新一轮课改,新教科书,新高考,使高中物理实验的教学发生了很大的改变。在这种情况下,高中物理老师要跳出传统的、以知识为基础的教学思维,在思维和方式上有所革新,为祖国和社会培养出具有探索精神和创造精神的杰出人才,并且让物理的知识和技巧,真正融入学生的认知系统之中,让他们可以在真实的世界中,用自己的方式去解决一些真实的问题。
一、高中物理实验教学的现存问题
“深度探究”是教师和学生在课堂上获得“深度学习”层次的必要途径,它是学生和教师在课堂上进行的一种学习状态。深度探究要求学生对知识有一个深刻的认识,可以将自己的知识和技巧在情景中进行有效的应用,从而解决实际的物理问题,提高他们的思考能力,这对于高中的物理核心素养来说,是一个非常重要的先决条件。然而,受应试教育理念的影响,包括实验在内的高中物理课程缺乏“深度探究”,学生们大多只会解答“现成”的问题,而与实际生活的联系并不紧密,学习的方式也较为被动和机械。
在以上的教学方式中,学生不能完全沉浸在自己的学习活动中,基本上都是被动地接受课本上的知识,只是单纯地模仿老师的实验示范,缺乏对知识的质疑与批判,没有对实验过程进行反思,也没有对所学到的知识进行检验和巩固。与此相对应,对已完成的学习活动进行的反思也主要是“知识性”的,也就是对“对错”的判定,缺乏对学习全过程的分析与知识的转移与运用。这就导致了学生很难感受到物理学科的科学原则、思维方法和实践价值,不能实现对学生的综合素质的全面培养。
二、指向深度探究的高中物理实验教学实践策略
(一)积极进行实验前期准备
在实际的实验教学实施过程中,高中物理老师必须采用一定的策略,做好充分的前期工作,才能把课堂的教学设计真正落实起来。有构建主义的理论认为,要使学生的认识得到发展,就必须将理智和情感相融合,在一定的情境下,通过与已有的知识体验进行交流,从而实现对知识的内化和认识的构建。若以实验室为具体情境,以教师与学生、生生之间的互动为一种社交文化互动,则在进行实验前所做的一切预备工作都是为了让学生获得必要的认知体验。
例如,加速度和质量之间的关系的实验。老师在传授这些知识的时候,要为他们在实验中扩展他们的思维提供一个有利的教学情境。举个例子,老师可以在课堂上给学生们看一部卖车的录像,里面的销售员会把“百米提速”之类的知识都说出来,以此来区别对待。老师可以这样问:从物理学的观点来看,在各种道路条件下,有什么要注意的地方?由此,我们可以看到“摩擦力”这一概念。
(二)为使实验问题具体化而进行科学的设计
由于高中物理课程的特点是知识点比较多,所以在教学过程中存在着许多的问题和难点。要使深入探索在高中物理实验中的功能与潜能得以充分地利用,就必须对实验的内容进行科学的设计,并尽可能地涵盖其中的重点与难点。通过这种方法,可以使学生在实验过程中对教学中的关键、难点进行联想、理解和吸收,从而使他们能够在实践中解决问题,达到良好的学习效果和建立知识系统。但是,在提出问题的具体方式时,老师要慎重考虑,要使学生产生兴趣,主动接受,引发他们的自主思维,为最后实验的求解提供直接的启发。
例如,“变交流电”的有关内容,在教学过程中要求学生运用数学知识及物理方程来完成某些运算,其教学内容涉及多个学科领域。举个例子来说,将一个电加热器从一个 DC供电变成一个 AC供电,它在同样的一段时间里发热和发电的时间是不一样的。通过特定的实验资料,使同学们能准确地判断出交流电源的最高电压。在这个问题上,老师要做一个示范,让他们自己去寻找答案,让他们说出自己对这个问题的应用的看法,然后才能进行详细的实验。
(三)视觉化教学经验的最佳化
相对于高中物理的理论知识而言,实验是一个比较直接的方法。然而,“直观性”具有局限性,在微观层面上,学生无法观察到具体的情况,只能通过思维与想象力将其与实验现象相联系。要使学生的实践经验得到最大程度的发挥,就必须运用多种方法和手段,使物理实验变得更为形象,使其获得更多的感官享受。对于一些比较简单的物理内容,老师们还可以针对一些比较简单的物理内容,进行一些易于操作的“小实验”,从而使“物理”在实际应用中得到更大的发挥,从而使其在实践中得到更多的应用。
例如,在教学向心力的有关内容时,老师可预备一台转盘机,把塑胶碟放在上面,让同学把它当作餐厅里的桌子转盘。接着将转盘旋转,观测其在旋转过程中的旋转。然后,让同学们把书平放,然后旋转,这样就能感觉到手指与书的摩擦,并想一想“向心力”到底是怎么回事。然后,根据老师给的工具,将一颗小铁球系在一根小绳子上,让它绕着桌子转圈,感受到绳索的力量,然后再进行思考
(四)以“问”促实际思考
通过对高中物理实验进行深入的研究,可以很好地弥补过去缺乏对学生进行辩证思考能力培养的缺陷,在教学方法上要提倡“问题”和“练习”两个方面。老师应该意识到,学生提出问题要具有不盲目崇拜权威的特点,又要避免盲目地相信自己。换句话说,就是要有勇气去怀疑自己,去反思自己的学习。在教学的全过程中,老师要推动与学生的平等、开放的交流,让他们学会在实践的基础上与别人进行科学的讨论,学会用事实来证明自己的观点。
例如,关于电流的实验。让同学们用手牵着两节干电池,并不觉得有什么不同。接着,将一个镇流器串联起来,在切断线路的那一刻,同学们就有了一种被电击的感觉,这时请同学们再讲解一遍。两种解读方式,同学们给出了各自不同的观点,各自给出了各自的“理论”。然后老师让同学们分组讨论。在讨论中不能解答的问题时,应让学生自行设计、论证,并以科学为依据。在活动完成之后,要求每个组派出一位学生来介绍自己在这个过程中的心得体会,交流自己的想法、成果,以及分组内进行相互评价等。
结语:
总之,以深入研究为导向的高中物理实验是一项相对烦琐、对教师和学生都有很大需求的教学行为。期望对这种教学模式给予充分的关注,充分了解它对于提高学生的物理学科核心素质的重要性,做好相关的教育改革和实践工作,力争使教育更有成效。
参考文献
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