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

2024-09-29 00:00:00黄金梅
求知导刊 2024年21期

摘 要:在新高考背景下,高中物理实验教学非常重要,其能够激发学生对物理知识的学习兴趣,提高学生的物理学习效率。以构建高中物理实验教学高效课堂为目标,分析了高中物理实验教学现状,从优化实验教学内容、创新实验教学方法、提高学生的参与度、完善实验评价机制四个方面阐述了构建高中物理实验教学高效课堂的策略,并结合相应教学案例探讨了具体实施步骤和效果。

关键词:新高考;高中物理;实验教学;高效课堂

作者简介:黄金梅(1978—),女,广西壮族自治区百色市德保县德保高中。

高中物理实验教学对提高学生的科学素质和动手能力具有十分重要的作用。要想提升高中物理实验教学的效果,教师就要构建高效课堂,优化教学设计,以激发学生的学习热情,提高学生的实验能力。

一、高中物理实验教学现状

(一)实验设备不足

实验在物理教学中具有非常重要的作用,其可以帮助学生更好地掌握相应的理论知识,有效提高学生的实验设计与分析能力。而部分高中物理实验器材不足,这阻碍了实验教学的有效开展。在教学过程中,由于缺少相应的实验器材,学生不能进行相应的实验操作,这会导致其无法深入理解相关知识,也无法有效培养自身的实际应用能力。

(二)实验教学方法单一

在传统的实验教学中,教师处于主体地位,学生只能被动地接受知识,缺少直接参与实验的机会。这样的实验教学模式会让学生感到枯燥无味,不能激发学生的学习兴趣,也不能调动他们的积极性。同时,传统的实验教学方法较为单一,这不利于学生实践能力的提高。

(三)学生参与度较低

在高中物理实验教学中,学生的参与度不高,主要原因如下。一是实践操作的机会较少。一些学校的教师在开展物理实验教学时,过于重视理论的讲解,忽略了实践操作,很少给学生提供实践的机会,导致教学效果不够理想。二是实验课题设计没有吸引力。部分教师设计的实验课题不够新颖有趣,无法激发学生的学习热情。三是实验教学活动质量不高。部分教师在实验教学过程中很少引导与鼓励学生,也不能及时帮助学生解答问题,这容易使学生产生消极的学习态度。

(四)实验评价机制不完善

部分学校的物理实验评价机制不够完善,这可能会导致出现以下问题。第一,不能对学生的实验能力进行有效的评估,不能帮助学生及时发现并纠正实验过程中出现的错误,从而无法让学生真正地掌握实验知识。第二,对学生的实验评价不客观,从而影响学生的学习热情和动力。第三,教师不能及时地了解学生对实验的掌握程度,因此不能有针对性地调整实验教学内容。

二、构建高中物理实验教学高效课堂的策略

(一)优化实验教学内容

为了优化实验教学内容,教师可以采取以下策略:一是制订合理的实验目标,保证实验的内容符合课程要求及学生学情;二是选择具有代表性、操作简单、能激发学生学习兴趣和求知欲的课程内容[1];三是开展实践教学,注重培养学生的实际操作能力;四是重视讲解实验的原理与应用价值,使学生能将实验的结果与理论知识联系起来;五是引导学生对实验现象和结果进行分析讨论,以提高学生的实验思维能力和科学素质。

(二)创新实验教学方法

在构建高中物理实验教学高效课堂时,创新实验教学方法具有非常重要的作用。为了提升学生的实验参与度和学习效果,教师可从以下几个方面创新实验教学方法。一是引入“课题制”实验教学模式。教师要设计富有挑战性、实用性的专题实验,以激发学生的学习兴趣,提高学生的自学能力和问题解决能力。二是引入“协作学习”教学模式。教师在运用“协作学习”教学模式展开教学时,可让学生进行小组合作探究,让学生互相帮助,共同解决问题,这样可以有效提升实验教学的效率和效果。三是采用信息技术进行实验教学。教师在实验教学中运用信息技术手段,引入虚拟实验仿真软件、数据采集分析系统等工具,能为学生展示更直观形象的实验过程和现象,加深学生对实验原理、现象的理解。教师利用信息技术进行实验教学,不仅能丰富实验的内容、方法,而且能提升实验的有效性和趣味性[2]。

(三)提高学生的参与度

1.设计具有趣味性和挑战性的实验

在高中物理实验教学中,怎样设计既有趣味性又有挑战性的实验是一个值得教师探讨的课题[3]。在高中物理实验教学中,教师要重视培养学生的学习兴趣,以提高学生的实验参与度。具体来说,教师要注意以下内容。第一,选择能激发学生学习兴趣的主题。高中物理实验的内容很多,教师要结合学生的年龄特征和实际情况,选择学生感兴趣的实验主题,让学生感受到物理实验的魅力。第二,设计合理的教学内容。实验内容过于简单或过于复杂都会对学生的学习与探究产生不利影响,因此,教师在教学中应结合学生的实际水平与能力,设计难度适中的实验内容,让学生在实验的过程中,能够通过自己的思考与实践,循序渐进地完成实验探究,从而有效培养学生的动手实践能力,加深学生对相应实验的理解。

2.引导学生亲自动手操作

教师让学生进行实际操作,能加深学生对所学知识的理解,调动学生的学习积极性。在实验教学中,教师要给学生提供充足的实践操作机会,让其对实验现象进行观察,对实验结果进行记录与分析。在这样的教学中,学生能对相关物理知识有更直观的了解,培养实验技能和科学思维,并对物理实验知识产生强烈的好奇心,进而愿意主动地进行实验。

3.鼓励学生合作与讨论

在实验教学中,教师要鼓励学生进行合作学习和讨论交流。首先,通过合作与讨论,学生可以更好地了解彼此的想法,加深对物理知识的理解,了解多种解决问题的方法。在讨论过程中,学生可以互相提问,交换意见,这样能让他们对相应知识形成新的认识[4]。其次,通过合作与讨论,学生能提升团队协作精神和实践能力。在进行实验操作时,学生进行合作探究,一起讨论解决问题的方法,不仅能提高实验效率,还能培养协作精神,提升动手操作能力。在合作学习中,学生可以学会听取别人的意见,尊重别人的意见,提升团队合作能力。最后,通过合作和讨论,学生可以相互启发,一起探究,这有助于激发学生的学习兴趣,提升他们的课堂参与度,提高他们的学习效率。

4.提供实时反馈和指导

在学生开展实验时,教师要为他们提供及时的反馈与指导,从而帮助他们及时改正错误,快速掌握重点知识。这样不仅能提升学生实验学习的效率,还能增强学生的信心,提高他们的课堂参与度。具体来说,教师可以采用如下策略。第一,在实验前,教师可以简单地为学生做一次演示实验,让他们能够初步了解实验的全过程。在学生做实验的过程中,教师要在旁边协助,及时指出其不对的地方。第二,教师可以设计一个即时问答的机制,让学生能够在做实验的过程中进行提问。同时,教师可以利用现代科技手段,如实时录像设备或即时交互软件等,让学生在实验中能够及时得到教师的帮助。

(四)完善实验评价机制

在物理实验教学中,评价是一个非常重要的环节,其能很好地反映学生对实验内容的掌握程度以及学生的实验操作情况。要想有效提升实验教学效果,教师就要建立健全实验评估体系。首先,教师要制订科学的评价准则,并在实验开始前,为学生详细地讲解这一准则,使学生了解相应的要求,让学生能够更好地完成实验任务。其次,教师要采用多元的评价方法,如口头报告、实验操作测试、实验成果展示等,从多个方面评估学生的实验能力和实验成绩。再次,教师要重视评价学生的实验思想与方法,了解学生在实验设计、解决问题、观察与记录等方面的能力。最后,教师要及时进行反馈,给予学生有针对性的指导,使其能够不断提高自己的实验技巧,加深对物理知识的认识。

三、教学实践及效果

下面,笔者将以“用弹簧测力计探究超重和失重现象”的实验教学为例,对相应的实践步骤和效果进行探讨。

(一)具体实施步骤

1.制订合理的实验计划

通过本实验,学生能学会如何使用弹簧测力计测量物体的质量,了解超重和失重现象。具体的实验计划如下。

实验目的:利用弹簧测力计对各种情况下的物体所受的重力进行测量,探究超重与失重现象。

实验材料:弹簧测力计、各种质量的物体、支架、数据采集仪器等。

实验步骤:将弹簧测力计装到支架上,用弹簧测力计测量一个已知质量的物体所受的重力,并记录相关数据。测量该物体在各种情况下所受的重力,并记录相关数据。

实验原理:由胡克定律可知,在一定范围内,弹簧在拉力作用下,伸长的长度与拉力的大小成正比。通过测量物体在各种情况下所受引力的大小,可以分析出现相应现象的原因。

实验结果:当物体存在额外负荷时,重力增加,出现超重现象,反之,则出现失重现象。

实验结论:通过弹簧测力计,学生可以清楚地观察和分析超重和失重现象,加深对重力和牛顿第三定律的理解。

2.鼓励学生自主设计实验

教师让学生自主设计实验,可以培养学生的创新能力和解决问题的能力。在教学“用弹簧测力计探究超重和失重现象”时,教师可以布置一些简单的实验任务,让学生根据实验任务自主进行实验设计与操作。在设计实验的过程中,学生能掌握实验的基本原理以及实验涉及的基础知识。同时,通过自己设计实验,学生能对实验知识有更深入的认识,提升独立思考能力和问题解决能力。

3.建立完善的实验评价机制

在实验教学中,教师要建立完善的实验评价机制,对学生进行更全面客观的评价,促进学生实验效率与质量的提升。以“用弹簧测力计探究超重和失重现象”的实验教学为例,首先,教师要制订相应的实验要求,让学生了解弹簧测力计的工作原理及如何正确地使用弹簧测力计,让他们知道怎样正确地悬挂物品和读数据。同时,教师要让学生知道如何在实验过程中对相应的数据进行精确的记录,并在记录的基础上对所测得的数据进行科学的分析,最终用科学的语言表达实验结果。其次,教师要建立科学的实验评估体系,以确保实验评价的客观性。在教学过程中,教师要注重对学生实验技能、思维能力等方面进行评价,考查学生是否能正确地操作实验设备,是否能对被测物品进行精确的测量,以及能否将所学的理论知识应用于实践中。教师通过建立科学完善的实验评价机制,不仅能让学生在实验过程中获得良好的学习体验,还能提升实验教学质量,有效培养学生的创新精神和实践能力。

(二)具体实践效果

以上实验教学的开展,有效加深了学生对相关概念的理解,提升了学生的知识运用能力和创新精神。学生通过观察实验现象和测量力的大小,更深入地理解了出现超重和失重现象的条件。同时,以上实验教学也提升了学生的观察力和实验操作技能,提高了他们的科学素养。

结语

本文在分析高中物理实验教学现状的基础上,阐述了在新高考背景下构建高中物理实验教学高效课堂的策略,并以“用弹簧测力计探究超重和失重现象”的实验教学为例,对相应的实践步骤与效果进行了探讨,希望能为相关教师提供一些有用的建议和参考。在新高考背景下的高中物理教学中,教师要重视物理实验的教学,积极构建高效物理实验课堂,不断提升高中物理实验教学的效果,以培养更多具有良好科学素养和实践能力的学生。

[参考文献]

吴志山.基于项目式学习的高中物理实验探究教学:以“用发光二极管制作电源指示灯”为例[J].物理教师,2023,44(11):57-60.

戴耀东.基于学习进阶的高中物理实验教学设计:以“探究加速度与力、质量的关系”为例[J].物理教师,2023,44(9):13-16.

尹庆丰.混合式教学在高中物理实验课中的应用:以“用双缝干涉测量光的波长”为例[J].物理教师,2023,44(7):17-20.

甘秉洪.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].中国教育学刊,2022(增刊1):152-154.