新高考背景下高中物理课堂教学提质增效实践探索

2023-06-09 09:35马旭红
数理天地(高中版) 2023年4期
关键词:新高考高中物理课堂教学

马旭红

【摘要】随着新课改的深入推进,新高考模式应时而出.新高考模式强调对学生科学思维和创新精神的培养,进而发展学生的综合能力,以适应时代发展的需要.因此,在新高考背景下,作为一线的高中物理教师,要学习先进的教学理论,创新课堂教学模式,以培养学生的核心素养,把提质增效作为教学的主要目标,发展学生的物理思维能力、创新能力、实践能力和综合运用能力.本文基于新高考背景下,积极探索高中物理提质增效策略,为新高考模式下的物理教学提供借鉴和帮助.

【关键词】新高考;高中物理;课堂教学

在新高考背景下,高中物理实验教学要体现出一个“新”字,要求实验教学避免以模拟测试代替实验过程,用实验习题代替实验操作.高中物理教师应立足于新课改和新高考前沿,创新物理实验的教学模式,以培养学生的核心素养为教学目标,抓住物理实验教学的本质,借助实验过程滲透实验原理,强化学生在实验教学中的体验[1],进而培养学生的物理学科思维,提高学生动手操作实验的能力.同时要借助有效的实验教学资源,丰富实验教学内容,促进学生对物理知识的深度理解,进而发展学生的综合应用能力,促进学生的理性思维向高阶发展[2].

1 理解实验原理,内化实验思想

一般来说,物理实验的核心就是物理原理,而实验方法即是物理实验的灵魂,二者是相辅相依,缺一不可的.

在新高考模式下,要想让学生把握实验的本质,就必须在理解实验原理的基础上,借助实验思想方法,对二者进行有机地融合,只有这样才能达到实验学习的目的,打开物理实验探究的大门.

具体来说,一是要把握好学情,即要了解学生已经积累了哪些有效的实验方法,获得了什么样的实验经验;二是借助学生已有的知识,促进知识的迁移,在学生已经掌握的物理概念、定律、规律的基础上,设计实验与知识之间的联结渠道,通过实验帮助学生养成一种科学的实验习惯和探究意识;三是针对非实验内容的教学,也要及时地渗透实验思想和方法,比如学习一些重大物理规律时,可把与之有关的物理史介绍给学生,用物理文化来熏陶学生的思想,让学生在体味物理学家发现物理规律的精妙过程中,培养学生的科学探究精神[3].

例如 在学习“原子模型”一节内容时,涉及卢瑟福的典型实验——α粒子散射实验,该实验主要探究了原子的结构.对于高中学生而言,这本是一个十分抽象的物理实验,为了让学生充分地理解这个实验的原理,教师可向学生介绍卢瑟福“投石问路”的实验过程,他借助这个现象分析了原子的结构特征:大量投出的α粒子类似于丢出去的石子,少量的石子(α粒子)出现了大角度的散射,有的可能被撞击折回来,而大部分的石子(α粒子)没有受到影响,依旧沿着原运动方向运动.由此卢瑟福通过这个“投石问路”实验思想,构建起了原子的模型.在这个实验中,正是借助了“投石问路”的思想方法,打开了实验的思路,从常规的现象出发解释并提出了“核式结构模型”,揭开了原子探究的新篇章.

因此,在新高考模式下,高中物理实验教学最有效的教学方式,就是要让学生理解实验原理,把握物理实验的思想方法,培养学生的理性思维,发展学生的科学素养[4].在实验教学过程中,教师要让学生先思考、设计出实验方案,用心去探究发现自己所设计的实验与教材实验的差异,感受教材实验的精妙和独到之处,进而激发他们的探究欲望,培养学生的实验意识.

2 把握实验细节,体悟探究过程

在高中物理实验教学中,除了引导学生掌握实验原理,内化实验思想之外,还要培养学生关注实验过程的意识.因为实验的过程就是验证实验的预设,只有关注了实验的细节,才能调动学生参与实验的积极性,激发探究的欲望,培养其观察能力和探究能力.

新高考模式重在考查学生的素养和能力,主要借助试题来测试学生的实验能力,通过试卷检测学生实验的状态,以此来判断有没有去实验室做实验,认真还是没有认真对待实验[5].因此,在平时的物理实验教学中,绝对不能忽略学生动手做的环节,不但如此,还要训练学生的观察能力,注重对实验细节的关注,以此来提升物理实验的体验过程,培养学生的实验素养,提高学生的综合能力.

例如 在“运用伏安法测定电源的电动势和内阻”实验中,教师可把实验方案的设计,以小组合作探究的方式布置给学生,实验过程主要是对小组的实验方案进行验证,实验方案可参考图1.在整个实验过程中,教师观察学生的实验动态,适时地进行指导,最终在小组成员的通力合作下完成实验过程,生成详细的实验报告.在这个实验中,学生参与了整个实验的过程,对于实验有了切身的感受,积累了丰富的实验经验,为下一步的讨论和交流奠定了基础.接下来,借助实验方案,结合实验过程,学生讨论各实验方案的差异和优劣,找到减小实验误差的办法,最后落实到实验的重点和难点上,即针对图示中的电路如何做好选择,减小误差,能不能选用其他的电器元件做代替等.之后在学生的讨论中进一步改善实验方案,完善实验过程,促进学生知识的迁移与内化,提高学生运用综合物理知识解决实际问题的能力.

3 创新实验方法,培养创新思维

创新已经成为了时代的主旋律,教育教学创新也是时代的必然[6].在新高考模式下,高中物理实验教学要回归到本源性教学轨道上,要求体现出实验教学的创新特征,实验教学要突显物理实验的本质属性,激发学生科学探究的欲望,培养学生的创新思维,提高学生的创新能力.传统物理实验采用了陈旧的照本宣科的实验教学模式,对于教材中出现的实验只让学生死记硬背,而对于学生的主观理解不做强调,因此,教学效率非常低.在新高考和新课标背景下,借助提质增效,培养学生的创新意识,发展学生的科学思维,最终在新高考试卷中,灵活自如地完成实验题的解答.

例如 在做“探究功与速度的关系”实验时,教师一定要改变传统的教学模式,采用提质增效的方式.传统的实验中教师会先入为主地给学生设计这样一个问题:通过实验如何探究出力对物体所做的功与速度的关系呢?因为学生还没构建起完整的知识框架,对于功与速度的关系没有系统把握,如果设计这样的问题会让学生觉得很茫然,无从下手,如何探究二者的关系,也是束手无策.为此,教师可以改变一下教学的策略,进行创新设计,具体来说就是转化一下问题的视角,把问题的解答通过分步骤拆解,细化为具体的探究问题,降低问题解决的难度,帮助学生理解,提高解决问题的效率,从而让实验过程更加科学合理,符合学生的认知规律.具体设计如下:

问题一:如何借助实验求解出物体所做的功呢?

问题二:如何借助实验测量出物体的动能呢?

这两个问题可以说是对于整个实验的细化和分解,在这两个具体问题的引导下,学生自然对旧知识产生联想,回忆起前面学过的“力学原理实验”,让问题顺利得到解决.通过如图2所示的实验装置,解决实验需要探究的问题.

为了拓展学生的知识视野,激发学生的探究欲望,可就此再设计深化实验的设计方案,培养学生的创新意识和创新能力.

问题三:借助图2实验的装置,是否需要通過平衡摩擦力,才能完成这一探究实验呢?

问题四:在进行该探究实验时,如何测定绳子的拉力呢?

问题五:该实验装置中,为了保证实验的效果,有无必要让小车的质量远远大于装置中桶和沙子的质量呢?

问题六:你能不能设计出其他的探究实验装置?

通过问题三和问题六的引导,学生对实验进行了更加深入地探究,加深了学生对实验原理的理解.因此,从这一实验装置出发,并不仅仅完成了一个实验的探究,而是在这一装置的背景之下,促进了学生的创新思维的发展,借助该实验把可能的物理知识与物理思想融合在一起,提高了学生的探究兴趣,加深了学生的实践体验,促进了知识的迁移与内化,形成了促进学生终身发展的能力.

为此,在高中物理实验教学中,通过改变教学策略,让学生对实验产生浓厚的兴趣,促进学生的实验反思,培养学生良好的科学探究意识和实验意识,进而促使学生的科学思维向高阶发展.

4 拓展实验教学,丰富实验素养

在新高考下,学生的物理实验素养越发显得重要,实验是一门重实践操作的课程,培养学生的物理应用能力和实践操作能力,就成为高中物理实验教学的重要任务.在实验教学中,教师不但要完成大纲规定的实验教学,还需要做好拓展实验教学,以体现新高考物理教学的要求.同时,新课标也对物理实验教学提出明确要求:物理教学中要根据学生的能力需求,设计一些特色化的实验教学,以提升学生的实验素养.为此,物理教师就必须立足于新课标要求,做好拓展实验教学,以全面提升学生的实验操作能力及物理知识的运用能力.

例如 在进行“自由落体运动”中“伽利略对自由落体运动的研究”实验教学时,新课标要求通过实验操作与理论分析,使学生明白伽利略对自由落体运动研究的观点,理解自由落体运动的概念,把握自由落体运动规律,能够分析力与运动的关系.通过这些环节的学习,学生基本能够理解这一节课中的主要内容.这时教师就做好拓展实验,让学生自主利用实验室器材,自行完成实验设计和操作,让那些有探究欲望的学生,进一步深刻理解并运用这一物理知识点,解决实际问题.

5 结语

总之,在新高考背景之下,作为一线高中物理教师,一定要转变自己的教学观念,学习先进的实验教学理论,以提高自己的课堂教学实践,达到提质增效的结果,培养学生的学科素养,使物理实验教学回到发展学生核心素养的本质上来.教学要结合学生的认知规律,关注学生的长远发展,培养学生的自主探究意识,加深学生的实验领悟,提高对实验原理和思想的认知,进而促进学生的全面发展.

参考文献:

[1]曹义才,柯晓露.问题情景 实验本源 多元表征 学科素养——2015年福建高考理科综合物理试题评析[J].福建教育学院学报,2015,16(08):104-107.

[2]杨军.回归学科本源 反思实验教学——高考新政下的物理实验教学[J].基础教育参考,2017(12):53-55.

[3]刘银霞.新高考形势下高中物理教学模式的转变及对策分析[J].高考,2019(21):139.

[4]邓黎,宋善炎.新高考下高中物理教学面临的现实挑战与应对策略[J].湖南中学物理,2019,34(04):24-26.

[5]程荣贵.挖掘教材内涵关注科学思维—从苏科版“电路连接的基本方式”教学为例[J].中学物理教学参考,2019,48(5):24-27.

[6]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2017.

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