發(fā)《比較教育研究》21年4月刊
湖北省建始縣第一中學(xué) 劉建成 郵編：445300
摘要：高中物理具有一定的實(shí)用性和抽象性，主要通過對(duì)自然現(xiàn)象中存在的物理知識(shí)進(jìn)行講學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)自然世界，并對(duì)物理原理加以運(yùn)用，新課改的推行要求提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，重視學(xué)生能力的發(fā)展，如何利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法提高高中生的物理核心素養(yǎng)，成為高中物理教師面臨的一大挑戰(zhàn)。
關(guān)鍵詞：高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；核心素養(yǎng)；培養(yǎng)策略
在高中物理教育，實(shí)驗(yàn)是很重要的內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生更好的理解物理現(xiàn)象、物理概念、物理知識(shí)，將其變成自己的理解和能力。物理教學(xué)需要有直觀化觀察的過程，這個(gè)過程有利于學(xué)生形成觀察能力與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，構(gòu)建屬于自己的物理模型。在新課改持續(xù)推進(jìn)的今天，核心素養(yǎng)成為了時(shí)代的追求。物理教學(xué)在實(shí)驗(yàn)中同樣需要體現(xiàn)出核心素養(yǎng)教育的意義。教師不能只是簡(jiǎn)單的讓學(xué)生死記硬背實(shí)驗(yàn)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而是要讓學(xué)生在親自操作中，形成物理知識(shí)使用能力、實(shí)驗(yàn)操作技巧，并將其應(yīng)用到生活之中，形成屬于學(xué)生自己的實(shí)踐能力、探究能力。
一、高中物理核心素養(yǎng)的基本概念詮釋
在高中物理教學(xué)中，要想培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，教師首先要加深學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的認(rèn)知。具體來說，核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理基本知識(shí)、物理實(shí)驗(yàn)操作技能時(shí)需要具備的基本素質(zhì)。核心素養(yǎng)要求教師順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合實(shí)際生活教學(xué)物理知識(shí)。另外，物理實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)重要的物理學(xué)習(xí)內(nèi)容，是提升學(xué)生綜合素質(zhì)的重要導(dǎo)向，也是學(xué)生科學(xué)認(rèn)知社會(huì)現(xiàn)象的先決條件。因此，以高中物理核心素養(yǎng)為重要導(dǎo)向進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展有著極其重要的作用。
二、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題分析
首先，對(duì)操作性實(shí)驗(yàn)重視程度不足。從高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的角度來看，盡管在很多高中學(xué)校都建設(shè)了物理實(shí)驗(yàn)室，但是教師受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，為了節(jié)約更多課堂時(shí)間進(jìn)行理論知識(shí)講解，往往直接在課堂中為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，忽略了組織學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的重要性。因此，很難使核心素養(yǎng)通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)滲透給學(xué)生。其次，實(shí)驗(yàn)操作方式僵化。盡管一些教師將有些實(shí)驗(yàn)的操作交給學(xué)生來完成，但是卻要求學(xué)生按照教材中給出的方法和步驟來操作實(shí)驗(yàn)。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法過于僵化，無法使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)得到學(xué)習(xí)能力的提升，甚至?xí)箤W(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)形成枯燥性的刻板印象，不利科學(xué)思維培養(yǎng)。最后，重視模擬實(shí)驗(yàn)，忽略實(shí)際操作。近幾年，中國(guó)的信息化教育已經(jīng)得到普及，越來越多的信息化工具在課堂教學(xué)中得到應(yīng)用。由于互聯(lián)網(wǎng)中包含大量的實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件，很多教師會(huì)直接通過軟件帶領(lǐng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)方法和現(xiàn)象。但是這樣的實(shí)驗(yàn)方式還是無法完全取代實(shí)際操作的學(xué)習(xí)感受，學(xué)生無法真正融入物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不利科學(xué)探究等素養(yǎng)培養(yǎng)。其實(shí)，只要重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，回歸物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)，物理核心素養(yǎng)將很好地得以培養(yǎng)。
三、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略
1.突出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位
在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生的主體作用并未發(fā)揮出來，導(dǎo)致學(xué)生的課堂注意力不集中、思維渙散，主動(dòng)學(xué)習(xí)能力差。不過，由于核心素養(yǎng)理念的推進(jìn)，要求學(xué)生多思考、多探索、多應(yīng)用，進(jìn)而提升自身的學(xué)科思維能力、探究能力，所以，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位是非常關(guān)鍵的。一是物理教師需要改變傳統(tǒng)的教育意識(shí)，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程有一個(gè)充分地認(rèn)識(shí)和理解，改變傳統(tǒng)的“看重習(xí)題訓(xùn)練，忽視實(shí)驗(yàn)操作”“看重課堂知識(shí)傳授、忽視應(yīng)用能力培養(yǎng)”等理念。將學(xué)生作為教學(xué)的主體、教師作為教學(xué)的引導(dǎo)者，為學(xué)生提供大量的空間和時(shí)間進(jìn)行獨(dú)立思考、設(shè)計(jì)和應(yīng)用，不但能夠提高對(duì)物理實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的理解力、記憶力，而且也能夠引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)自身學(xué)科素養(yǎng)；二是需要充分地利用教材中規(guī)定的相關(guān)實(shí)驗(yàn)資料或設(shè)備，然后按照具體的教學(xué)目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生自我創(chuàng)新和發(fā)展，引入一些創(chuàng)新和個(gè)性元素，也就是說，物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，則是物理教師在新課標(biāo)的推動(dòng)下從復(fù)制課本內(nèi)容至拓展課本知識(shí)的一個(gè)最佳嘗試和手段，其能夠吸引學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的關(guān)注度，加強(qiáng)自主能力的鍛煉，刺激學(xué)生的求知欲和探索欲，進(jìn)而加強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立思考意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)等。
2.強(qiáng)化學(xué)生體驗(yàn)，鍛煉科學(xué)探究能力
在理論知識(shí)學(xué)習(xí)中，學(xué)生記住了物理概念和規(guī)律，但并不意味著建立了物理觀念，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋和解決生活中遇到的現(xiàn)象和問題，擁有了科學(xué)思維。因此，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師仍然需要鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，親身投入到實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中，鍛煉科學(xué)探究能力。比如在“測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，要引導(dǎo)學(xué)生親自探究。在此之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過閉合電路歐姆定律，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)閉合電路歐姆定律的不同表達(dá)式，自主設(shè)計(jì)和制定實(shí)驗(yàn)方案，可以選擇電壓表和電流表，也可以選擇電流表和電阻箱等，不限制實(shí)驗(yàn)工具的選擇，給予學(xué)生一定的自由性，使其能夠充分發(fā)揮自身想象力和探究能力。此外該實(shí)驗(yàn)中存在著一定安全隱患，以伏安法測(cè)電阻為例，如果電路短路，電路中電流過大，會(huì)損壞電表和電池，因此在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)要防止電阻為零的情況發(fā)生。設(shè)計(jì)完實(shí)驗(yàn)后，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由歐姆定律公式：U=E-Ir，以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，做出U-I圖像，利用圖像法求出電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻。該實(shí)驗(yàn)過程的體驗(yàn)，既鍛煉了學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力，又培養(yǎng)了分析論證能力和科學(xué)探究能力，有利于形成嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
3.挖掘教材中有關(guān)核心素養(yǎng)教育資源
新課改背景下，高中物理教材無論是在模塊編排還是內(nèi)容選擇等方面都做了很大改動(dòng)，于其中融入了很多德育教育因素，在日常教學(xué)中，教師應(yīng)善于挖掘教材中的核心素養(yǎng)教育資源，逐步促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的生成與提升。如高中物理教材中蘊(yùn)含了大量的原理、定理、公式等，這些學(xué)科內(nèi)容是無數(shù)位物理科學(xué)家、學(xué)者花費(fèi)了畢生精力得出的結(jié)論，是閃耀著智慧之光的精神食糧，每一個(gè)公式或定理之后都可能隱藏著一段艱辛、隱藏著不懈追求科學(xué)的堅(jiān)強(qiáng)意志。因此，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)這些公式定理感到枯燥無聊時(shí)，教師就可及時(shí)為學(xué)生穿插講述一些公式定理背后的有趣故事，講講定理提出者的人生歷程以及不懈追求等，這樣不僅能活躍課堂氛圍，重新調(diào)動(dòng)起學(xué)生的思維，更能讓學(xué)生體會(huì)到什么是真正的匠人精神，什么是科學(xué)追求等，從而讓學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念、學(xué)習(xí)態(tài)度得以改變。另外，在日常教學(xué)中，教師也要善于拓展，善于運(yùn)用一些神秘的物理現(xiàn)象、物理知識(shí)激發(fā)學(xué)生探究欲望，激發(fā)學(xué)生思維，讓學(xué)生的目光能看得更長(zhǎng)更遠(yuǎn)。如在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《萬有引力》這一章節(jié)時(shí)，教師可為學(xué)生詳細(xì)講解萬有引力的發(fā)現(xiàn)與論證過程，給學(xué)生放映一些相關(guān)的紀(jì)錄片等，如引導(dǎo)學(xué)生觀看、探究地球與月亮之間的萬有引力是否是引發(fā)將地球潮汐現(xiàn)象的主要原因。通過這樣的教學(xué)方法，將學(xué)生的視野、思維拋進(jìn)廣闊的宇宙，讓學(xué)生的目光、思想不再僅局限于當(dāng)前的幾個(gè)定理、幾個(gè)物理現(xiàn)象，同時(shí)也不再滿足于現(xiàn)狀，而是開始主動(dòng)探究更為廣闊的物理空間，學(xué)習(xí)了解更加復(fù)雜深?yuàn)W的物理知識(shí)?？傊谖锢碚n堂中，教師要能深入挖掘教材中的有利因素充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于科學(xué)、對(duì)于物理的濃厚興趣。
4.加強(qiáng)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)
高中學(xué)生正處于青春期，個(gè)體之間的發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題能力等都存在著明顯的差異。教師這時(shí)理應(yīng)主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生，發(fā)現(xiàn)學(xué)生之間的差異之處，盡可能多創(chuàng)設(shè)分組實(shí)驗(yàn)，拓展學(xué)習(xí)空間，打破傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)課堂因講授方式呆板而導(dǎo)致教學(xué)氣氛過于沉悶，從而改變學(xué)生被動(dòng)地接收知識(shí)的狀態(tài)。分組實(shí)驗(yàn)為每位學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)氛圍、強(qiáng)化學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的責(zé)任感、提高學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、增強(qiáng)集體意識(shí)，學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)過程中各抒己見，有利于開拓性思維和思辨思維的養(yǎng)成，在分組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后儀器的規(guī)整中，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。最終為發(fā)展學(xué)生的品質(zhì)、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)以及培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
結(jié)束語
綜上所述，在物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是必不可少的組成部分，在新課改的要求下，學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不容忽視。高中物理對(duì)學(xué)生來說有一定難度，需要教師的積極引導(dǎo)，在實(shí)驗(yàn)過程中不斷給予學(xué)生正確的指導(dǎo)與幫助，通過合理有效地教學(xué)方式，讓學(xué)生在掌握相關(guān)物理知識(shí)的同時(shí)，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作能力。核心素養(yǎng)是影響學(xué)生學(xué)習(xí)、生活與終身發(fā)展的重要內(nèi)容，應(yīng)被教師重視。在教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)結(jié)合物理學(xué)科的特性，創(chuàng)新教學(xué)方法與模式，使用合作學(xué)習(xí)等方法加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，并在教學(xué)過程中注重引導(dǎo)學(xué)生的思維、觀念。如此，教師便能從教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，并提高教學(xué)的整體質(zhì)量。
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