核心素養(yǎng)下高中物理實驗教學探究

【摘

要】作為新課標改革的新風向，培育學生的核心素養(yǎng)已經成為了教學過程中最重要的一環(huán)，但一些教師仍然以提高學生成績作為第一教學目標，對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)并不那么重視，使得學生在高中物理實驗這一塊缺乏實踐，對實驗過程得不到有效理解，更無法在短時間內高效學習。本文將主要從人教版中的五個實驗案例出發(fā)，結合自身的物理教學經驗，總結出核心素養(yǎng)視角下幾點有效提高教學效率的方法，以期為教學工作者提供一點幫助。【關鍵詞】核心素養(yǎng)；高中物理實驗；案例分析；教學探究；人教版大部分高中生現(xiàn)如今對物理實驗的理論知識掌握得很不錯，但問題就是，由于在教學過程中，許多教師只知道一味追求成績，在加快教學進度的同時讓學生大量刷題，這也導致了學生物理實驗動手能力的缺失。教師只知道“填鴨式教育”，學生只知道一股腦地接受知識，再在大量刷題的過程中形成記憶，哪怕對實驗研究的問題一知半解，但由于有大量刷題經驗，學習成績竟然也還不錯，但在這樣的高分成績的掩蓋下，是學生動手能力的缺失以及思考能力的下降。一、高中物理實驗教學的意義在授課過程中，教師可以先隱瞞實驗結果，引導組織學生自己動手做物理實驗，通過對實驗問題的思考，引導學生對實驗結果產生好奇，在自己動手實驗的過程中，教師可以鼓勵學生多設幾組實驗，在對比與實踐中，自行得出實驗結論。學生在這個過程中，能夠更直觀地觀察到物理的相關規(guī)律，可以更好地幫助其理解課本中的內容，實驗過程中，學生也會不自覺地對物理實驗深入研究，充分激發(fā)學生對物理的興趣，提高學生自主學習積極性。課本中的內容相較起實驗來講是枯燥無味的，但教師在教學中早已習慣了以自己為主體的授課方式，這無疑是不對的。核心素養(yǎng)的指導下，教師在教學中應該要做到以學生為主體，自己僅僅是引導者的身份，所以需要教師突破傳統(tǒng)教學方式的束縛，改變教學方式，這樣還可以緩和師生身份，使得教師與學生之間對學習問題的交流也變得更容易。二、核心素養(yǎng)視角下高中物理實驗案例分析（一）教師演示實驗，提高物理學習興趣核心素養(yǎng)教育理念的要求下，教學需以學生為主體，但學生自主學習的動力來源于對物理知識的渴求，在物理實驗過程中，學生體會到物理的魅力，可以有效提高對物理的興趣。但是有些時候實驗器具的有限以及教學進度的不允許，致使無法保證每個學生都能親手做實驗，這時，便可以由教師進行演示實驗，學生在旁邊仔細觀察。以人教版教材中“研究勻變速直線運動的實驗”為例，由教師進行演示實驗，先把長木板固定在實驗桌上，將其帶有滑輪的一邊伸出桌面，在沒有滑輪固定著的另外一端接上打點計時器，最后連好打點計時器的線路。用一條繩子跨過定滑輪，并在其另外一端拴在小車上。在繩子跨過定滑輪的一邊底端位置掛上幾個鉤碼，直到小車發(fā)生明顯移動現(xiàn)象。在小車后面穿上紙帶，并將其連在打點計時器上，觀察小車能否在長板上平穩(wěn)滑行。確認設備裝備調整無誤后，接通電源，放開小車，由小車帶動紙帶前行，與此同時，打點計時器會以相同的時間間隔在紙帶上打下點，關掉電源，將小車歸位，再換上一條紙帶，如此重復，一共得到三條紙帶。從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點，從后邊便于測量的點開始確定計數點，增減所掛鉤碼數，再重復實驗兩次，通過計算分析，得出結論。教師演示過程中，可以引導學生思考，鼓勵學生對小車的運動進行猜想，增加學生對實驗的參與感。學生在思考的過程中不免會產生疑問，對實驗結論更為好奇，增加了對物理實驗的興趣，更在潛移默化中引導學生深度思考，提高了學生的思維發(fā)散能力。教師演示實驗是現(xiàn)如今新課標物理實驗教學的一種最常見的方式，不僅效率更高，還能增加學生對物理知識以及自己動手實驗的渴望，提高了學生對物理的興趣，更拉近了師生關系，方便教師對學生學習情況的掌握。（二）以學生為主體實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力核心素養(yǎng)教育理念要求教師應以學生為主體，在實驗過程中也不例外。每個學生都有不同的思考方向，即使是同一個實驗換不同的學生來構思實驗方式也不盡相同，作為教師，應該鼓勵學生自己思考實驗方案，通過將實驗方案以及實驗進行方式都交給學生自己構思，在一定程度上，可以更好地促進學生創(chuàng)新探究思維發(fā)展。比如在人教版教材“用單擺測定重力加速度”這一實驗中，教師可以鼓勵學生擺脫掉教科書的限制，自行思考還可以用什么方法去測量重力加速度，小組可以共同思考并討論，最后每個人都可以寫出自己的想法，并設計出一個可實施的實驗方案。教師可以在每個組中挑選1～2個方案，再經由小組實際實驗，計算最終結果。若實驗成功了，教師可以在實驗中指出方案的優(yōu)異之處，若實驗失敗了，教師也要指出學生實驗方案的可行之處與問題所在。在多次實驗中，學生會體會到思考的重要性，會意識到實驗中應當注意的問題，更會發(fā)展學生的創(chuàng)新思維，提高學生的科學素養(yǎng)。學生的好奇心強，在多次實驗的過程中也會慢慢發(fā)現(xiàn)物理實驗的樂趣所在，后期或許不需要教師主動引導，學生就會自主進行思考，并提出自己理解下的實驗方案構建方式，在學生進入了這樣的學習狀態(tài)時，其學習效率將會大大提高，物理實驗環(huán)節(jié)也可以獲得更大的成功。在以學生為主體的實驗過程中，教師更多地起到一個監(jiān)管者的身份，更多時候都由學生進行自主實驗，在某種程度上，教師僅僅只是指導方案的一個作用，以此來為學生提供更多的獨立思考與創(chuàng)新的機會，給足學生操作的空間，幫助學生在創(chuàng)新中理解到更多的物理知識，以促進學生物理核心素養(yǎng)的提高。（三）結合生活實踐進行實驗核心素養(yǎng)的教育理念中，要求教師在教學過程中也要貼近生活，物理實驗也是如此。物理與人類的日常生活是息息相關的，但由于學科思維限制，許多學生往往會忽略掉物理與生活的共性，一定程度上增加了物理學習過程中的難度，作為教師，我們有義務去指正學生的思想，讓物理實驗回歸現(xiàn)實生活。在人教版教材“彈力與彈簧形變量的關系探究實驗”中，教師可以引導學生仔細思考現(xiàn)實生活中彈簧的運用場景，“分別是多大的彈簧”“彈簧形狀大小的不同”“在拉伸彈簧的過程中，彈簧產生的變化”及“拉力大小對彈簧形狀變化的影響”。在學生思考與討論的過程中，課堂氛圍也變得更加輕松，更加生活化，此時，教師再引導學生進行實驗，學生的學習效果將會更好。而在“慣性”這一知識點中，教師可以引導學生思考，在公交車上站著的時候，公交車到站停車時，會有一個向前的力推動著人們再往前閃一下，或是在跑下山坡時，由于跑得太快，往往也無法立刻剎車?；蛘呤墙獭笆е嘏c超重”一課時，引導學生思考，在電梯上行時和下行時，我們的體重數是否與在平面是一致的，這又是為什么呢。亦或是離心力實驗中，小半桶打開蓋子的礦泉水，在用繩子綁住瓶口時瓶口向上快速甩到空中轉圈，瓶中的水不會流下來的原因。教師將物理實驗與現(xiàn)實生活相結合，降低了實驗難度，引起學生對生活中的物理知識的興趣，為學生發(fā)現(xiàn)生活中的物理起到了引導作用，增強了學生物理思維擴展的能力，在一定條件下，提升了學生的物理素養(yǎng)，提高了物理教學效率。學生學習的過程也不能脫離生活實際，物理充斥著人類日常生活的角角落落，但由于生活中的物理過于瑣碎，且不太容易被注意到，物理實驗又太過于講究邏輯性，因此，缺少社會生活經驗的學生更是很難將其聯(lián)系在一起，教師就在其中起到一個粘合的作用，在教導學生探索物理知識的同時，引導學生發(fā)現(xiàn)生活中的物理，將生活與實驗相結合，在一定程度上很好地踐行了科學核心素養(yǎng)中貼近生活的原則，也讓學生能夠在生活中處處學習，養(yǎng)成更好的學習習慣與物理思維。（四）總結實驗報告，養(yǎng)成良好科學素養(yǎng)核心素養(yǎng)教學理念的指導下，教師應該為提高學生物理素養(yǎng)而培養(yǎng)學生總結實驗報告。實驗報告就是學生反思實驗中出現(xiàn)的問題，對實驗結果進行討論并書面敘述出來，以加強實驗印象，提高學習效率，為下次的實驗也提供了解決問題的思路。在此基礎上，也可以鼓勵學生拓展思維，對實驗過程中的步驟或者方式進行改變，設想改變后的實驗結果。比如在人教版教材“驗證動量守恒定律”這一實驗中，教師引導學生完成實驗以后，鼓勵學生提交實驗報告，對實驗過程的所有步驟及實驗過程中出現(xiàn)的一些問題進行敘述，并報告出是如何解決實驗問題的。在寫報告的過程中，學生會再次回顧實驗內容，發(fā)現(xiàn)自己的閃光點與存在的問題。在報告中，教師可以選出其中最認真的幾份加以表揚，鼓勵其他學生向他們學習。實驗報告還有個重要的作用，就是類似于錯題本的作用，在下一次實驗中，如果出現(xiàn)了類似的問題，學生可以舉一反三地自行嘗試去解決問題，而不是只知道求助于老師。在一次次的反思與總結、發(fā)現(xiàn)問題與解決問題中，學生的動手實驗能力將會得到很大的提升，有助于學生提高獨立實驗的能力，在一定程度上幫助學生建立物理實驗自信，從而達到提升物理教學質量的目標。另外，報告中鼓勵學生拓展思維，改變實驗步驟或方式，亦或者改變實驗器材，再次實驗，設想改變后的結果，在一定程度上提高了學生思維拓展能力，幫助學生更深層次地思考實驗問題，從而提高物理實驗的教學效率。學會總結實驗報告，除了是學生發(fā)現(xiàn)自己在實驗時閃光點的一個契機，更是學生學會自我總結與反思，提高獨立實驗能力的最好途徑，讓學生能夠從不同于實驗前的視角再次回顧實驗內容，總結問題，方便之后完成更多實驗，實現(xiàn)自己的物理價值。三、結束語綜上所述，教學質量的提升并不能一蹴而就，但教師的教學方式的改變卻可以影響學生的學習興趣，在核心素養(yǎng)教育理念的指導下