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刘建成:基于核心素养视野下高中物理实验教学创新研究----胡阳新推荐

 昵称15221501 2021-04-13

发《比较教育研究》214月刊

     湖北省建始县第一中学    刘建成    邮编:445300

     摘要:高中物理具有一定的实用性和抽象性,主要通过对自然现象中存在的物理知识进行讲学,引导学生认识自然世界,并对物理原理加以运用,新课改的推行要求提高学生的学科素养,重视学生能力的发展,如何利用实验教学的方法提高高中生的物理核心素养,成为高中物理教师面临的一大挑战。

      关键词:高中物理;实验教学;核心素养;培养策略 

     在高中物理教育,实验是很重要的内容。实验可以帮助学生更好的理解物理现象、物理概念、物理知识,将其变成自己的理解和能力。物理教学需要有直观化观察的过程,这个过程有利于学生形成观察能力与严谨的科学精神,构建属于自己的物理模型。在新课改持续推进的今天,核心素养成为了时代的追求。物理教学在实验中同样需要体现出核心素养教育的意义。教师不能只是简单的让学生死记硬背实验知识、实验内容,而是要让学生在亲自操作中,形成物理知识使用能力、实验操作技巧,并将其应用到生活之中,形成属于学生自己的实践能力、探究能力。

      一、高中物理核心素养的基本概念诠释

     在高中物理教学中,要想培养学生的物理核心素养,教师首先要加深学生对于物理知识的认知。具体来说,核心素养是学生在学习物理基本知识、物理实验操作技能时需要具备的基本素质。核心素养要求教师顺应时代发展趋势,结合实际生活教学物理知识。另外,物理实验是一项重要的物理学习内容,是提升学生综合素质的重要导向,也是学生科学认知社会现象的先决条件。因此,以高中物理核心素养为重要导向进行物理实验教学,对学生今后的发展有着极其重要的作用。

      二、高中物理实验教学中存在的问题分析       

        首先,对操作性实验重视程度不足。从高中物理实验教学现状的角度来看,尽管在很多高中学校都建设了物理实验室,但是教师受传统教学观念的影响,为了节约更多课堂时间进行理论知识讲解,往往直接在课堂中为学生进行实验演示,忽略了组织学生自主进行实验操作的重要性。因此,很难使核心素养通过实验教学环节渗透给学生。其次,实验操作方式僵化。尽管一些教师将有些实验的操作交给学生来完成,但是却要求学生按照教材中给出的方法和步骤来操作实验。这样的实验教学方法过于僵化,无法使学生通过实验学习环节得到学习能力的提升,甚至会使学生对物理实验形成枯燥性的刻板印象,不利科学思维培养。最后,重视模拟实验,忽略实际操作。近几年,中国的信息化教育已经得到普及,越来越多的信息化工具在课堂教学中得到应用。由于互联网中包含大量的实验模拟软件,很多教师会直接通过软件带领学生分析实验方法和现象。但是这样的实验方式还是无法完全取代实际操作的学习感受,学生无法真正融入物理实验活动,不利科学探究等素养培养。其实,只要重视物理实验教学,回归物理实验教学的本质,物理核心素养将很好地得以培养。

      三、高中物理实验教学中核心素养的培养策略

      1.突出学生在实验教学中的主体地位

        在高中物理实验教学中,学生的主体作用并未发挥出来,导致学生的课堂注意力不集中、思维涣散,主动学习能力差。不过,由于核心素养理念的推进,要求学生多思考、多探索、多应用,进而提升自身的学科思维能力、探究能力,所以,强调学生在教学活动中的主体地位是非常关键的。一是物理教师需要改变传统的教育意识,对物理实验教学课程有一个充分地认识和理解,改变传统的看重习题训练,忽视实验操作”“看重课堂知识传授、忽视应用能力培养等理念。将学生作为教学的主体、教师作为教学的引导者,为学生提供大量的空间和时间进行独立思考、设计和应用,不但能够提高对物理实验理论知识的理解力、记忆力,而且也能够引导学生自主学习,加强自身学科素养;二是需要充分地利用教材中规定的相关实验资料或设备,然后按照具体的教学目的进行实验步骤设计,帮助学生自我创新和发展,引入一些创新和个性元素,也就是说,物理实验的创新设计,则是物理教师在新课标的推动下从复制课本内容至拓展课本知识的一个最佳尝试和手段,其能够吸引学生对实验活动的关注度,加强自主能力的锻炼,刺激学生的求知欲和探索欲,进而加强学生的独立思考意识、创新意识等。

     2.强化学生体验,锻炼科学探究能力

     在理论知识学习中,学生记住了物理概念和规律,但并不意味着建立了物理观念,能够运用所学知识解释和解决生活中遇到的现象和问题,拥有了科学思维。因此,在高中物理实验教学中,教师仍然需要鼓励学生自主设计实验,亲身投入到实验实践中,锻炼科学探究能力。比如在测量电源的电动势和内阻实验中,要引导学生亲自探究。在此之前,学生已经学习过闭合电路欧姆定律,引导学生根据闭合电路欧姆定律的不同表达式,自主设计和制定实验方案,可以选择电压表和电流表,也可以选择电流表和电阻箱等,不限制实验工具的选择,给予学生一定的自由性,使其能够充分发挥自身想象力和探究能力。此外该实验中存在着一定安全隐患,以伏安法测电阻为例,如果电路短路,电路中电流过大,会损坏电表和电池,因此在调节滑动变阻器时要防止电阻为零的情况发生。设计完实验后,鼓励学生进行实验操作,获取实验数据,由欧姆定律公式:U=E-Ir,以I为横坐标,U为纵坐标,做出U-I图像,利用图像法求出电池的电动势和电阻。该实验过程的体验,既锻炼了学生数据处理能力,又培养了分析论证能力和科学探究能力,有利于形成严谨务实的科学态度。

     3.挖掘教材中有关核心素养教育资源

      新课改背景下,高中物理教材无论是在模块编排还是内容选择等方面都做了很大改动,于其中融入了很多德育教育因素,在日常教学中,教师应善于挖掘教材中的核心素养教育资源,逐步促进学生核心素养的生成与提升。如高中物理教材中蕴含了大量的原理、定理、公式等,这些学科内容是无数位物理科学家、学者花费了毕生精力得出的结论,是闪耀着智慧之光的精神食粮,每一个公式或定理之后都可能隐藏着一段艰辛、隐藏着不懈追求科学的坚强意志。因此,当学生学习这些公式定理感到枯燥无聊时,教师就可及时为学生穿插讲述一些公式定理背后的有趣故事,讲讲定理提出者的人生历程以及不懈追求等,这样不仅能活跃课堂氛围,重新调动起学生的思维,更能让学生体会到什么是真正的匠人精神,什么是科学追求等,从而让学生的学习观念、学习态度得以改变。另外,在日常教学中,教师也要善于拓展,善于运用一些神秘的物理现象、物理知识激发学生探究欲望,激发学生思维,让学生的目光能看得更长更远。如在引导学生学习《万有引力》这一章节时,教师可为学生详细讲解万有引力的发现与论证过程,给学生放映一些相关的纪录片等,如引导学生观看、探究地球与月亮之间的万有引力是否是引发将地球潮汐现象的主要原因。通过这样的教学方法,将学生的视野、思维抛进广阔的宇宙,让学生的目光、思想不再仅局限于当前的几个定理、几个物理现象,同时也不再满足于现状,而是开始主动探究更为广阔的物理空间,学习了解更加复杂深奥的物理知识。总之,在物理课堂中,教师要能深入挖掘教材中的有利因素充分调动学生学习积极性,培养学生对于科学、对于物理的浓厚兴趣。

     4.加强学生分组实验,培养学生的科学思维品质

     高中学生正处于青春期,个体之间的发现、分析、解决问题能力等都存在着明显的差异。教师这时理应主动引导学生,发现学生之间的差异之处,尽可能多创设分组实验,拓展学习空间,打破传统物理实验课堂因讲授方式呆板而导致教学气氛过于沉闷,从而改变学生被动地接收知识的状态。分组实验为每位学生提供良好的学习氛围、强化学生对学习的责任感、提高学生之间的团结协作能力、增强集体意识,学生在分组实验过程中各抒己见,有利于开拓性思维和思辨思维的养成,在分组实验数据记录以及实验结束后仪器的规整中,有利于培养学生的科学态度与责任。最终为发展学生的品质、提高学生的综合素质以及培养学生终身学习的能力打下坚实的基础。

结束语

     综上所述,在物理教学中,实验教学是必不可少的组成部分,在新课改的要求下,学生的学科核心素养的培养不容忽视。高中物理对学生来说有一定难度,需要教师的积极引导,在实验过程中不断给予学生正确的指导与帮助,通过合理有效地教学方式,让学生在掌握相关物理知识的同时,提高学生的动手实验操作能力。核心素养是影响学生学习、生活与终身发展的重要内容,应被教师重视。在教学实践中,教师应结合物理学科的特性,创新教学方法与模式,使用合作学习等方法加强学生对物理理论知识的理解,提高学生的实践能力,并在教学过程中注重引导学生的思维、观念。如此,教师便能从教学的各个环节培养学生的物理学科核心素养,并提高教学的整体质量。

      参考文献:

      [1]蒋超生.高中物理教学中培养学生核心素养的课例研究[J].科普童话,2019(47):7.

      [2]高勇.在创新物理实验教学中培养核心素养[J].山西教育(教学),2019(11):69.

      [3]袁媛.高中物理实验教学中培育学生学科核心素养的措施探讨[J].新课程(中学),2019(09):198.

      [4]杜耀强.浅谈物理实验教学中培养学生核心素养的措施[J].天天爱科学(教学研究),2019(06):60.

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