基于核心素养的高中物理实验教学探究
李文钦
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李文钦,. 基于核心素养的高中物理实验教学探究[J]. 现代物理学报,2021.5. DOI:10.12721/ccn.2021.157051.
摘要: 在高中,物理是一门非常重要的学科,很多知识都是抽象的。高中物理学习有一定的困难,作为一个高中物理教师应该深入细致地研究当前高中物理教学的现状,在探索物理知识的基础上,查找核心识字教学问题和漏洞,并提出有效的方法,来解决这个问题的物理课堂教学。本文将实践与先前的教学经验相结合,并就如何在高中物理教学中提高学生的核心素养提供了一些建议,以供参考,
关键词: 核心素养;高中物理;课堂教学
DOI:10.12721/ccn.2021.157051
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目前来看,物理实验教学缺少有效性,教师教学模式过于僵化,不重视以理论与实践相结合的方式分析实验,令学生难以理解相关概念和规律。同时,因实验教学重讲授、轻活动,局限于用笔“做实验”,令学生学科核心素养发展受到了一定阻碍。加之“看实验”“看投影”教学现象突出,使学生始终未能养成良好的实验习惯。针对这个问题,要面向学科核心素养创新实验教学。

一、注重实验探究,发展物理观念

高中物理知识的学习强调在实践中完成学习任务。高中物理课程涉及的知识内容大多抽象复杂,需要学生拥有较强的逻辑思维能力,而传统的教学模式受诸多因素的制约,对学生思维的发展不利,导致学生缺乏学习的兴趣。鉴于此,教师在实际教学中要以核心素养为导向,鼓励学生积极参与到物理实验探究活动中,让学生在亲自操作中发现和探究问题,加深对知识的理解及记忆,实现知识的内化,构建系统完整的知识框架。当然针对物理知识的学习,学生需要做到深入探究,对知识的原理加以真正理解,进而更好地应用知识,获得物理观念的发展,深化物理核心素养。以“抛体运动”为例,教师在实验教学环节可以带领学生进行室外实验,让学生在抛体运动实验中总结知识,学会利用控制变量法来掌握抛体运动的规律,深入理解知识内涵,进而提高学习效率和学习兴趣,达到预设的教学目标。

二、鼓励实验创新,发展创造能力

对于高中物理实验教学而言,其重要内容之一就是创新物理实验,即:教师在实验教学中要注重对学生创新思维意识的培养,积极挖掘学生的创造力与想象力,以此增强教学有效性,促进学生物理核心素养的培养。以“恒定电流”为例,教师可以事先准备好相关的实验器材,引导学生对欧姆定理进行复习回顾,在此基础上导入新课内容,提出问题:要想测出一块干电池的内电阻和电动势,需要哪些实验仪器?选用何种电路图?选取的原理是什么?很多学生通过思考会回答:结合公式E=U+Ir,利用电流表进行电流的测量,利用电压表进行两端电压的测量,在此基础上对滑动变阻器滑片的位置加以改变,以此测量出两组电流与电压的数值,求出干电池的内电阻与电动势。根据学生的回答,教师可以要求学生以小组为单位进行实验操作,通过探讨和交流来总结其他的方法,如:①结合公式E=U+U/R•r,利用电流表进行电流的测量,并对电阻箱旋钮进行调节,让电路中的电阻得以改变,在此基础上测量出几组电流与电压的数值,进而得出内电阻与电动势;②结合公式E=IR+Ir,利用电流表进行电流的测量,并对电阻箱旋钮进行调节,让电路中的电阻得以改变,在此基础上测量出几组电流与电阻的数值,以此得出内电阻与电动势。通过这样的方式,学生能在实验探究中准确理解所学的物理知识,获得创新意识及能力的发展。

三、创设实验情境,发展科学探究素养

科学探究的要素包括解释、问题、交流、证据等。科学问题的提出是科学探究的前提,这就需要教师积极挖掘实验对培养学生发现与提出问题能力的作用。通常教师在物理实验教学中可以创设相应的情境,让学生通过观察、体验、联想得以形成、提炼、探究科学问题,激发好奇心,提高科学探究能力。以“滑动摩擦力”为例,大部分学生都认为相对运动越快,则滑动摩擦力越大,针对学生的这种想法,教师可以顺势引导:这种想法看似很有道理,但还需通过实验来验证想法是否正确,请大家设计实验进行检验。在实验设计过程中,学生需要重点考虑两个问题,即:①滑动摩擦力应如何测定;②变量的控制,即在其他条件不变的前提下,对相对滑动速度大小进行改变。如下图所示,相对地面而言,上面的物块处于静止状态,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等;加挂钩码之后,让小面的小车进行加速运动,这时会发现弹簧测力计的示数保持不变,继续改变钩码的数量,重复进行上述实验操作,会得出如下结论:相对运动速度大小与滑动摩擦力的大小无关。

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四、结合实际生活,发展物理思维

在高中物理实验教学过程中,教师需要调动学生学习的能动性和自主性,即:善用生活中的物理现象来激发学生的好奇心与探究欲,让学生能积极参与到实验教学活动中,有效培养学生的物理思维。换言之,教师在物理实验课堂上应该有机结合物理知识与实际生活,利用学生熟悉的生活事物来激发学生的课堂参与热情,让学生更好地理解物理实验,获得物理思维的发展。以“长度的测量”为例,教师在实验教学环节要准备好实验所需器材,如螺旋测微器、游标卡尺等,要求学生在实验中灵活运用器材,认真测量生活中常见的物体,如瓶口直径、水杯高度、桌椅长度等,从而意识到物理的重要价值,形成物理思维。又如:开展“圆周运动”的物理实验时,为了让学生准确理解向心力,学会利用圆周运动的知识解释生活中的圆周运动现象,教师可以引入生活中常见的游乐场飞椅现象,鼓励学生观察和思考飞椅的运动轨迹,对其中蕴含的物理知识进行探究;然后引导学生利用圆锥摆对飞椅的运动形式进行粗略模拟,进而对向心力的表达方式进行验证。这样的实验案例与实际生活相贴近,能激发学生的实验探究兴趣,提高学生的物理思维和动作能力。

结语

总之,在开展高中物理课堂教学过程中,教师要立足于高中生.的身心发展特点,突出物理课堂教学的针对性和有效性,引导高中生对物理实验知识进行深人的学习及思考,强化高中生对物理知识点的有效学习及理解,进一步提升课堂教学的实效性。在物理实验教学中,把握物理学科核心素养内涵,做好物理实验教学的针对性设计,使高中生联系物理实验,对物理理论知识进行有效的理解,提升物理课堂教学的质量,使高中生物理核心素养得到有效地发展。

参考文献

[1]陈熙.深度教学:以核心素养为导向的高中物理教学模式探析——以“万有引力定律”教学为例[J]. 福建基础教育研究,2018(10):116-117.

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