潘亚龙
【摘要】高中物理实验教学的有效开展,对提高学生学习兴趣、培养学生科学探究精神、增强学生理解与应用能力等方面具有重要意义.在新课程改革的推动下,物理实验教学越来越受到师生的重视,而与城市综合教学水平相比,农村高中物理实验教学综合水平明显滞后.因此,农村高中物理实验教学需要创新教学方式,以保证良好的课堂教学效果.
【关键词】高中物理;实验教学;农村高中
高中物理学科当中,绝大部分知识点的讲授都可以借助实验教学的方式来完成.通过实验观察、实验操作、实验记录等多种方式相结合,不仅可以提高学生对物理知识的学习和理解效率,还可以不断培养学生的科学探索精神,从而使学生形成物理学科综合素养.
本文以农村高中物理实验教学为研究对象,探讨在现阶段的农村高中物理教学中,关于开展的实验教学存在哪些不足,并在此基础上,提出了几点提高物理实验教学的方法建议,希望可以对促进农村高中多样化发展提供助力.
1 农村高中物理实验教学的不足简析
对于农村高中物理实验教学来说,主要受到来自硬件和软件两方面因素的制约.
1.1 硬件方面
保证物理学科实验教学有效开展的基础条件是必须拥有相应的实验环境和各类实验器材,这不仅关系到实验活动能否正常进行,更直接影响着实验教学活动的质量.然而,结合相关调查显示,在广大的农村高中校园当中,虽然越来越重视物理学科教学过程中对于实验活动的结合,但囿于农村教学条件的限制,导致很多农村高中校园仍然存在两个方面的不足.
一是缺乏专业的物理实验室,具备完善设备和条件的实验室,可以为学生创造良好的实验环境,让学生在情境中更容易融入到实验活动之中.但是,目前的很多农村高中,因为受到资金短缺等多方面条件的限制,要么根本没有物理实验室,要么实验室条件十分简陋,有的甚至存在多学科共用实验室的情况,物理、生物、化学等学科同用一间实验室,这样根本无法满足教学需求,更对物理学科实验的质量产生直接的不良影响.
二是实验器材不足,且存在实验设备器材老旧的情况.首先是实验器材的数量不足,只能供教师进行操作演示使用,教师在教学过程中结合实验活动,大多是一边讲解,一边展示,学生只能通过观察的方式参与实验过程,无法获得直接的体验感,教师担心仅有的实验器材被损坏,也很少让学生在课下进行实验操作.其次,很多实验器材老旧破损严重.如在一些高中校园中,教师用于讲授电学相关知识的电流表、电压表等器材存在损坏情况,根本无法用于实验操作,仅作为展示让学生知道什么是电流表、电压表,但对其中的原理、用途等实践知识却无法获得.
1.2 软件方面
除了实验室、实验器材等硬件方面存在一定不足外,农村高中的物理教学还存在软件方面的欠缺.
首先,师资力量不足.与城市高中相比,农村高中所具备的师资力量相对较弱,无论是教师综合素养、执教理念,还是实验教学技能等方面,都与城市师资力量存在差距,这是不容争辩的事实.受到环境因素的影响,农村教学节奏相对较弱,不像城市高中教学中存在一种紧张的环境氛围,导致一些农村高中教师存在懈怠的思想,很少结合实验来开展教学,多采取照本宣科的教学方式,将知识内容灌输给学生,让学生死记硬背.
其次,对物理实验活动的不重视.虽然当前网络技术、通信技术均已十分成熟,农村高中在获得教学改革、教学方向指导方面信息时,已经不再显得滞后.但在城市已经大力发展实验科学教学时,很多农村高中仍然意識不到物理实验教学的重要性.行政管理人员不作为、不指导,作为一线教师也就随波逐流,不再花精力去开展实验教学.这也导致在物理学科教学过程中,本应该着重开展的实验活动被忽略,这样一来,学生们学习物理学科的兴趣和积极性便大打折扣.
2 农村高中物理实验教学的有效途径
促进农村高中物理实验教学有效开展,确保农村高中特色多样化发展之路,需要农村高中的行政人员和教师形成合力,并采取多样化教学方法.
2.1 转变教学观念 重视物理实验教学
农村高中物理教学虽然与城市相比略显滞后,但作为教师,必须认真研读新课程标准中的相关要求,及时转变教学观念,将教学工作的重心转移到培养学生的科学探究精神和实践应用能力上来,从而有效促进学生形成对物理学科的学习兴趣、增强主动性.为此,教师必须重视物理实验活动的开展,让学生通过实验设计、实验操作、实验记录、实验研讨的全过程参与性活动,可以更好地学习、理解知识内容.为此,教师要提高学生本位思想,在课堂教学过程中,尽量多地引导学生参与实验活动,给学生提供更多的操作机会、展现平台.最终让学生通过实验树立起学习物理学科的信心,增强学习兴趣.而不是在课堂上单纯地采取讲授的方式,将知识内容灌输给学生,让学生死记硬背.
此外,作为农村高中的行政管理人员来说,也应该从思想上重视物理实验教学.一方面,重视师资力量的建设工作.积极组织和安排物理等学科教师参与各类职业能力提升培训活动,不断提高教师的综合执教能力.同时,学校内部也要合理安排教师职业技能考核工作,完善教师教学效果评价机制,组织和引导学生对教师的教学能力、职业素养、课堂氛围等方面做出客观评价,并将评价结果作为教师的年度评优指标之一.此外,还要开展有针对性的实验教学能力提升培训活动,提高教师对于物理实验教学的重视态度,增强实验教学能力.另一方面,重视学校实验基础设施建设.结合自身实际条件,设立专门的物理实验室,将教室与实验室区别开来,为学生创造良好的实验操作环境.同时,对现有的实验器材进行维护保养,确保实验器材能够正常使用.寻求政府和社会资源,不断完善实验器材和设备,增强学校开展物理实验教学的基础能力.
2.2 自制实验器材 克服设备短缺问题
农村高中物理实验教学中,受到实验器材短缺的限制,很多实验内容都需要教师借助画图、说课的方式来完成.这使得原本趣味性十足的物理学科知识变得枯燥乏味,学生提不起学习兴趣,久而久之,会让学生存在一种对物理学科学习的厌烦情绪.为了应对实验设备短缺的问题,保证农村物理实验教学的有效开展,教师可以结合教学内容,自制一些实验器材.
例如 在学习关于“大气压强”相关知识时,教师可以利用矿泉水瓶子、吸管等材料开展“水瓶喷泉”小实验.在瓶盖上打两个小孔,保证小孔可以刚刚插入吸管即可,不宜过大.然后在水瓶中倒入约34的水,再盖好盖子,并将一根直吸管和一根弯吸管分别插入到小孔当中.保证直吸管进入到水面,而弯吸管与水面保持一定距离.然后,用力吹弯吸管,此时就会看到直吸管的一端会产生“喷泉”.
在课堂上,教师向学生展示自己制作的实验器具,学生就会产生兴趣,从而更专注地投入到课堂教学当中.然后,在教师的演示下,学生不仅会感到趣味横生,更会在心里产生疑问,为什么会有这样的现象发生呢?也就有了求知的主动性.最后,教师再向学生阐述和解释其中的原理,然后结合教材内容进一步将新知识导入课堂,学生通过实验环节的启发,对新知识的学习和理解也就有了事半功倍的效果.
其实,在物理课堂教学过程中,为了提高学生们的学习兴趣,教师可以制作和利用的物理小实验有很多,只需要教师去挖掘、去用心就能做到.为此,教师可以利用短视频平台上的相关小实验资源,将其中十分有趣的实验活动转移到课堂之上,从而激发学生们对于物理学科的学习兴趣.如利用轻重不同的两卷胶带开展“旋转实验”,展示“轻物体可以将重物体提拉起来”的现象,从而让学生理解离心力、重力相关知识;利用两端粗糙程度不同的木棒来开展“拔河实验”,展示“更粗糙的一头更容易握住”的现象,从而让学生更好地理解摩擦力的相关知识等.
2.3 注重实验过程 保证更多操作体验
在农村高中物理实验教学中,除了要让学生直观看到和感受到物理实验的神奇性,从而激发起他们对物理学科知识的学习兴趣外,教师还要着重加强物理实验过程的指导与演示,从而培养学生们的自主探究能力、科学研究精神以及养成良好的实验操作与分析习惯等.
首先,对于每一个实验演示活动来说,教师都要将细节和注意事项向学生讲解清楚.要求学生记录实验步骤、实验现象、实验数据以及实验结论等.
例如 在“用电流表和电压表测定电池电动势和内电阻”的实验教学中,首先,课前准备好电压表、电流表、滑动变阻器、电池、电线、导线等实验器材.然后将学生进行合理分组,给每一组分发实验器材并以此开展合作探究实验,教师在这一过程中进行有效性指导.要求学生严格按照实验操作步骤来完成,不能急于求成.其次,教师指导学生将电流表、电压表设定在合理档,然后连接好电路,并将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大的一端.最后,一切准备就绪后,闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显的示数,并对实验数据进行详细记录.并运用相同的方法多测量几组数据,并记录,然后,再借助公式法和作图法求出电动势和内电阻.在这样的实验教学中,教师要指导学生做好实验观察和实验数据的记录,并强调实验数据对于最终结论的准确性至关重要,从而增强学生们严谨的科学态度.
其次,教师要注意为学生提供更多的实验操作机会,除了一些比较危险的实验外,教师应该尽可能地让学生参与到实验操作当中,让学生通过自主探究的过程,使知识内容烙印在心中,巩固所学.如游标卡尺的两种读数方法、匀变速直线运动实验、平抛运动实验、弹力与变形关系实验等.类似的实验活动,教师都可以直接交给学生亲自操作和体验.或者在教师完成自制实验器材的演示后,可以为学生布置拓展性实践作业,让学生搜集物品,完成课上的实验器材的制作,并亲自操作完成实验过程.学生通过亲自动手、亲自观察、亲自体验等过程,不仅会对物理学科知识理解得更加深刻,同时对他们的物理学科综合素养的提升有着极大的促进作用.
2.4 加大资金投入 改善农村教学条件
随着国家大力深化教育体制改革步伐的推进,农村教学条件已经有了长足的改善,作为教育主管部门及政府部门,要帮助农村高中学校改善物理学科教学环境.一方面,可以设置专项资金,投入到增設农村高中更专业的物理实验室,帮助农村高中完善相关的实验教学器材,改善教学条件和环境;另一方面,学校自身也要奋发图强,虽然条件有限,但可以多利用生活素材,帮助学生建立起物理和生活的联系,让学生感受物理知识的生活性.学校方面既要加大物理实验的资金投入,也要加大物理实验的思想投入,确保农村高中物理实验教学能够顺利且全面的开展.
3 结语
总而言之,在新课改的背景下,以及在国家的大力支持下,农村高中各方面的教学条件已经有了长足的改善与提升,但是仍然存在很多不可避免的硬件方面及软件方面的不足.为此,作为农村高中物理教师来说,要做到的就是从思想观念上重视高中物理实验教学,认识到实验教学对提升学生物理综合素养的重要性.要克服农村实验资源欠缺的不利条件,努力为学生创造更多的实验操作平台和机会,从而提高学生的物理应用能力和科学探究精神.
【甘肃省教育科学“十四五”规划 2022 年度重点课题“农村普通高中多样化特色发展存在的问题与对策研究”,课题立项号 为GS[2022]GHBZ077.】
参考文献:
[1]贾燕波.农村高中物理实验教学路径探究[J].时代农机,2017,44(09):153.
[2]罗欣.农村高中物理实验教学对学生自主探究能力培养的具体策略研究[J].中外交流,2019(2):130-131.
[3]张海龙. 浅谈农村高中物理实验教学策略[J].新课程·下旬,2019(4):56.
[4]李商颖."深度学习"农村高中物理实验教学策略分析[J].中外交流,2018(40):90-91.
[5]黄龙平.核心素养导向下高中物理实验教学的创新研究[J].高考,2023(01):110-112.