中實現(xiàn)全面提升和成長。從這一角度上來說,傳統(tǒng)的高中物理學科教育模式已經逐漸難以滿足學生實際學習需求,教師需要重視學生的物理學科核心素養(yǎng)提升,并且利用好物理實驗這一重要載體,這不論對高中物理教育工作還是高中生的物理學科學習,都是極為重要和必要的[1]。
(二)實驗探究
物理學科的一大重要特征就是來源于生活的實踐和經驗。因此,實驗探究是物理學科中最為重要的部分。在具體的物理學科實驗探究過程中,教師需要以實驗探究為重要載體,在學習和具體實驗探究的過程中,明確實驗探究學習的三大品質,即求真、求得、求通。引導學生在學習物理知識和探索物理實驗規(guī)律的過程中,始終秉承著親身體驗和認真公正客觀的態(tài)度展開實驗探究,從細節(jié)出發(fā)追尋歷史真相,將追尋和發(fā)現(xiàn)探究結果作為學習目的,使學生能夠通過親身操作、教材內容指導等環(huán)節(jié),掌握相關知識內容,并且在實驗探究的過程中實現(xiàn)延伸和創(chuàng)新。
二、核心素養(yǎng)與高中物理實驗探究之間的關系
在物理教學中,實驗教學占據(jù)很大比重,在很多理論內容的教學中也需要進行一定的實驗操作來輔助學生深化知識理解。教師在教學過程中可以通過物理的實驗特點,簡化實驗操作,讓學生能夠有更多時間設計實驗,提高學生的實驗效率,增強物理教學的實用性和趣味性。目前傳統(tǒng)的教學理念、教學方式和教學模式已經逐漸難以滿足新課程和素質教育的要求,在實際的物理學科教育過程中必須要強化學生的動手實踐學習,其中物理學科實驗探究是一個重要可行策略,能夠促使學生的大腦、思維等都親身參與到實際的學習過程中[2],就能夠有效提升高中生的物理學習的積極性和主動性,而且物理學科本身就是知識理論和實驗探究并濟的一門學科。在國內傳統(tǒng)的高中物理學科教育工作過程中受應試教育制度的諸多影響,無論師生都只重視最終的學習成績,課堂教學過程中也主要以單向的灌輸式教學為主,導致高中生淪為了徹底的“解題工具”,在實際的物理學科學習過程中不能感受到快樂。當前,教育工作還強調減輕學生的學業(yè)負擔,傳統(tǒng)高中物理教學模式顯然難以實現(xiàn)這一點??上驳氖牵诤诵乃仞B(yǎng)指導之下開展高中物理學科的實驗探究教學,能夠對學生開展綜合、全面、系統(tǒng)的物理學科教育,并且將物理學科的優(yōu)勢進行發(fā)揮,其中直觀的物理實驗現(xiàn)象不僅能夠提升高中生參與物理學科學習的興趣,還能夠對高中生的物理知識掌握情況進行檢驗。簡而言之,高中物理學科的實驗探究技能既可以提升學生的學習興趣,還可以作為高質量的教學輔助工具,有效提升高中物理的教學效果。從中不難看出,物理實驗探究與高中物理核心素養(yǎng)之間是相輔相成、互相促進的。因此,對于當代高中物理學科教育工作來說,需要明確核心素養(yǎng)與高中物理實驗教學之間的聯(lián)系[3],并且在此基礎上將實驗探究教學真正意義上融入教育教學工作體系當中,促進高中生的物理學科核心素養(yǎng)的提升,這也是當代高中物理教育工作的主要目標之一。
三、提升高中生物理實驗探究能力的可行策略
(一)改進教材原有的實驗
1.實驗模型的改進
實驗模型的改進,要緊密結合主流社會價值觀念取向,幫助學生建立正確科學的實驗探究觀。想要正確實踐,還需要和時代主流的實驗模型框架結合起來。從提升學生的物理實驗探究能力角度來看,引導學生立足主流社會價值觀念取向,帶領學生用客觀科學的價值取向進行實驗探究是實驗模型改進之根本,現(xiàn)如今,隨著學科教材的不斷更新完善,在高中物理學科的教材當中具有豐富的實驗內容,這些實驗內容中具有豐富的物理知識。然而,從目前來看,部分高中物理教學并未將實驗內容的價值完全發(fā)揮出來,再加上部分知識概念具有一定的“抽象性”,這就導致當代高中生在物理學科學習過程中出現(xiàn)了困難。因此,高中物理教師應對實驗進行改進和優(yōu)化,實現(xiàn)高中物理實驗探究內容的重要價值。
例如,高中物理教師在進行“靜摩擦力和動摩擦力”課程內容的教學過程中,高中生雖然能夠知曉相關的概念,但是對于相關物理現(xiàn)象的印象并不是十分深刻。因此,教師可以在教材原有的“靜摩擦力和動摩擦力”實驗基礎之上進行優(yōu)化和完善,在改進之后的實驗過程中,滑塊與木塊出現(xiàn)相對滑動的情況下,激光器的亮斑會出現(xiàn)在屏幕之上,在實驗的過程中讓高中生能夠觀察到靜摩擦力到動摩擦力之間的變化情況,還可以看出變化前后的大小。這樣,高中生既可以直觀地了解到靜摩擦力與動摩擦力之間的關系,對于二者之間性質的理解也會變得更加深刻,教學效果的提升比較明顯[4]。
2.創(chuàng)新實驗方式
傳統(tǒng)高中物理實驗探究教學之所以難以實現(xiàn)理想的目標,非常重要的因素就是實驗探究形式相對傳統(tǒng)和單一,在遇到復雜程度比較高的實驗探究內容的時候,教學過程就會出現(xiàn)一定的困難情況。因此,在進行物理實驗探究的過程中還需要注重實驗方式的創(chuàng)新和優(yōu)化,在必要情況下可以將復雜的實驗探究內容進行一定程度上的簡化處理,使實驗探究過程相對明晰和直觀,教學效果也會得到較大提升。
例如,在進行高中物理“電流表改裝電壓表”的實驗教學過程中,教師就可以將實驗部分進行一定程度上的簡化處理,讓學生自主將電流表改裝為其他的表,譬如常見的歐姆表等,由此學生面對的實驗探究內容相對比較清晰,在改裝表的過程中也可以更加富有挑戰(zhàn)性,有利于激發(fā)出學生的實驗探究興趣,使得高中生更加積極主動地投入實驗過程中,并且實現(xiàn)高中生物理核心素養(yǎng)的提升[5]。
(二)開展課外探究實驗教學
在傳統(tǒng)的高中物理實驗探究教學過程中,會在一定程度上受到課堂時間、實驗設備等方面的限制,導致實際的教學效果不佳。因此,在進行高中物理實驗探究教學優(yōu)化過程中,需要注重開展一定的課外探究實驗教學,使高中生的物理學科實驗探究學習能夠脫離傳統(tǒng)課堂教學的桎梏。教師可以利用課外時間,進行實驗探究的拓展,引導學生利用現(xiàn)實生活中的簡單器材完成相關的物理知識探究,深化課堂教學效果。
例如,教師在進行“光的傳播”內容教學過程中,可以讓學生在課后觀察生活中的“打雷”現(xiàn)象。學生在觀察的過程中可以先看到閃電,后聽到雷聲,由此就能夠印證“光在地球上比聲音在地球上的傳播速度快得多”這一知識點。同時,在開展課外探究實驗教學過程中,高中生還可以逐漸發(fā)現(xiàn)生活與物理學科之間的聯(lián)系,有利于高中生在現(xiàn)實生活中收獲更多的物理知識,同時學生的科學思維能力也會得到比較大的提升[6]。
(三)進行趣味性實驗探究的設計
高中階段的學生處于青春期,學習興趣是支撐學生進行學習、成長的一大因素,任何脫離了高中生學習興趣的教學行為,都會導致實際的教學工作陷入事倍功半的尷尬境地[7]。
因此,在高中物理實驗探究教學過程中,教師還需要依據(jù)高中生的實際學習情況,開展趣味性的實驗設計,確保物理實驗探究內容對高中生始終具有“吸引力”。為了實現(xiàn)這一點,可以在實際的實驗過程中融入師生互動環(huán)節(jié)或者是趣味性元素。例如,針對部分高中生對于體育運動具有較高興趣的情況,教師就可以設計與室外運動相關的趣味性實驗,這能夠極大提升高中生的物理實驗興趣,還脫離傳統(tǒng)課堂教學時間和空間上的制約,同時高中生在室外活動過程中也可以進行相關物理知識的交流。不斷的實踐活動,有利于高中生構建相對穩(wěn)固的物理知識體系[8],對于高中生的物理知識學習具有重要作用。
(四)積極挖掘生活中的素材
在前文已經進行了一定的提及,物理學科與現(xiàn)實生活之間具有直接聯(lián)系,而在傳統(tǒng)高中物理實驗教學過程中,教師習慣將實驗內容獨立出來進行相關的教育和講解,導致實驗探究教學存在著一定的“閉門造車”現(xiàn)象,自然也無法實現(xiàn)學生實踐能力的提升。因此,為了提升高中生的物理實驗探究能力,教師在物理實驗教學過程中需要積極挖掘和利用不同類型的素材,這既可以豐富物理實驗教學,還能夠促使高中生發(fā)現(xiàn)物理知識理論的“生活屬性”[9]。
例如,在水的性質教學過程中,教師可以生動地引入冬天晾曬濕衣服的案例,詢問學生:“冬季氣溫比較低,濕衣服的水并未蒸發(fā),但是為什么會晾干呢?”這一問題的引入,使得課程內容與現(xiàn)實生活直接聯(lián)系到了一起,使得學生知曉冰的升華這一重要知識點,學生在學習的過程中會依據(jù)自身的現(xiàn)實生活經驗進行思考,大大提升教學效果。
(五)重視教師綜合素養(yǎng)的提升
在教育工作中,教師所承擔的角色至關重要,是課堂教學的主導者。在提升高中生的物理實驗探究能力的過程中,對于物理教師的綜合素質要求也要更高。為此,學校在發(fā)展過程中需要重視物理教師的培訓工作,必要情況下,可以邀請其他學校具備成功經驗的教師,以講座、座談會等方式開展培訓工作,促使校內的物理學科教師綜合素養(yǎng)的提升。綜合條件適宜的高中學校還可以積極主動地從外界引入人才資源,實現(xiàn)自身師資隊伍的充實[10],確保物理實驗探究能力在高中生中的培養(yǎng)得以實現(xiàn),同時還需要注意到的是,教師綜合素養(yǎng)的提升也是高中學科教育工作可持續(xù)性發(fā)展的重要策略之一。在重視教師綜合素養(yǎng)提升之后,學生對于教師進行的物理實驗演示有了全新的認識,對科學有了更深的理解,既開闊了眼界,又鍛煉了思維,使其更加熱愛科學,崇尚科學。
結束語
綜上所述,通過筆者針對現(xiàn)階段物理實驗探究能力在高中生的培養(yǎng)過程中的相關研究和分析,不難看出,傳統(tǒng)高中物理實驗教學還具有相當大的提升空間。鑒于物理學科自身的本質屬性,在教育工作中需要給予高度重視,加強實踐教學,實現(xiàn)教學理念、教學方式的優(yōu)化,促使高中生的物理實驗探究能力得到提升。
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作者簡介:陳靜(1990— ?),男,漢族,福建莆田人,福建省莆田第一中學,中學二級,碩士。研究方向:物理實驗。