基于核心素养的高中物理实验教学探究

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  摘要:物理是一门比较严谨的学科,在物理的探究中,为促使学生对物理的抽象知识形成直观的理解,消化物理的知识内容,对物理进行深入浅出的分析与辩证,单一的理论授课是远远不够的,教师应通过实验教学形式,基于实验的操作演示,让物理的概念信息等更通俗易懂,通过实验的情境构建,可鼓励学生大胆的展开物理猜想,积极的进行物理议论,进而获得物理素质。
  关键词:核心素养;高中物理;实验教学
  引言:核心素养模式下,高中物理的求知过程应是趣味的、愉悦的、有章法的,教师应帮助学生构建物理的逻辑意识,促使学生的物理认知水平得以提高,实验教学可考察学生的物理基本功,教师应在学生物理理念的形成后,通过实验互动,引导学生突破物理的难点,消除物理的疑惑。教师可搭建丰富的实验情境,让实验氛围轻松起来,促使学生在实验模式下发现问题,解决问题。
  1.引导学生亲身体验实验探究過程
  传统物理学习的过程中,教师在讲台上演示实验过程,学生们则在自己的座位上观看实验的操作过程,由于教材上已经给出了答案,教师所演示的实验缺乏悬念感,学生们只等待最后出现实验反应时进行短时间的互动,在实验开始的过程中,学生们由于看不清讲台上的表演,对实验本身不感兴趣,参与的意识不够,甚至还有的学生在教师演示实验的过程中,趁乱开小差,种种问题都体现出教师主导实验的弊病,新时期,教师基于素质教育的考量,鼓励学生亲身参与实验,使得实验的过程不再枯燥无味,反而是充满了新鲜感,学生们在实验的摸索过程中,经常会出现一些小错误,正是这些错误点让学生对实验更加了解,操作起来更加细心和专注,通过学生动手参与,促使物理的知识快速内化,学生们消化了物理以后,还能够结合自己操作的经过,去探寻物理背后的内涵,在讨论中有更多的感悟与猜想[1]。例如:“探究机械能守恒定律”一课教学中,教师应引导学生复习牛顿运动定律知识,然后通过多媒体视频或实物展示的方式展示一座老式落地摆钟,引导学生观察摆钟工作的现象,让学生结合本课所学知识和摆钟工作原理提出实验探究问题,并进行自主探究。如:摆钟摆动过程中能量的转化,摆钟长时间工作的原理,摆动一次时间相关因素等,在实验探究中深刻理解机械能守恒定律,形成时空观、能量守恒观等物理观念。
  2.开展小组合作学习模式
  对高中生教学不能依靠强硬的方式灌输,而是需要做好方向的引导。在實验教学中,物理教师就必须要遵守学生的成长规律和这个阶段的个性特点教学。小组合作这种方式比较适合高中生的学习,同时在实验教学的开展中也有着重要的意义。教师需要根据学生的能力、学生的性格特点,对学生进行合理的分组安排[2]。例如,在学习“用双缝干涉测量光的波长”时,教师可以先将学生进行分组,然后让学生进行分工完成肥皂膜反射实验,使学生在一起讨论灯焰产生的像和直接看到的灯焰的不同。再回到用干涉测量光波的波长实验,组里成员合作组装好仪器(如下图),观察实验现象,最终得出实验结论。这种合作探究既能够营造出良好的学习氛围,同时又能够培养学生的合作能力,有效的提升了学生的素质水平。
  3.实验教学要结合生活实际
  物理和生活息息相关,物理实验更是如此,在教学中教师需要将实验的内容和生活进行结合,如果实验和生活脱离,是不符合核心素养基本要求的。所以物理实验鼓励学生在生活中探寻物理知识,将生活中的现象应用到学习中,同时也能够将学习的知识应用到生活中,这才是我们开展物理教学和物理实验教学的目的所在。通过和生活的结合,一步步的引导学生,使他们具备物理思维,跟上社会的发展发展速度,能更好地使用物理知识解决生活中存在的问题,提升他们的综合能力。例如,在进行高三的物理实验“玻璃折射率”时,在实验前,教师应该让学生认识到测量玻璃折射率的现实意义,当学生意识到了测量折射率的实际用途和意义后便会积极主动地展开相关实验探究活动,这不仅能让学生认识到学习物理的意义,而且能有效提升学生的实践能力[3]。
  4.合理編排实验探究过程
  物理实验探究过程通常由固定的步骤和流程,如提出问题和假设,设计实验方案并实施,得出结论、验证猜想等步骤,但受限于实验课时间和各种物理实验的特殊性质,使得学生往往不能充分体验到每个实验探究中每个探究要素,而要提高高中物理实验教学效果,就要求教师合理编排实验探究过程,结合实验性质就学生某一探究要素进行重点培养,如“提出问题、交流合作、收集数据、分析论证、设计实验”等能力,从而不断提高学生科学探究素养。例如:在“怎样求合力”一课教学中,教师在实验探究过程中应不断创设一些贴近学生生活的问题情景,让学生结合探究过程观察到的现象发表自己的看法,大胆提出问题,与他人交流,如:“合力和分力怎么区别,实验给两个弹簧测力计的作用、记录合力和分力时应注意的要点,只有一个弹簧测力计时改如何设计实验”等问题,让学生一起交流探讨,从而培养学生提问和交流合作能力,提高学生科学探究素养[4]。
  5.引导实验反思
  在高中物理实验教学中,教师可以采用生活化的实验器材,结合生活物理现象设计实验,将物理教学与生活紧密相连,让学生在理解物理知识的同时,培养学生严谨的科学态度和正确的科学责任感。同时,在实验探究教学后,教师还应引导学生积极实验反思,通过回顾实验过程发现自身探究中存在的问题,在总结和反思过程中加深对实验探究的理解。例如:“探究加速度与力和质量的关系”一课教学中,学生在进行探究实验时,容易忽略实验前需要平衡摩擦力的操作,从而导致得到的结果与理论结果相违背。教师要引导学生反思这些操作细节,养成严谨认真的科学探究态度。
  结语
  总之,高中物理教师要在实验教学中有效渗透物理学科核心素养培养的教学内容,让学生在实验探究中将物理知识转化,形成物理观念,在实践中提升探究素养,在解决问题中形成探究思维,在实验反思中形成严谨科学态度,提高学生核心素养。
  参考文献:
  [1]高振伟,周岚.基于核心素养的高中物理实验课教学策略研究[J].科教文汇中旬刊,2019,10(12):114-115.
  [2]李瑞鹏.基于核心素养的高中物理实验教学探究[J].科学咨询科技管理,2018,11(12):139.
  [3]张亚云.核心素养下高中物理实验教学策略探微[J].课程教育研究,2018,10(44):155-156.
  [4]蒋东营.基于核心素养的高中物理实验教学研究[D].扬州大学,2018.
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