摘 要:物理学是观察宏观和微观事物变化情况并总结规律,以达到最终能够运用规律为目的的一门学科,物理规律是物理学的重要组成部分。高中物理课的重点学习内容包括了运动学、电磁学、动力学等,各部分的知识相互分隔开却又能够有机地结合在一起。因此在教学的过程中,要注重教学方法的创新,在带领学生解决物理问题、探索物理规律的同时,要注重各章节之间的联系,同时还要注重学生物理思维的培养,锻炼学生将问题抽象为熟悉的物理模型的能力。
关键词:情境体验;物理规律课;教学创新
新课改要求下的高中物理课堂教学模式更多地以学生为主体,减少通过题海战术来学习物理规律的现象。在学生学习的过程中,需要形成解决物理问题的思维方式,通过多种方式探索物理课本上所展现的物理规律,学生能够熟练掌握物理规律的适用范围并能够主动探索更多的物理规律,让学生能够将复杂繁多的物理知识梳理形成一个完备的知识体系。为了让学生在物理规律探索的过程中更多地处于主体地位,就需要教师教学方式上的创新,借助新媒体的优势,创新性的“情境+体验式”课堂能够很好地做到让学生在学习物理规律的过程中锻炼物理思维,也能够更加激发学生学习物理知识的兴趣。
一、“情境+体验式”课堂创新实践的意义
随着物理知识的逐渐增多,以及初中到高中学生学习方式的改变,过去物理教学以升学目的为主,物理课堂的教学方式主要是教师“满堂灌”,教师为了节约时间,将课堂时间大量压缩,更多的时间留给学生不断地刷题,导致学生学习知识的思维方式被固化,缺乏对问题的深度思考和灵活运用,学生没有时间生动地接触到物理规律,导致学生缺乏学习物理的兴趣。
激发学生学习兴趣的最好方法就是要以学生为主体,将学生放在课堂的主体位置,随着互联网技术的发展以及教学方式的创新,物理学科的教学方式需要与现代化接轨,“情境+体验式”的教学方式能够帮助教师及时了解学生的学习状况以便及时制订合适的教学计划,同时还能帮助学生以自己能够习惯的学习方式去学习和探索物理学规律,在这一过程中,学生始终是课堂教学的主体,这样的教学方式有助于深度挖掘学生的学习潜能,锻炼他们的物理思维,在课堂上给足他们时间思考讨论和动手解决问题,站在更高的角度是为了社会发展输送创新型人才。
二、“情境+体验式”课堂创新与实践的策略
(一)遵循原则
“情境+体验式”课堂的设计要遵循五大原则:1.趣味性原则:教师在设计教学方案的过程中要根据学生特点“投其所好”,将枯燥繁杂的物理知识设计得更加有趣,从而激发学生的学习兴趣;2.激励性原则:在实行教学情境的过程中学生难免会遇到困难,教师要以合理的方式通过旁敲侧击激发学生的思维;3.适应性原则:情境教学的设计内容要符合学生的知识体系,不能过于简单也不能超出他们的知识范围,要将难以理解的内容转化为学生易于接受的内容,从而让学生能够更多地运用已学内容主动探究;4.探究性原则:在情境教学中,教师要避免过多地将知识直接传授给学生,而是让学生在既定的情境中去主动探究;5.有效性原则:教师在设计教案的过程中,要根据教学大纲,让学生探究的范围符合教学大纲的内容,在有限的时间内能够最有效地学习到物理知识,从而提高课堂教学效率[1]。
(二)实验课中物理规律的探究
实验是物理学中大胆求证过程的映射,在高中物理课程的学习中实验是非常重要的一项内容,很多物理规律的导出都是根据实验,如人教版必修一里的“探究物体质量、合力、加速度之间的关系”、必修二里的“验证机械能守恒”、选修3-1里的“绘制伏安特性曲线”等,这些实验不仅是高考的“常客”,同时也更加要求学生的思维灵活性。而实验课除了一些实验中的注意事项需要由教师告知学生之外,其余的时间大都可以交给学生[2]。
下面以高二课程选修3-1中“绘制小电珠的伏安特性曲线”为例,探究创新课堂的实践措施。在实验课开始之前,教师需告知学生实验中的安全注意事项以及相关仪器的操作方式,然后让学生以绘制教室中电灯的伏安特性曲线为目的开展实验,以理论课上的“U=I*R”为基本原理,运用物理学中有关实验数据的处理方法对实验结果进行分析。在实验过程中,学生为主体,用现有的实验仪器,教師可以有目的地将仪器设置为两块已知量程的安培表和一块已知阻值的电阻,用一些其他的仪器干扰学生对仪器的选择,学生在探究的过程中结合课本上的知识绘制相关电路图并搭建电路,在正式开始之前可以先划分小组再进行实验,最终进行结果对比,看哪一组最接近真实值。通过本次实验教会学生了解电压表和电流表的内部构造以及简单电表的组装,在最后实验结果的分析中,知道欧姆定律的适应范围以及相关的变形情况,最重要的是让学生明白如何正确灵活地运用闭合电路的欧姆定律来解决生活中的问题。
此外,可以选择一些课本上比较简单的物理小实验让学生进行学习与自我思考。这样,既增加了物理实验的趣味性。也培养了学生的自主动手能力,更提高了学生的物理兴趣。例如:在静电实验中,可以让学生撕下一点草稿纸中的碎纸,将直尺对着碎纸进行摩擦,碎纸屑就会被吸附到直尺上。这个有趣的小实验,既可以让学生懂得什么是静电,也可以很快地记住它的内涵。关于压力,可以在塑料杯中装满米,并对米粒用手进行按压,把筷子从手指中间插入,用手轻轻地提起筷子,装满米粒的塑料杯就能够被筷子提起。它的原理就是,由于米粒之间的压力使得米粒之间的空气被挤了出来,让筷子能够很容易地将装满米粒的塑料杯轻松地抬起。通过这些有趣的物理小实验,不仅能让学生自主学习,自主探究,还能引发学生对物理的兴趣,培养他们对物理实验中的探知精神,以便达到更好的学习效果与教学效果,提高教学质量,满足教学要求。
(三)理论课中知识的迁移
在知识迁移方面,“情境+体验式”课堂的优势更加明显,更多地体现在生活情境与物理知识的联系上,高中物理知识对数学的运算能力的要求还比较低,更多地注重物理的思维方式,因此,借助情境创设式教学模式可以推动学生去主动探索知识间的联系。
下面以高二选修3-1中“安培力公式F=BIL和洛伦兹力公式F=qvB”为例,创新性地进行知识间的迁移。教师可以以电磁炮为背景,让学生自主探索电磁炮的工作原理,在探索的过程中学生需要借助电磁感应定律中的知识以及闭合电路中的相关知识结合安培力公式和牛顿运动学定律来探索其中的工作原理,可以让学生相互讨论分享各自的探索过程,以过程为主,结果尽可能簡单明了一些。在探索结束之后便可以转化到实践的过程,例如让学生动手制作一个以电磁力为驱动的弹射装置,学生在制作的过程中能够形成一种先画装置图然后制作装置的逻辑顺序,能够在操作过程中改进装置使其更加有效,更能够激发学生的学习兴趣,既能锻炼学生的动手操作能力,也能够加深他们对于高中物理中电磁学部分知识的印象,达到学以致用的目的。面对高中物理知识之间的紧密性,物理课教师在教学过程中要改变以往的教学方式,选择学生更容易接受的教学方式进行教学。教学过程中要以学生为主,物理知识有时会枯燥无味,所以教师在教学过程中,不能一味地追求速度,也要考虑到学生是否能够接受新的知识。在教学过程中,无论是哪一个科目都应该以学生为主,所以学生在学习物理知识的过程中,一定要学会反复地去学习,去复习好学过的知识,去增加自己的思考创新能力,提升自己的自主学习能力。
(四)打破习惯思维,大胆猜测,小心求证
在高中物理规律的探索课程中需要做到两点,即小心求证和大胆猜测,最典型的例子当属伽利略的实验“重的物体和轻的物体下落哪一个先落地”。在思考这个问题的过程中运用到了假设法,通过假设某种条件成立然后不断推理验证假设是否成立,同时求证的过程中也需要考虑实验物体的普适性,所选取的实验物体本身不能影响实验中主要变量。在高二物理选修3-5中最能体现“大胆猜测,小心求证”思想的例子当属“碰撞可能性”。教师需要设立情境“质量不同的两种物体发生弹性碰撞会出现这样的运动情况”,学生在解决问题的过程中需要考虑很多因素,比如:两物体的初速度情况、两物体的质量关系等,在解决问题的过程中最能体现出“分类讨论”思想的重要性,教师需要引导学生将所有可能的情况罗列出来并予以运算解答。在学生考虑所有情况的过程中可以运用假设法和分类讨论法这两种方法,其更加能够培养学生的理性思维和逻辑推理能力,这也是学习其他科学类科目共同的要求,对于学生思维的全面发展有极大的好处。
(五)利用生活实例创设情境,让物理联系生活
学生在日常生活中也会接触到一些物理知识,因此教师在设立创设情境的过程中最好是从生活中的现象出发然后再抽象为熟知的物理模型,让学生能够运用所学知识尽可能解答生活中相关的物理现象,从而改变传统物理教学中不断假设理想化的物理情境,用一些假设的条件去解答问题的物理知识与实际严重分离的现象[4]。
以物理选修3-3为例,“液体的微观结构”一节中,有很多现象是生活中常见的,如水能够附着在玻璃上而水银不能,学生在发现这一现象时需要从液体分子之间的作用力出发去寻找问题的答案,还有游禽用嘴把油脂涂到羽毛上,使水不能浸润羽毛,能够保持羽毛的干燥等这些常见的现象,通过观察生活现象然后总结出物理规律,最后能够合理使用物理规律运用到生活中,达到真正的学以致用。
(六)师生交流,总结经验
除了课堂上的语言教学外,还可以在课外进行一些有趣的物理活动,在此期间应引导学生积极参加,引导学生敢于提问,勇于探索。在交流活动中可以让学生之间进行讨论与探索,互相交流心得体会。增强学生的动手能力,而不是拘泥于固定的课本知识。要有所创新,有所发展,不能以应对考试而禁锢了学生自身的思维思考能力,进行物理探索活动中,要有所发现。在这种交流活动中,教师可以更加了解学生的真实情况,可以根据学生的真实情况进行教学方式的创新,用学生更容易接受的教学方式教学,让教师更加了解学生的想法,也更容易促进师生之间的感情。
(七)增加观影式学习
教师在教学过程中,可以在学生缺乏兴趣,面对枯燥无味的课本知识注意力有所下降时,给学生看一些相关的物理知识视频,介绍相关的物理实验。这样可以更容易地让学生接受教学的知识。教师运用多媒体视频进行教学,能够让学生注意力更加集中,以此达到更好的学习效果。
例如:高中物理卫星问题分析是一个十分大的难点,包括牛顿运动定律,运动学基本规律等难题。学生在学习本章内容中存在着不能够很好地理解物理意义而导致理论概念错误,不能够很好地分析受力作用等诸多问题。此时运用多媒体视频进行教学,能够方便学生对此章的了解,促进学生更好地学习,增强学生的物理记忆。
(八)学校提供良好教学条件,保障实验安全
除了学生与教师之间的交流学习,以及教师创新自己的教学方式以外,学校提供的实验器材也是十分重要的。学校要完善好相关的物理知识实验所需要的材料,提供较好的教学设施,以便于学生更好地学习。除了提供物理实验中所需要的教学器材外,学校也要对教学器材进行定期检查,保障好实验的安全。有些物理实验可能存在着一定的危险,此时教师不仅要合理安排,还要做好防范措施。学校要保证物理器材不过保质期,定期检查实验物理器材的安全性,对于实验器材要进行及时的维修。
例如:在进行物理实验时,教师一定要提醒学生安全问题,以及提前仔细说好物理实验的具体步骤。在做完物理实验时,一定要合理组织好学生,及时关灭火源,保证电路连接点的安全,避免出现短路,要合理安排和规范好物理器材的安放。在物理实验结束以后,要检查好电源等危险物品是否已经正确地摆放好。培养学生在物理实验时的安全意识,保障好个人安全。
结束语
新课程改革下高中物理课程的学习不再仅限于简单的公式套用,更多地考查学生的物理思维方式,“以人为本”的教育理念在现如今的教育格局下变得愈发重要,教师要结合新课改的要求,将学生更多地放在课堂的主体位置,提高物理课堂趣味性的同时激发学生学习物理的内在潜力,提高物理课堂效率的同时培养学生的学习能力,促进物理课程改革发展,为国家输送更多创新型人才。
参考文献:
[1]叶贤俊.高中物理情境教学的实践研究[J].知识文库,2020(18):125-127.
[2]徐金龙.基于核心素养的高中物理课堂教学策略探究[J].亚太教育,2019(10):113.
[3]袁锦成.高中物理教学中培养学生创新能力的有效策略[J].情感读本,2018(30):25.
作者简介:曾淑艳(1982—),女,汉族,湖南邵阳人,珠海市斗门区第一中学,中学一级教师,理学学士。研究方向:高中物理的高效情境式教学。