陈龙
四川省达州中学 四川达州 635000
摘要:物理课标要求促进学生自主学习,让学生积极参与,乐于探究,勇于实验,勤于思考。通过多样的教学方式,帮助学生学习,形成物理观念,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度;通过实验探究提高学生的科学素养,已成为当前实验教学改革的主要方向。本文就高中物理的演示实验,分组实验,多媒体配合演示,课堂外的实验四种教学策略进行研究。
关键词:物理实验,科学探究,学科素养
物理学是以实验为本的科学,通过实验探究得出物理规律,使学生探索获得新知,通过实验让学生体会科学探究方法,养成科学思维习惯,增强创新意识和实践能力。对比当下物理实验教学现状,可知高中物理实验教学迫切需要改革,通过实验探究提高学生的科学素养,已成为当前实验教学改革的主要方向。
一、当下高中物理实验教学的现状
由于对实验认识不够和各校条件不同,许多学校对高中物理实验课程在资金投入、组织教学等方面都存在不足;教师和学生层面也普遍存在以下几方面问题。
(一)实验教学没有得到应有的重视。其实不少教师是深知物理实验教学重要性的,但迫于各方面的压力,在教学中过分偏重课堂讲授;加之科技的飞速发展,多媒体教学手段的应用,部分教师过分追求多媒体模拟实验,而削弱、放弃了实验的直观教学法。
(二)学生实验过程过于机械。一些教师仅为完成任务而安排实验,对学生实验能力的培养没有计划和目标,造成一部分学生对物理实验积极性不够;课前对物理实验的目的、原理和步骤等不了解,实验课堂变成了复制老师的操作,实验质量不高。
(三)对学生实验操作评价体系不完善。学生会使用一些基本物理仪器具有良好的实验修养,是物理学科的基本要求之一。但在实验评价中,缺乏对实验技能的考查。
二、高中物理新课程标准要求及转变
前不久修订的(2017年版2020年修订)普通高中物理课程标准指出:高中物理要引导学生经历科学探究过程,体会科学探究方法,养成科学思维习惯,增强创新意识和实践能力;高中物理课程通过创设学生积极参与、乐于探究、勤于思考的学习情境,培养和发展学生的自主学习能力。通过多样化的教学方式,利用现代信息技术,引导学生理解物理学本质,整体认识自然界,形成科学思维习惯,增强科学探究能力和解决实际问题的能力。新课标将“物理实验”的提法变为“物理实验与科学探究”,它既是物理教学内容和学习方式,同时又是物理教学的目标,可见物理实验与科学探究占有更加重要的地位。
三、新课标下高中物理实验教学策略的探索
(一)做好演示实验,提高课堂教学质量。
物理演示实验具有形象、生动的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出物理情景,使学生感受倍深。我的具体做法是:
1.认真做好演示实验前的一切准备工作,包括: ①选择仪器装置,熟悉仪器装置的构造、原理和性能,做好充分的预演工作。②了解掌握实验的准确度,找出产生误差的主要原因和减少误差的措施。③掌握实验时间。演示实验过程中如何引导学生进行观察,什么时候提出什么问题等,在备课时必须做到心中有数。
2.将教材的演示实验提前安排给学生,并把事先印好的实验“预习单”发给学生,让学生填写实验目的、原理、器材、步骤等,使学生课前做好充分的预习。
3.选用合适的演示方式和方法。根据不同的教学目的和教材内容的特点以及学生的实验水平来决定演示方法。
①针对贴近生活,容易分析、理解的实验,采用先做实验,然后通过分析和推理建立概念与导出规律的方式。例如测运动物体加速度的实验就可以采取这种方式。
②对于原理稍微抽象或不易理解的实验,可先讲理论与分析推理,然后做演示实验加以验证。例如利用双缝干涉测光波长的实验就适合先讲解,再实验的方式。
③对于操作过程繁琐,注意事项很多的实验采用教师边做演示实验,边分析推理的方式。例如验证动能定理的改装实验就更适合这种方式。
(二)加强学生分组实验,培养学生的协作精神、实践能力及创新意识。
物理分组实验是学生获取知识的重要途径,也是学生通过思维、实践,对物理概念和规律深入领悟并升华成理论思维的一个动态过程。教学中要注意以下几个方面:
1.实验前教师必须向学生提出明确的实验目标,提高学生的自主意识和计划意识,让学生知道做什么,为什么这样做,提高实验效率。
2.实验中教师要指导规范操作,培养实验技能,要善于引导,鼓励学生积极思考,大胆实践。比如在使用打点计时器对小车速度与时间之间的关系进行探究时,由于误差是客观存在的,因此所画的v-t 图并不能与书上的规律完全一样,一定要让学生知道,即使进行准确的实验设计,严格按照要求进行操作,也难以避免误差,在偏差不是太大的情况下可以得出在没有误差存在时v-t 图像中各个点在一条直线上的结论。这样学生就会摒弃追求完美的心态,力求使实验数据更准确,同时也培养学生实事求是的精神和严谨的科学态度。
3、实验过程中教师还得重视创新思维的培养,营造探索情景。探究实验是协同实验的过程,也是学生感性认识和思维活动的重要过程。在实验中应特别提醒学生观察那些反应不明显或稍纵即逝但却反应变化本质的实验现象,以培养学生敏锐的观察力。实验中要适时提出启发性问题,增补启发性实验,引导学生用所学知识积极思考,解难释疑。
(三)合理应用多媒体辅助实验教学,加强物理实验的教学效果。
多媒体技术的普及为物理教学提供了全新的技术手段和教学平台,并使物理实验教学的现代特性得到进一步发挥。首先利用多媒体技术可以仿真传统实验,使学生对实验设备和内容有深刻的了解,从而提高物理实验的教学效果;其次可以仿真中学物理实验室内所无法完成的实验(如α散射实验),同时可仿真宏观或微观的自然现象,将物理过程生动形象地展现于学生眼前,使学生加强认识。在“电阻定律”演示实验中,仪器较多,实验中既要改变线路连接,又要读电表示数,学生很难观察,此时可以采用摄像机对演示实验的操作过程进行课堂实录,再将信号直接送到计算机中,通过大屏幕现场直播。全班同学对实验线路的连接、教师的操作过程,电表指针偏转情况及读数,都看得一清二楚,提高实验可见度,将收到非常好的效果。
(四)重视课外实验,把课外活动纳入实验教学的范围,锻炼学生的想象力和创新力。
物理知识源自于生活,是对生活中很多现象与常识的科学解释,所以在教学中我们引导学生在实际生活中寻找物理知识的踪迹,并将课堂中学习的物理知识应用到生活中来,通过课外实验,可以深化已掌握的物理知识。每学期组织学生进行物理小制作比赛,使学生尝试到动手动脑的乐趣;指导学生进行小发明创造,激发学生的创造灵感,促进创新意识的形成和创新能力、想象力的培养。
实验是物理课程改革的重要环节,是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径,也是物理课程改革的重要资源。教师必须紧密结合新课标要求,对实验教学不断创新,依靠科学的教学策略激发学生兴趣,提升实验教学效率,确保学科核心素养的培育,促进学生的全面健康发展。当然,在物理实验教学改革中,我们还将面临许多新问题,还需在今后工作中进一步探索,我们将在不断的反思中,不断地改进、不断地总结,使物理实验教学改革工作不断深入,不断完善。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中物理课程标准【M】北京:人民教育出版社,2020.
[2]赵岩勤.浅议高中物理实验教学中对学生的创新能力培养【J】.中国校外教育,2016(20).