创新高中物理实验教学的有效路径
徐艳丽
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徐艳丽,. 创新高中物理实验教学的有效路径[J]. 物理进展,2024.9. DOI:10.12721/ccn.2024.157418.
摘要: 在高中物理教学过程中,至关重要的一步是辅导学生构筑科学的抽象逻辑思维,教授学生必要的科研方法和科学文化素质,使其能对各类现象进行合理的怀疑以及严密的推论和证明。这就要求教师在开展高中物理实验课程时,要更加注重学生的个体差异和成长特点,灵活调整教学策略,以满足其学习需求。基于此,本文将针对创新高中物理实验教学的有效路径进行分析和探究。
关键词: 高中物理;实验教学;有效路径
DOI:10.12721/ccn.2024.157418
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物理的核心是一门建立在实验之上的学科,众多的物理定律与理论均源于实验,实验构成了物理的精髓。学生通过实验掌握物理知识,亲身检验自然法则,这对确立科学思想具有关键性的影响。物理教师需充分发挥物理学科自身的独特性,融合当代先进的实验工具与电子程序,构建物理实境高效运用掌握的物理模型,检验与追寻物理定律,使得学生对物理课题有更加透彻的领悟。

一、创新高中物理实验教学的意义

高中物理作为学生接触科学世界的重要窗口,更应当承担起培养学生思维能力的重任。在教学过程中,教师不仅需要负责向学生传授知识,更要注重培养学生的主体意识,使其从被动的学习者变为主动的求知者。在21世纪的今天,创新型人才已经成为社会发展的重要支撑。而创新能力的形成离不开创造性思维的培养。因此,教师必须深入了解当前高中物理教学中存在的问题,如教学手段单一、教学方法陈旧等,在此基础上对传统教学方法进行不断改进并创新,以适应新时代的需求,更好地以激发学生的创造性思维。

二、创新高中物理实验教学的有效路径

(一)创新教学内容

物理教学的核心目标在于培养学生的探究精神和操作能力,这要求教师在日常教学中不仅要负责传授知识,更要为学生创造更多实践机会,使其在实验过程中深化对物理概念的认识和理解,并掌握基本的科学探究方法。为了达到这一目标,教师可以尝试引入项目式教学模式。在这种模式下,学生将围绕某一特定的项目展开合作探究。在项目实施过程中,每个学生都将参与到分工协作中,小组成员通过深入交流,能够更加深入地理解实验原理、观察实验现象并得出准确的实验结论。这种过程不仅丰富了学生的学习体验,还能够帮助学生提高自身合作与沟通能力。为了更好地支持学生的实验学习,教师还可以利用现代信息技术手段,如微信、钉钉等社交软件,搭建一个网络交流平台。通过这个平台,学生可以随时随地与同伴进行互动,分享实验经验,共同讨论并解决实验过程中的问题[1]。这有利于极大地提升实验教学的灵活性和学生的参与热情。此外,在实验结束后,教师还需组织每个小组展示自身项目成果,并由一名代表成员向教师和其他小组分享实验过程和心得,从而加强学生反思。

(二)创设实验情境

在进行实验教学时,为了充分激发学生的探究兴趣,教师可以巧妙地运用物理学史的内容,为学生创设充满趣味性和启发性的实验情境。例如,在实验刚开始时,教师可以采用多媒体手段,向学生展现历史上的物理学家的实验过程,并向学生讲述与本节课主题相关的物理学家的生平经历、研究成果等人物故事,这不仅能够加深学生对物理知识的理解,更能激励其树立远大的科学理想。此外,教师还可以充分利用网络资源,向学生展示物理领域的最新成就和科技进步。这样,学生就可以感受到物理学科的实际应用价值以及其强大力量,进而更加热爱物理和实验。值得注意的是,虽然高中生已经具备一定的生活经验,但这些经验可能会存在一定误区,甚至会造成思维阻碍。因此,教师可以通过创设不同形式的问题情境,将学生的已有认知和实验现象结合起来,创设一些看似矛盾、冲突的情境。这样,学生就可以在观察中产生疑问,进而通过实验来验证自己的猜想。在这个过程中,学生可以培养起敢于质疑、勇于探索的实验精神和严谨的科学态度。

(三)运用现代信息技术

网络学习材料多样且丰富,当代信息技术与之紧密融合,能够增强学生的动手能力。在以往的高中物理实验课程里,多数的实验项目直接复制自教科书,教师鲜少对实践授课加以延伸,难以激发学生们展开思维和创造性思考。在当代先进的信息技术助力之下,教师开展实验性学习的效率得到显著提升,成效愈发显著,而学生们也获得了更广泛的空间来独立策划和执行实验项目。

例如,在“研究加速度与力量、重量之间的联系”的相关内容时,教师可以借助加速度检测器和数据收集程序来直接操纵数据,呈现出实验成果。学生能够迅速掌握自然法则,并展开进一步的实验验证。教师也可以指导学生借助动力学探测器、空气滑轨、光电传感器等开展实验操作,并对比各项实验的偏差及其各自的优点与不足,使学生熟练掌握多种实验工具的应用技巧,深入理解该实验的基本原则;或借助展示革新试验影片的方式提出疑问,激发学生的思维;或借助研究小组和演讲展现的手段激发学生的参与热情,提升学生的实际操作技能。

(四)设计趣味实验

在开展实验时,教师需策划富有吸引力的研究项目,这些项目应能迅速唤起学生的求知欲,点燃他们的好奇心。通过这种方法不仅能够为学生探索性学习的能力奠定坚实的基础,同时也可将深奥的物理原理通过形象鲜明的实验方式呈现给高中学生,从而显著增强学生的认知解析技巧。

例如,在教学“牛顿第一定律”时,为了生动展现“物体保持原有运动状态直至外力作用”的深刻内涵,教师可以设计一系列创意实验,如利用斜面小车实验,让学生亲手操作,观察小车在不同材质表面滑行距离的差异,直观感受摩擦力对物体运动状态的影响。当学生们面对实验现象困惑不解,正是思维碰撞的火花四溅之时,教师适时介入,以深入浅出的方式揭示惯性原理,那一刻,物理学的奥秘仿佛被点亮,学生们眼中闪烁的是对未知世界无尽的好奇与探索欲。这样的教学方式,不仅让牛顿第一定律的精髓深入人心,更激发了学生们对物理学科持久的热爱与追求。

三、结语

实验在物理课程中占据了至关重要的地位,同样是实现物理基本素质培养的主要手段。因此,高中物理实验教学方法进行革新显得尤为迫切。教师需要不断创新实验课程的设计和实施方式,使物理实验课程更加贴近学生的实际情况,以满足学生的个性化需求和社会的发展需要。

参考文献:

[1]康鹏.核心素养视域下高中物理实验创新的现状分析及策略研究[N].科学导报,2023-08-16(B03).

[1]赵志贤.新高考背景下高中物理实验教学探究[J].数理天地(高中版),2023,(16):106-108.

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