【摘要】隨著新高考改革的推進(jìn),高中物理教學(xué)迎來(lái)了新的要求和挑戰(zhàn).為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng),教師在日常教學(xué)中要落實(shí)新高考的理念,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生在觀察、思考、操作、記錄、總結(jié)的過(guò)程中,深入地理解和記憶物理知識(shí),把抽象的理論、規(guī)律與具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái).本文從新高考的背景出發(fā),對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問(wèn)題進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上提出幾點(diǎn)教學(xué)策略.
【關(guān)鍵詞】新高考;高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
高中物理課程知識(shí)具有較強(qiáng)的抽象性,學(xué)習(xí)理解的難度較高.在高考升學(xué)的壓力下,許多教師過(guò)于重視理論知識(shí)的講解,很少開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng),認(rèn)為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)需要花費(fèi)較多的時(shí)間,會(huì)導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)度放緩.但事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)不僅是研究物理學(xué)的基礎(chǔ),也是學(xué)好物理的必要環(huán)節(jié).學(xué)生僅靠閱讀、聽(tīng)講得來(lái)的間接經(jīng)驗(yàn),很難真正理解相關(guān)的物理規(guī)律和原理.近年來(lái),高考越來(lái)越重視對(duì)物理實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考查,所以教師要正視當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題與不足,并積極探索改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑.
1 高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問(wèn)題
1.1 學(xué)生的操作經(jīng)驗(yàn)較少
高中物理教學(xué)具有知識(shí)多、任務(wù)重、時(shí)間緊的特點(diǎn),課時(shí)安排比較緊湊.為了提升教學(xué)效率,許多教師都會(huì)用口頭講解或多媒體演示的方式代替實(shí)驗(yàn)操作,向?qū)W生簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、現(xiàn)象、結(jié)論等,而不會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室.這種方式看起來(lái)效率較高,但學(xué)生難以形成深刻的理解和記憶,容易出現(xiàn)記錯(cuò)、漏記實(shí)驗(yàn)步驟的現(xiàn)象.有的教師雖然會(huì)組織操作性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),但通常以自身的操作演示為主,或者讓個(gè)別優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行演示,大部分學(xué)生只能被動(dòng)地在一旁觀看,缺乏動(dòng)手參與的機(jī)會(huì).在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下,學(xué)生雖然記住了相關(guān)的物理概念,但沒(méi)有積累真實(shí)的操作經(jīng)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象的記憶并不深刻,無(wú)法將理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界緊密地聯(lián)系起來(lái),實(shí)驗(yàn)操作能力難以獲得有效的提升,在解答實(shí)驗(yàn)類(lèi)題目的時(shí)候也很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤.
1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在形式化現(xiàn)象
近年來(lái),在新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求下,學(xué)校、教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度有所提升,有時(shí)會(huì)安排一些實(shí)驗(yàn)活動(dòng),但采用的教學(xué)方法較為陳舊單一,實(shí)驗(yàn)過(guò)程存在形式化的現(xiàn)象.有的教師害怕學(xué)生做錯(cuò)而導(dǎo)致浪費(fèi)時(shí)間、弄壞器材,嚴(yán)格掌控學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,要求學(xué)生按照既定的實(shí)驗(yàn)方案操作,以此來(lái)獲取教師或課本要求得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù).在這一過(guò)程中,學(xué)生只是被動(dòng)地按照教師、教材的要求去操作,本身沒(méi)有經(jīng)歷深度的思考與探究,思維能力得不到有效的鍛煉,雖然能夠得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,但他們不明白為什么要這樣做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)哪些意料之外的問(wèn)題,以及怎樣去解決這些問(wèn)題.有的教師會(huì)通過(guò)做測(cè)試題的方式,加深學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的記憶,但這種方式無(wú)法激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣,還會(huì)增加他們的心理負(fù)擔(dān),從而降低學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的積極性.思考與探究是科學(xué)進(jìn)步的源泉,而形式化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)缺乏開(kāi)放性與創(chuàng)造性,忽視了學(xué)生本身的感受和體驗(yàn),難以達(dá)到理想的育人效果.
1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)不夠全面
新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生良好的核心素養(yǎng),教師不僅要關(guān)注學(xué)生對(duì)課本知識(shí)的掌握情況,還要重視他們能力、觀念、情感等方面的發(fā)展情況.但從當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)來(lái)看,教師大多側(cè)重于知識(shí)和能力目標(biāo),要求學(xué)生記住實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、現(xiàn)象、結(jié)論等,但對(duì)于情感態(tài)度與價(jià)值觀方面的目標(biāo)不夠重視,學(xué)生難以從實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中獲得愉悅、滿(mǎn)意、歡樂(lè)等積極的情感體驗(yàn).蘇霍姆林斯基將學(xué)生的智力比作種子,將學(xué)生的情感比作土地,認(rèn)為只關(guān)心種子而忘了耕地,就等于撒下種子喂麻雀.因此,高中物理教師應(yīng)當(dāng)設(shè)立全面、多維的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),以學(xué)生的全面發(fā)展為導(dǎo)向,充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的價(jià)值.
2 新高考背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)對(duì)策
2.1 合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題,引發(fā)學(xué)生興趣
高中物理課程的知識(shí)點(diǎn)較多且較零散,學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易出現(xiàn)顧此失彼的情況,難以構(gòu)建起完整的知識(shí)系統(tǒng).為了解決物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)內(nèi)容的“碎片化”問(wèn)題,教師要根據(jù)單元內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)具有趣味性的實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題,以專(zhuān)題為核心,將相關(guān)的物理概念、規(guī)律、器材、操作方法等整合起來(lái),促使學(xué)生深入理解知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,構(gòu)建系統(tǒng)化的知識(shí)網(wǎng)絡(luò).同時(shí),考慮到高中物理實(shí)驗(yàn)具有一定的難度,教師要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理分組,增進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)交流,指導(dǎo)每個(gè)小組合理分工,圍繞實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題制訂實(shí)驗(yàn)方案.
例如 在教學(xué)“速度變化快慢的描述——加速度”的時(shí)候,教師可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題活動(dòng):探究硬幣下滑過(guò)程中的加速度.讓學(xué)生4~5人結(jié)成一個(gè)小組,通過(guò)組內(nèi)討論制訂實(shí)驗(yàn)方案,由教師對(duì)方案的科學(xué)性與可行性進(jìn)行評(píng)估,然后指導(dǎo)各小組準(zhǔn)備器材、開(kāi)展實(shí)驗(yàn).如有的小組用直尺和厚書(shū)本搭建了一個(gè)斜面,把紙板粘貼在斜面上,將硬幣放在斜面頂端,輕輕推動(dòng)硬幣,使硬幣在斜面上勻速下滑.有的小組則將紙板、硬幣和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器結(jié)合了起來(lái),通過(guò)對(duì)紙帶上點(diǎn)的距離的分析,計(jì)算硬幣在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度情況.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生們認(rèn)真地觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù),并充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析硬幣的受力情況和運(yùn)動(dòng)過(guò)程,可對(duì)加速度的概念形成深入的認(rèn)識(shí),同時(shí)也可鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,使他們感受到實(shí)驗(yàn)探究的樂(lè)趣.
2.2 依據(jù)實(shí)驗(yàn)重組教材,構(gòu)建知識(shí)板塊
在高中物理課程中,各個(gè)章節(jié)的內(nèi)容之間有著密切的聯(lián)系,包含的物理實(shí)驗(yàn)也比較多,所以教師不能刻板地按照教材進(jìn)行授課,而是要深入分析教材,根據(jù)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的要求,對(duì)課本內(nèi)容進(jìn)行合理的重組,幫助學(xué)生更好地理解物理知識(shí)之間的聯(lián)系,構(gòu)建出邏輯嚴(yán)密、條理清晰的物理知識(shí)板塊.
例如 教師可以圍繞“力學(xué)”的主題,對(duì)相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整理:
(1)彈力.用激光筆顯示微小形變;用放大思想方法顯示硬質(zhì)玻璃瓶的形變;研究彈簧彈力大小與伸長(zhǎng)量的關(guān)系.
(2)摩擦力.筷子提米;巧測(cè)滑動(dòng)摩擦力;自制傳送帶模型研究摩擦力;氣墊導(dǎo)軌減少摩擦力原理分析.
(3)力的合成與分解.用橡皮筋研究進(jìn)行力的合成、變力平衡問(wèn)題;驗(yàn)證力的合成平行四邊形定則;橋梁模型制作;用力的合成原理巧測(cè)棉線(xiàn)最大拉力;用力分解原理巧拉汽車(chē).
(4)牛頓定律應(yīng)用.探究牛頓第二定律;估測(cè)硬幣與紙間的動(dòng)摩擦因數(shù);探究硬幣被紙條帶動(dòng)的總位移的大??;探究小球與光滑斜面一起加速并相對(duì)靜止所需的加速度大小.
(5)超重與失重.研究電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的體重變化;用可樂(lè)瓶驗(yàn)證完全失重現(xiàn)象.
教師可讓學(xué)生將學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)集中整理到筆記本上,根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行歸類(lèi)整理,形成不同的知識(shí)板塊,以便隨時(shí)查閱翻看,不斷加深學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解與記憶.
2.3 關(guān)注學(xué)生的真實(shí)體驗(yàn),鼓勵(lì)動(dòng)手探究
在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)中,教師大多會(huì)采用語(yǔ)言講解的方法,向?qū)W生說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、結(jié)論等,教學(xué)過(guò)程較為枯燥抽象,難以獲得理想的效果.近年來(lái),多媒體設(shè)備走進(jìn)了課堂,許多教師會(huì)組織學(xué)生觀看物理實(shí)驗(yàn)的演示視頻,這種方式較為形象直觀,但也不能帶給學(xué)生真實(shí)的體驗(yàn).“百聞不如一見(jiàn),百見(jiàn)不如一練.”高中物理教師要協(xié)調(diào)好理論講解與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的關(guān)系,為學(xué)生提供更多操作實(shí)踐的機(jī)會(huì),讓學(xué)生在豐富多彩的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中積累真實(shí)的探究學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)情境中觀察、思考、操作和總結(jié).
例如 以“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線(xiàn)的作用力”為例,本課的教學(xué)重點(diǎn)是安培力與左手定則,但由于磁場(chǎng)和電流難以用肉眼來(lái)觀察,所以學(xué)生在學(xué)習(xí)中會(huì)感到晦澀難懂.為了幫助學(xué)生更好地掌握本課內(nèi)容,教師可組織實(shí)驗(yàn)活動(dòng),指導(dǎo)學(xué)生利用電源、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、磁鐵、導(dǎo)體棒等器材,動(dòng)手制作實(shí)驗(yàn)裝置.連接好電路后,讓學(xué)生閉合開(kāi)關(guān),觀察導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).接著,要求學(xué)生改變電流的方向,可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒開(kāi)始向相反的方向運(yùn)動(dòng).然后,教師讓學(xué)生調(diào)換磁鐵的兩極位置,這時(shí)導(dǎo)體棒再次向反方向運(yùn)動(dòng).最后,教師讓學(xué)生對(duì)三次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比與歸納,從中總結(jié)物理規(guī)律,得出“左手定則”的結(jié)論,并讓學(xué)生通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)操作檢驗(yàn)左手定則的正確性.教師通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng),能夠充分調(diào)動(dòng)他們思維的活躍性,使其在手腦并用的過(guò)程中,深入準(zhǔn)確地理解物理知識(shí),達(dá)到“知其然更知其所以然”的學(xué)習(xí)效果.
2.4 結(jié)合生活設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),解決實(shí)際問(wèn)題
物理知識(shí)源自現(xiàn)實(shí)生活,并且在生活中有著廣泛的應(yīng)用.新高考強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生問(wèn)題解決能力的考查,學(xué)生不僅要記住課本上的理論知識(shí),還要能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題.因此,高中物理教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的時(shí)候,要適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合現(xiàn)實(shí)生活,引入學(xué)生熟悉的相關(guān)生活
事務(wù)和現(xiàn)
象,使學(xué)生感受到物理知識(shí)和技能在社會(huì)生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用價(jià)值,增強(qiáng)他們對(duì)物理課程的學(xué)習(xí)積極性.
例如 在教學(xué)“超重與失重”的時(shí)候,教師提出問(wèn)題:“同學(xué)們,你們乘坐過(guò)電梯嗎?當(dāng)電梯開(kāi)始上升和停止的時(shí)候,你們會(huì)產(chǎn)生什么樣的感受?”讓學(xué)生聯(lián)想自己的生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考和討論,結(jié)論為:當(dāng)電梯加速上升的時(shí)候,感到電梯對(duì)人腳底的壓力增大;當(dāng)電梯停止的時(shí)候,產(chǎn)生“上浮”感.然后,教師可讓學(xué)生站在體重秤上,先快速下蹲,然后快速站起來(lái),觀察體重秤上數(shù)值的變化情況,通過(guò)這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生理解“超重”和“失重”的概念.接著,教師可列舉一些超重與失重在實(shí)際生活中應(yīng)用的例子,比如游樂(lè)園中的很多設(shè)施都會(huì)使人產(chǎn)生超重感和失重感,一般的人很難適應(yīng),所以身體素質(zhì)不好的人不能乘坐這些設(shè)施;又如為了適應(yīng)太空環(huán)境,航天員需要在人為創(chuàng)造的失重環(huán)境中進(jìn)行大量的訓(xùn)練;在失重條件下,熔化的金屬液滴呈絕對(duì)球形,從而制作出絕對(duì)球形的軸承滾珠,解決軸承的磨損問(wèn)題等.借助這些實(shí)例,讓學(xué)生了解超重與失重相關(guān)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題、改善生活的意識(shí),提升學(xué)生的科學(xué)責(zé)任感,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的探究興趣.
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,新高考對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高的要求,實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于深化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,培養(yǎng)他們的實(shí)踐操作能力,使學(xué)生形成豐富多樣的認(rèn)知體驗(yàn).但當(dāng)前的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一定的問(wèn)題與不足,教師要正確看待實(shí)驗(yàn)活動(dòng)對(duì)學(xué)生物理素養(yǎng)發(fā)展的意義,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,把控好理論講解與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的課時(shí)比例,合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題.依據(jù)物理實(shí)驗(yàn)整合教材知識(shí),為學(xué)生提供更多動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),使他們參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中產(chǎn)生真實(shí)的認(rèn)知體驗(yàn).同時(shí),也要注意理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活之間的聯(lián)系,在物理實(shí)驗(yàn)中融入生活元素,以此來(lái)拉近物理課堂與生活之間的距離,降低物理學(xué)習(xí)的難度,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)的重要價(jià)值,增強(qiáng)學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的動(dòng)力,激發(fā)學(xué)生對(duì)物理課程的學(xué)習(xí)熱情.
參考文獻(xiàn):
[1]王毅然.基于新高考的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究[J].中學(xué)生數(shù)理化(學(xué)習(xí)研究),2021(01):50.
[2]周流.新高考改革背景下優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略探討[J].文淵(高中版),2019(08):595.
[3]李強(qiáng)云.做好高中物理演示實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)[J].百科論壇電子雜志,2021(15):1231.
[4]劉曉濤.基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐[J].課堂內(nèi)外(高中教研),2022(08):73-75.