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浅谈高中物理小实验小制作对学生核心素养的培养作用

曾永军

湖南省新化县资江中学,417600

摘要: 核心素养要求下,教师要将枯燥、繁琐、抽象的物理知识和生活建立起联系,增加学生对物理的兴趣和科学的实验探究方法。物理学是一门以实验为基础的学科。高中物理教学的内容包含大量的实验。可以说,实验教学是高中物理教学的核心。在高三物理教学中,既要准确记忆物理理论知识,又要有序地进行物理实验,提高物理成绩。所以教师要引导学生在生活中进行简单易行的小实验,提升物理知识联系生活的能力,从而提升学生核心素养。本文就高中物理进行小实验小制作中存在的问题入手,分析物理实验教学的重要性,并给出相关策略。
关键词: 高中物理;高三;实验教学;策略
DOI:10.12721/ccn.2021.157093
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前言:

高中生上进行物理小实验操作,能开阔学习视野,培养逻辑思维,提升分析思维、综合思维等能力,有利于智力的发展,能为今后的良好成长奠定坚实的基础。而高中物理把数学作为工作语言,用实践检验理论,是一门综合了准确性、多向性、多层次和实用性的学科。新时代下的高中物理教师更要发挥教学改革的引导作用,优化教学观念,采用多样化的实验教学方法,提高学生对物理知识的理解和记忆,提高学生动手能力,提高学生实验能力。

一、高中物理核心素养概述

物理核心素养是指学生在物理学习过程中对物理知识的不断积累和整理,使其能够根据物理知识建立与生活的联系,从而提高学生的实践能力和科学探索能力。还能让学生在学习物理的过程中不断提高物理思维能力,以及培养学生的动手实验能力和物理创造能力,最终达到提升学生物理素养的目的。另外,物理实验教学还能在很大程度上提高学生的物理实践能力,通过物理学习来教授实验技巧可以让学生在生活中发挥创造发明能力。同时,物理知识与生活产生联系,激发学生的动手实践能力,还能提升学生的理性思维,促进科学素养的提升,提升高三物理复习效率[1]

二、在高中物理实验教学中存在的问题

(一)教学方式固化

开展实验课的目的就在于培养学生对物理理论知识的理解和解决问题的能力。当前,在高中物理实验教学中,教师总是侧重讲解,让学生机械地记忆实验的目的、过程和注意事项,让学生无法全面地认识物理实验中渗透的原理,物理实验失去了教学的根本意义,反而成为了象征性的理论记忆教学活动。

(二)学生缺少实验参与度

在高中物理教学中,教师多采取演示实验教学法。多数情况下,学生处于被动地观察状态,无法真正体验实验过程。探究式实验中,学生获得实验数据后,只能按照教师的要求进行理论知识的演示。长此以往,学生就会缺乏对经验的感知与设计,难以融入实验过程。学生没有对体验的深刻反思过程,所以对于体验的理解就比较浅薄。

二、关于利用物理小实验小制作提升学生核心素养的相关策略

(一)开展生活化的物理实验活动

实验是高中物理课堂教学中一项重要内容。可以说,物理教学没有实验操作就没有了灵魂。身为高中物理教师,为了积极响应新课改要求,推动教育事业的进一步发展,教师要在教学过程中科学合理地融入生活实验活动,提高学生的实践能力,调动学生的学习积极性并鼓励学生在动手实验时联系生活,进行创造发明。举例来说,根据热胀冷缩原理,教师可以布置这样一个实验任务,让学生观察马路中间的切线在夏天和冬天的变化和火车铁轨缝隙,还可以让学生学着制作生活中常见的孔明灯。根据这一系列的小实验和探究活动,让学生在感受动手乐趣的同时,更深入地体验物理知识与现实生活的关系,培养学生的科学探究意识,能为学生的物理高阶学习打下坚实的基础。

(二)采用小组合作方式

高中生接触物理学科时间较短,很多问题不能独立地思考和解决,这就需要在实验教学中通过互帮互助,小组合作的形式进行学习和实验。小组合作是把学生分成不同的学习小组,它能培养学生的合作学习思维,提高其学习能力,使学生解决学习困难[2]。因为高中物理实验的各个阶段都比较复杂,逻辑性强,增加了高中生的学习难度,影响了高中生对实验难点的认知。所以,为帮助高中学生解决学习困难,教师可以在物理教学中设立小组课程。比如,在复习“机械能守恒定律”时开展实验时,教师可以先把全班同学分成不同小组,再安排每个小组成员负责不同的实验任务。也就是说,有的学生是负责把打点器固定,并把计时器调试好;有的学生是负责将纸带穿过计时器,并固定实验的重物;还有的学生是放开纸带,让实验物体下落打点;最后还有专门负责记录的成员记录数据,得出机械守恒相关的原理。通过小组实验的形式,既能让实验效率提高,准确度提升,还能让学生学会团队协作,促进学生实验能力发展,加深学生的知识印象。

(三)课内外教学相结合

现阶段只靠课本的相关物理实验,高中生是很难在短时间内提升实验知识的。为了丰富高中生的实验知识,教师可以在物理教学中引入课外活动内容。要提高实验能力,加强对物理理论的认识,高中生不仅要在课堂上学习物理理论知识,而且要在课外学习文化知识。参与课外物理实验,能提高学生的物理思维能力,促进心理发展。比如,在学习“机械能与传动装置”的过程中,为了让学生对机械有更深入的了解,可以找出生活中的铰链四杆机构在工业、农业、食品等各行业中得到的广泛应用,并根据事例介绍原理。同时,还可以鼓励学生根据机械规律,进行简单的雷达天线的俯仰结构、汽车雨刮器之类的铰链四杆制作。不仅能够让学生学以致用,还能够提升学生的实验水平,提升动手能力。

(四)引导学生思考探究

在高中物理实验教学中,培养学生的探究精神,使学生不再拘泥于教科书的知识,充分调动学生实验的积极性,从而发现物理规律,认识本质,培养科学的实验态度。在学生开展实验的过程中,难免会遇到很多难以解决的问题,这个时候教师不应该立刻介入实验,而是应该多方面引导,让学生自主探索实验,提升个人动手能力和思维能力[3]。比如,在研究“物体的形变”实验课中,学生通过不同的弹簧长度,分别记录弹力大小数据,得出弹簧弹力大小与伸长量成正比。通过这种方式,学生会对物体形变更加感兴趣,物理理论也能运用在学生的房屋桥梁模型建造等小创造小实验中。这种形变小实验简单易行,能激发学生探索的兴趣,每个人都能参与探究,正因为难度适中所以学生能够独立探索。能帮助学生在奇妙的物理世界建立知识体系,形成创造性思维。这样学生的直观感受更加强烈,问题就会迎刃而解,知识也更牢靠更深刻。

三、结语

物理实验是结合生活知识和物理理论的有效教学方式,这个过程可以让物理知识清晰显现出来,让枯燥的知识变得生动而活泼,让学生更容易接受。高中生的动手能力很强,因此我们应该利用这一优势重视对高中生实验能力的培养,鼓励他们进行小实验和小发明制作,增加他们对物理的兴趣[4]。当前的高中物理正是改革的关键时期,教师应重视物理实验并充分展示物理实验的好处和魅力,学生才能意识到物理实验的重要性,提升学生高三学习复习效率,才能爱上物理,从而提升物理核心素养。

参考文献:

[1] 郝建国. 浅析在高中物理实验教学培养学生的物理核心素养[J]. 山海经:教育前沿, 2020(1):1.

[2] 卢万昌. 试析高中物理实验教学中学生物理核心素养的培养策略[J]. 新教育时代电子杂志(教师版), 2018.

[3] 罗大龙. 小实验,小制作,小论文——高中物理课外实践"三部曲"探究[J]. 高考, 2018(29):1.