马福军
摘 要:高中物理课程包含了系统性的物理知识,还涉及很多的物理公式,要想取得理想的教学成效,教师就需要借助形式多样的实验作为支撑,将复杂的物理知识进行形象化处理,让学生更好地吸收、消化。本文分析了高中物理实验对提高课堂教学实效的重要性,并提出了相应的实验教学策略,即教师要从创设实验情境入手,重视学生实验的过程,同时结合生活实践,充分利用多媒体优势,致力于提升高中物理实验教学效率。
关键词:高中物理;实验教学;策略研究
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2097-2539(2023)17-0134-03
高中物理教育属于理科教学中不可缺少的重要学科,其直接关系到学生的未来发展方向。但是,在传统的教学中,部分教师为了快速完成教学任务,过度重视理论知识教育,而忽略了物理实验的重要性,甚至部分教师直接略过了物理实验过程,要求学生死记硬背实验结果,以满足应试教育的要求。此种物理实验教学方式存在极大的弊端,不利于学生综合能力的提升,还会抑制学生物理思维的发展。因此,新课标背景下,高中物理教师应重视物理实验教学内容,积极革新教学方式,致力于提高物理课堂教学效率,为学生物理素养的形成保驾护航。同时,物理实验的过程也能引导学生对物理知识进行再创造,从而培养学生的观察能力、探究能力、实践能力,有利于学生深入掌握相关的物理知识,全面提高学生的综合学习能力。
1.重视高中物理实验对于提高课堂教学效率的重要性
(1)提高学生物理学习积极性
高中物理相比于初中物理,所涉及的物理知识更加复杂,其属于理工类学科,包含了力学、电学等相对抽象的知识点,这要求学生在物理学习中具备自主探究的能力,积极发现物理知识背后的奥秘,从而做到学以致用。但是,在具体的物理学习过程中,很多学生受到自身思维的限制,很难对物理实验产生浓重的学习兴趣,甚至有些学生在物理学习中只是流于形式。因此,高中物理教师要想引导学生正确掌握物理知识,激发学生的学习热情,就要充分利用物理实验,提高学生的学习积极性,使其能够在实验中将逻辑性较强的重难点知识一一攻破,最终培养学生的分析、解决问题的能力,强化学生的主体地位,让学生在实践操作中取得事半功倍的成效。
(2)引导学生快速记忆物理知识
高中生每天有繁重的学习任务,身体和心理的压力随之增加,在物理学习过程中不仅要理解物理知识,还要记住相关公式,更要学会合理运用。因此,为了帮助学生快速记忆、高效掌握,教师就可以充分发挥物理实验的作用,让理论结合实践,将物理知识融入实验器材中,使其在学生的动脑、动手过程中,演变为综合性的知识网络,形成特定的物理思维,从而帮助学生高效学习物理知识。同时,与生硬的知识灌输相比,物理实验更加直观、清晰,能够将学生带入轻松、愉悦的学习氛围中,让学生在灵感的碰撞中,记忆烦冗的物理公式,掌握晦涩的物理概念,让难以理解的物理现象变得透明,从而加深学生的物理印象,增加学生物理学习的自信心。
2.基于提高课堂教学效率的前提重视高中物理实验教学策略
(1)创设实验情境,激发学生实验兴趣
高中物理教学中,有很大一部分的物理知识难度系数较大,对于物理基础薄弱的学生而言,无疑是巨大的挑战与压力,当学生在知识的探索中无果,便难以保证物理实验的操作效率,甚至有很多学生在实验中会模仿其他学生的实验过程,此种实验方式只会让学生走进物理学习的困境中。因此,为了激发学生的实验热情,满足不同层次的学生需求,教师可以为学生创设特定的实验情境,吸引学生的专注力,让学生通过自己动手完成实验步骤,最终取得优异的实验成果。同时,优质的实验教学情境,能够遵循学生的个性化发展特点,满足学生的认知需求,激发学的实验兴趣,让学生在物理实验中增长技能,不断提高自身的实践操作能力,为物理学习打下牢固的基础。
例如,在“自由落体运动”的实验教学过程中,本节的知识点是让学生明白自由落体中物体运动的状态,并能够认识自由落体的运动规律,了解影响物体下落速度与到达地面的因素,最终掌握自由落体运动的相关知识,如自由落体运动是一种初速度为零的均匀加速直线运动。因此,教师就可以在实验前期为学生创设特定的实验情境,将学生引入实验中,例如,教师可以将问题作为导向,问学生:“同学们,你们有没有过从高处跳落到低处的经历呢?”此时学生会表现出极大的热情,七嘴八舌地回答教师的问题,有的学生会说:“我跳过墙头。”也有的学生表示:“小的时候从床上蹦到了地上。”此时教师可以接着提出疑问:“那么你们知道这是一种什么样的运动吗?”当学生被教师创设的教学情境所吸引,教师就可以引入本节的教学内容,讲述与自由落体运动有关的知识点,当学生明白自由落体运动后,教师再引导学生进行实验,如准备大小相同的纸片和硬币,让学生自行操作,将其同时扔下,观察两种物体哪种先落地,然后再将两张尺寸一样的白纸,一张直接扔下,另一张团成纸团,并将其同时抛下,再次观察落地时间与速度,此时学生通过实验现象,能够发现在自由落体运动中,物体的运动方向是垂直的,而运动速度与物体的重力有直接的关系,当教师运用情境教学法,引导学生在实验中自主探究,能够让学生在简单的物理实验中,通过对比产生正確的认知,更好地化解物理知识中的矛盾点,从而提高物理学习的实效性。
(2)重视实验过程,强化学生主体地位
新课标背景下,要求高中物理教师必须坚持以学生为主的教学观念,积极发挥学生的主体作用,让学生成为学习的主人,真正落实以生育人的教学目标。因此,教师应重视物理实验的过程,强化学生的自主操作能力,促使学生在实验的过程中充分运用物理知识解决实验难题,从而培养学生的实验习惯,锻炼学生的实验能力,让学生掌握实验规律,明白实验的目的,并合理运用实验器材,遵循实验要求,完成实验任务。为了保证物理实验的高效性与安全性,教师还可以让学生以小组互助的形式进行实验,以便提高物理实验的精准度,培养学生的协作精神,让物理实验变成人文性的教学模式,显著提高课堂教学效率。
例如,在“液体表面的张力”的实验教学过程中,本节的教学重点是让学生通过实验操作,拥有观察、分析、总结的能力,从而在实验中得出正确的结论,了解液膜的收缩特征,并能够用自己的话表述液体表面张力形成的原因、方向以及作用,从而理解与液体表面张力有关的物理现象,培养学生透过现象看到本质的物理学习意识,最终帮助学生形成主动探索的学习态度。因此,在具体的实验过程中,教师就要不断强化学生的实验过程,让学生在实验中发挥主观能动性,教师可以先向学生介绍实验器材,如焦利称、游标卡尺、温度计、砝码、烧杯、镊子、水等重要的实验器具,同时教师可以重点讲解一下使用技巧与注意事项,让学生在实验中能够认识到实验器材的重要性,然后再让学生自由分组,自主设计一下具体的实验方案,改变以往教师为主的实验现象,此时学生会根据课本中的物理知识与实验要求,主动参与到实验的过程中来,并能够仔细观察实验现象,记录下相关的实验数据,当学生完成实验的整个过程,教师就可以让学生将实验结果在班级中进行展示,从而为学生提供交流、互动的机会,此种实验教学方法与传统教学模式最大的不同就是整个实验过程均是以学生为中心,学生自主参与实验的整个过程,在实验的过程中学生即是谋划者、参与者也是指导者,有助于学生在物理实验中养成自主探究、团结协作的好习惯,也能够取得意想不到的实验教学成果。
(3)结合生活实践,培养学生实验能力
任何一种教学活动,均与生活实际紧密相关,高中物理教育也不例外,其不仅从生活中来,还能够回归到生活中去,作用于人们的生产、生活。因此,教师在物理实验教学中可以结合生活实践,培养学生的实验能力,让物理实验更具实用性,此时教师就可以根据实验内容,高效利用生活中的教育资源,以满足物理实验的需求,从而指导学生运用物理知识,解决生活中的问题,并能够做到举一反三。
例如,在“滑动摩擦力”的实验教学过程中,教师就可以将实验课堂搬运到生活中,让学生走出实验室,从生活实际中探寻到相关的物理知识。如让学生去观察下过雨的路面人们行走或者骑车与平时有什么不同,或者是高速行驶的汽车,在遇到紧急情况制动刹车与缓慢停车所出现的划痕是不是一样,当学生从生活中了解摩擦力的相关内容,就能对物理知识产生新的认识,也会对物理现象产生好奇心,想要走进物理的世界,去了解与生活有关的物理现象。此时,教师再在课堂上让学生进行简单的摩擦力实验,如准备两张白纸,一张直接放在课桌上,而另外一张则压上一本书,然后要求学生左右手同时抽动白纸,并观察实验现象,学生会发现压有重量的白纸在拉动的过程中相比于直接拉动的白纸所用到的力要大,然后教师让学生将一张白纸放在光滑的桌面上,而另一张放在粗糙的桌布上同时拉动,让学生自主感受到滑动摩擦力的大小与压力的大小、接触面光滑程度均有关系,此种实验教学方法,是通过在生活中观察相关的实验现象,然后再进行实践操作,能够培养学生仔细观察、深入探究的实验能力,也可以显著提高课堂教学实效。
(4)运用多媒体技术,提高实验可视度
随着教育的不断革新,现代化的信息技术逐渐走进了课堂,成为教师手中得力的教学工具,其也为教育事业的发展提供了巨大的推动力,让教育模式越来越先进,教学过程逐渐随着现代教育技术飞速发展。因此,教师可以运用多媒体技术,提高物理实验的可视度,让学生透过形象化的视频,轻松掌握一些物理实验中无法进行模拟、展示的内容。同时,传统的物理实验受到场地以及器材的限制,具有一定的困难性,而利用多媒体屏幕进行演示,可以让物理实验变得直观化,从而解锁学生的物理思维,提高课堂教学水平。
例如,在“探究电阻定律”的实验教学过程中,本节的教学难点是要求学生掌握导体电阻与横截面积、材料、长度的关系,知道电阻定律以及相关公式,从而深入了解导体电阻率的概念,并能够运用串、并联的规律去解决实际问题。由于本节的实验内容涉及电路,需要学生动手操作电线等实验器材,很容易出现实验故障,引发实验危险或者破坏实验器具,最终导致物理实验无法顺利进行。因此,教师可以借助多媒体优势,在大屏幕上演示整个实验过程,让学生通过直观的物理现象,掌握本节重难点知识,认识到电阻学习的重要性。如教师可以利用多媒体屏幕进行仿真实验,让学生跟随整个电阻实验的过程走进物理世界,当学生通过屏幕看到电流的产生过程,能够从不同的角度认识物理知识,还可以开阔学生的眼界。此种实验教学方式,能够弥补普通物理实验的不足之处,让物理实验教学具有科学性、可视性、高效性。
(5)完善教学评价,培养学生实验精神
高中物理实验教学,是一种相对开放、自由的教学模式,通过引导学生实验探究,观察物理现象,能够提高学生的综合能力与学科素养,还可以培养学生的物理精神。因此,在实验教学完成后,教师应针对学生的实验成果对其进行客观的评价,从而帮助学生总结经验,分析实验中的不足,让学生能够通过物理实验掌握相关知识,培养学生的物理精神,使其形成正确的实验价值观。
例如,在“牛顿第一定律”的实验教学过程中,教师在引导学生自主完成相关的物理实验后,要对学生的实验过程与实验结果进行检验,并做出客观的评价、分析,不仅要将学生对牛顿第一定律的掌握情况做出评价,还要确保学生通过物理实验能够区分惯性与第一定律的区别。如有些学生在小车下降实验中,会认为小车是受到惯性的影响而停止,并认为惯性也是一种力,事实上惯性只是物体的一种特有属性,其并不属于牛顿第一定律中力的范围,所以学生口中小车受到惯性影响的认知是错误的,教师通过实验评价能够及时帮助学生改变错误的观念。同时,教师不断完善物理实验教学评价,还可以让学生在實验中学会查漏补缺,端正自己的实验态度。
3.结语
综上所述,素质教育背景下,高中物理教师在实验教学中应顺应教育改革的要求,坚持学生为主的实验理念,重视学生自主探究的实验过程,并积极创新实验教学方法,完善实验评价机制,让学生在物理实验中有所收获、有所成长,从而激励学生在物理学习中,充分思考、勇于创新、大胆质疑,最终培养学生的物理精神与实验素养,让高中物理教育走向新的发展征程。
参考文献
[1]黄德利.新高考背景下构建高中物理实验教学高效课堂的实践研究[J].数理天地(高中版),2023(6).
[2]龙金贵.注重物理实验教学 提升高中生科学探究素养[J].中文科技期刊数据库(全文版)教育科学,2022(05).