核心素养下高中物理实验教学策略探究

2021-12-16 02:43福建省漳州第一中学阮雅惠
亚太教育 2021年6期
关键词:高中物理物理素养

福建省漳州第一中学 阮雅惠

随着新课程改革的不断推进,核心素养作为学生全面发展的重要方面,越来越受到广大教育者的重视。高中物理教师在物理实验教学中,应当转变传统的物理实验教学模式,教学中要充分体现学生在学习过程中的主体地位,全面培养和发展学生物理核心素养。因此,在物理实验教学的过程中,教师应让学生独立实验,引导学生观察并思考物理实验过程中的相关物理现象和物理规律,使学生能够更加深入地理解物理概念与物理规律,从而促进学生全面发展。

一、注重小组合作学习

小组合作学习是随着新课程改革所提出的一种新型的学习方式,旨在通过学生学习以及情感的交流和互动发挥学生学习的主动性。高中物理实验教学的过程中,教师要注重给学生小组学习的机会,让学生通过小组学习去自纠自查,通过交流去解决实验过程中出现的部分问题。在进行小组分配时,教师要注意根据不同学生的优点和长处进行分配,让一个小组内的学生优势互补,让小组内理论性较强的学生与动手操作能力较强的学生互相学习,引导学习能力较强的学生帮助基础较为薄弱的学生,遇到问题时,小组内学生相互交流讨论便能得出解决方法。这样不仅能够提高学生学习物理的积极性,促进学生之间的感情交流,还能培养学生科学探究和交流的高中物理核心素养。

例如,“研究平抛运动”这一实验教学过程中,教师可以先为学生分配好不同的小组,然后让学生在小组内进行讨论,看能否拿出一个简单易懂的实验方案。有的学生可能会提出将喝完饮料的饮料瓶水平抛出来研究物体的平抛运动,还有的学生会提出用相机或是其他的方法把平抛运动的运动轨迹记录下来。学生尽可能地发散思维,在交流和讨论中充分表达自己的观点。在“探究物体运动与受力的关系”这一实验讲解过程中,教师可以让不同小组的学生自主选择事物去研究物体运动与不同受力情况的实验,教师需要在学生实验的过程中选择适当的点对学生进行物理知识的讲解,帮助学生充分理解物理实验。让学生充分参与到物理实验的设计过程中,不仅能够使学生在实验的过程中更加深入地理解物理概念、规律,还能够让学生在交流与讨论中充分培养其科学探究和交流的物理核心素养。

再比如,讲解“弹性形变”时,教师可以让学生以小组为单位进行实验操作,先让学生准备相应的道具:一根胶头滴管、一个玻璃瓶、一盒墨水和一根玻璃管。然后指导学生进行如下操作:首先在玻璃瓶中倒入适量的清水,用胶头滴管吸取墨水往清水中滴两滴,观察玻璃杯中水的情况。教师可以引导学生观察,受到外力影响下液体的运动情况。然后让每一个小组通过交流得出组内的实验结论,让各个小组进行对比,思考不同小组所得答案之间的不同。小组合作学习的教学方式充分尊重学生在学习过程中的主体地位,借助小组合作交流的方式去充分调动学生学习物理的积极性,有利于增强学生团队协作意识,培养学生科学探究和交流的物理核心素养。

二、引导学生动手实验

学生是学习过程中的主体,教师只是学生学习过程中的引导者和促进者。并且新课程标准明确指出,教师在教学过程中,要充分尊重学生在学习过程中的主体地位,通过日常教学充分调动学生学习的潜力,培养学生的发散思维。因此,高中物理教师在实验教学的过程中,应当积极组织学生动手进行各种实验活动,让学生在切身参与实验的过程中感受物理现象,自主探究物理规律,自主得出物理结论,全面调动学生学习物理的积极性,提高高中物理实验教学的教学效率,落实学生物理实验学习。

比如“自由落体运动”实验讲解时,可以让学生自主选择用铅球、铁球、塑料球或者金属块等物体在学校无人的地方进行物理实验,或者利用牛顿管进行真空实验。教师要做的是引导学生主动参与到物理活动中,自主选择物理实验方向和物理实验过程,并在学生实验过程中遇到问题时及时为学生答疑解惑,引导学生始终保持在正确的物理实验方向上。让学生自主研究物理实验,全面提高了学生学习物理的积极性和兴趣,让学生在动手操作物理实验的过程中加深了对物理知识以及物理规律的理解,全面提高了课堂教学效率和学生学习效率,同时培养了学生科学思维和创新意识物理核心素养,促进了学生的全面发展。

再比如,“科学探究变压器电压与匝数的关系”这一部分物理知识讲解时,可以带领学生进行相应的物理实验。教师准备有不同匝数的变压器、学生电源、数字显示电流表与电压表,让学生通过以上实验器材探究变压器电压与匝数的关系。在实验过程中引导学生思考:需要测量哪些物理量?要用哪些仪器来探究?设计什么样的表格用于记录数据?运用不同匝数的变压器探究的结果是否相同?与书本的结果有没有完全相同?为什么会存在较大的误差?从误差分析中找到优化实验的方法。学生会发现,匝数越多的实验结果误差越小,输入电压越大的实验结果误差越小。让学生亲自动手操作实验,参与到高中物理实验的过程中,学生在实验中观察物理现象,对物理规律以及物理知识有了一个更深的把握,还能在潜移默化中培养学生物理科学思维和创新意识的核心素养,促进学生物理学习能力的全面提高。

三、教学联系实际生活

古往今来,知识来源于生活并服务于生活。物理知识与生活也息息相关。因此,教师在教学过程中应注重培养学生将理论知识灵活应用于实践的意识,促进高中物理理论知识生活化。教师在教学过程中应结合课本中的物理知识与现象,充分地将物理知识与我们日常的实际生活有机联系在一起,借助生活中的素材充分调动学生学习物理的积极性,引导学生开展相应的实验探究活动,让学生体会到物理知识在实际生活中的应用,培养学生用物理的眼光去看待并解决实际生活中遇到的问题,在培养学生高中物理核心素养的同时,使学生树立起科学态度和社会责任感。

例如,在讲解“牛顿第一定律”时,可以借助实验仪器让学生仔细观察小球在伽利略理想斜面的运动,并把刚才的实验结果合理外推,思考把另一端的斜面放平小球会做什么运动。也可以带领学生借助生活中常见的生活现象,加深对牛顿第一定律的理解。比如,公交车启动和急刹车时人的感受是不一样的,为什么载得越重的货车越不容易启动、也越不容易刹车。通过这样的思考,引导学生用物理的眼光观察实际生活中的各种现象,更加深刻地认识到物理来源于生活,生活中处处存在物理,这对学生日后在生活中的观察能力和探究能力也有一定的提升。并且通过这样的实验还能够加深学生对牛顿第一定律这部分知识的学习和理解,使学生深入了解物理现象及规律的同时培养学生的核心素养。

再比如,“滑动摩擦力”这部分物理知识讲解时,教师可以利用生活中常见的事物加深学生对这部分知识的理解。可以让学生思考,我们平常在骑自行车时有哪些地方是有摩擦的,哪些摩擦是有好处的,又有哪些摩擦是有坏处的。让学生联想自己在骑自行车时,加速或是减速时使用车闸时前轮和后轮受到的摩擦力有何不同,会对车轮的方向产生什么影响。这样学生能够实际感受到具体的现象,深入思考摩擦力的相关知识,更容易使学生理解抽象的物理知识。在课程讲解完成之后,教师还可以让学生去思考日常生活中还有哪些具有摩擦力的物理现象,比如踢出去的足球会慢慢地减速并停下等,通过这些学生在实际生活中能感知到的物理现象,让学生更加深入地理解摩擦力的相关知识,深化学生高中物理核心素养。

总而言之,物理这门学科的学习相比于其他学科而言更加抽象,但这门学科的学习对于学生的长远发展也是较为重要的。新课程改革迫使教师在教学过程中务必转变传统的教学观念与教学模式,基于核心素养去进行高中物理实验的教学,在教学过程中充分尊重学生的学习主体地位,培养学生的实际动手操作能力,加深学生对于物理抽象知识的理解;积极优化实验教学策略,充分调动学生学习的兴趣,变学生被动学习为主动学习,提高学生对物理实验的认识,实现对学生的高效培养,为高中物理整体教学提供支持。

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