高中物理教学中演示实验如何体现物理的核心素养

发表时间:2020/12/31   来源:《中国教工》2020年第21期   作者:陈多亮
[导读] 物理教学是一门以实验为主的学科,是培养学生运用生活实验演示达到学以致用的能力的途径。
        陈多亮
        新疆库车市第二中学 新疆 库车 842000
        摘要:物理教学是一门以实验为主的学科,是培养学生运用生活实验演示达到学以致用的能力的途径。随着教育的不断改革,核心价值观在高中物理教学中被广泛运用,因此,高中物理教学在引导学生学习物理基础理论同时,也要指导学生树立自身的科学思想,实现文化素质的全面发展。
        关键词:核心素养;高中物理;演示实验
        前言:物理教学是我国教育事业重要关注对象之一。随着物理演示实验的大力开展,帮助学生及时掌握对物理知识吸纳的进度,培养学生运用物理知识的能力,利用新器材掌握一定的研究方法,建立科学的思想和精神,提高演示实验效果,培养与时俱进的思想。文章从高中物理教学中演示实验的意义为导向,对高中物理演示实验的要求做了阐述,以及探讨高中物理教学中培养学生演示实验能力的有效途径。
        一、物理核心素养以及物理演示实验意义
物理演示实验是物理教学中的一个重要环节,它在经过实验演示基础上总结生活规律,以树立正确科学价值观和思想作为导向,从不同角度进行探究物理知识的源头,培养学生运用物理理论知识以及解决物理问题的能力,因此教师要积极对它进行创新与改进,这样才能有益于更好地开展培养学生物理核心素质工作,保障学生在之后社会发展必要的品行。
①在物理教育专业,如果教学环境一直处于传统的因材施教的模式里,就会忽略了对学生实验演示训练的加强工作。专业的教育模式是会让学生的学习积极性增强。首先在课堂上教师要学会对吸引学生物理兴趣的渠道加以利用,让学生对探索物理知识的欲望需求有所提升,教师再在布置相关的知识习题时,也要与学生共同探讨演示实验的过程给与建设性意见。
②物理实验演示训练的重要性。高中物理教学问题的难易程度,是需要教师根据学生实际的情况考察而来的,有针对性地对能力不同的学生安排相应的实验课程,满足实验内容与教学内容之间的联系,才能对学生的知识起到帮助。演示实验的科学性有数据定义化,物理教材中代名词都是经过物理学家漫长的现场考究经历定义而来。
        二、高中物理实验演示选择探索
①物理教师要掌握物理教学问题的难易度,灵活处理物理教材
物理教育覆盖的知识面复杂且广,为了不导致学生缺失兴趣从而产生在课堂上参与度较低的现象,灵活处理刻板的物理教材对开展物理教学起到重要作用,教师认真选择物理教材时,要满足实验内容与教学内容之间的密切联系,在教材中,有一种简单明确的演示实验,就直接按照教材中描写的演示步骤进行造作,易上手,实验步骤简单,实验材料常见,实验环境要求低,例如,在《摩擦力》面上,用弹簧测力计去拉木块,在弹簧测力计到达一定读数之前,木块纹丝不动,继续用力拉动木块,会发现弹簧测力计的读数变小,可以让学生进行多次实验演示操作,根据教材内容问题得出正确的实验结果。而对于围绕物理教材中的难点问题进行演示实验操作时,教材可能未明确规定演示实验步骤,需要教师外寻找其他的实验去代替需要实验的内容,在教学上要认真分析教材内容,改进实验步骤得出相应的实验结果。例如,在《牛顿第三定律》的教学中,教师可以利用.核桃夹夹核桃的实验,辅助学生理解作用力与反作用力、杠杆原理等物理理论知识。
②符合学生的认知经验
演示实验的目的往往是对学生解决问题能力的培养,提升学习效率的一种体现。

目前,因材施教的高中物理教学理念的痕迹依旧很重,过度重视学生知识理论的照搬模式,对于物理知识的实验演示应用,并未有太大的价值所在。从根本上要提升学生的物理思维能力,养成自主探索问题解决问题的能力,教师可以通过互动的形式来满足学生基本的学习需求,坚持以人为本,比如:在进行能量守恒部分知识的教学时,教师会选择伽利略的理想实验来进行演示,而不选择单摆实验、牛顿栏等实验,因为引入伽利略理想斜面符合学生的普遍认知。
        三、如何优化高中物理实验演示
①利用身边实景带动氛围
高中物理概念都比较抽象,让很多学生理解起来很费力,并且很多的物理教材上有很多未明确规定的演示实验步骤,就需要利用生活中情境和物件来进行实验模拟,会使学生对实验操作更具有吸引力和代入感,激发学生的学习兴趣。例如,学习惯性时,可以借助啤酒瓶和白纸来演示:将两个啤酒瓶口对口竖直放在一起,并将百元纸币放在两个瓶口之间,提出如何将百元纸币取出,且不能够弄翻酒瓶?学生会发现将两个酒瓶口对口竖直放在一起非常困难,更何况要取出纸币!这时,教师将纸币的一端捏住,用另一只手快速击打,纸币顺利取出,酒瓶纹丝不动,这个演示实验可见度较高。在课堂上把物理理论带入大家切身体验的生活中去,使枯燥无味的理论知识开始变得丰富多彩,教学内容和方式开始丰富,刺激学生兴奋点,了解知识开始迅速。教学多元化结构的产生给学生塑造一个更加生动形象的物理环境,让他们更快速了解物理知识。
②利用新器材替代原有器材,提高实验
效果核心素养要求学生能够经过物理学习,能够开发思维学会学习,并能够将所学的知识应用于实践,利用新的器材对原有器材进行替代,不仅能够改善原有器材下实验效果不佳的情况,还能够帮助学生转化思维,使他们养成灵活转变的思维方式。例如,在演示物体的失重和超重部分的实验时,利用金属罐来替代原来的弹簧秤,能够更加明显地观察到实验现象,同时,还可以让学生了解到,试验器械的选择不是一成不变,可以根据需要做出灵活的调整。例如,在金属罐的底部安放一挂钩,将两根橡皮筋的一端挂在挂钩上,另一端悬挂一重物在金属罐的外沿上,并且保证橡皮筋能够将重物拉入金属罐中。在金属罐的两侧系上绳子,方便提拉。在演示的时候,将金属罐自由下落,这样金属罐两侧悬挂的重物处在失重状态,橡皮筋就会将重物拉入盒中,并能够听到金属的撞击声。拉绳将金属罐快速上拉,这时物体超重,就会发现橡皮筋被拉长,重物相对于金属罐会下降一些,超重现象更加明显。
③培养自主实验精神
高中物理教学课外辅导,可以开展物理兴趣小组、设立部分奖励机制,以此来激发学生的兴趣,帮助学生循序渐进的进行系统性实验探究训练,可以迫使学生培养自主能力,设计自己的演示实验,突出学生的以人为本的思想重要性,引导学生们自主自由的思考模式,拓展自身的思维方式,去分析、总结物理教材中的实验演示过程与步骤。
例如,在《摩擦力方向》部分的教学中,就可以通过师生共同实验的方式来完成:教师和学生都手持毛刷,将毛刷沿着手背向前滑动,观察毛刷的运动方向和毛的倾斜角度,教师先进行演示,之后学生来操作,最后,要求学生对该实验进行描述、实验演示的改进,给予学生的自主学习参与实验过程当中来,,引导学生在物理知识实验中的积极性提升,学生间的学习交流空间增大,对于完成研究、汇报、总结等环节进行有效的提升。因此,学生需要耐心对自己解剖,充分调动自主能动性,以自己为课堂主体进行探究学习,培养了自主学习能力,促使自己对化学实践兴趣的提升。
        总结
高中物理作为教育课程的重要学科,让学生奠定扎实的物理素质基本。教育改革促使手段的创新,教师在诱发学生的学习物理兴趣时,要充分利用物理演示实验环节,让他们积极地感受物理魅力去追求更多更美的物理奇妙世界,激发学习热情。
        参考文献
【1】周庆武;如何在实验教学中培养高中生的物理学科核心素养[J].西部素质教育,2018
【2】孙子彪;高中物理教学核心素养[J].演示实验创新学周刊:2018上旬
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