核心素养视角下高中物理实验教学中如何培养科学思维

发表时间:2021/3/31   来源:《中国教师》2020年34期   作者:康英
[导读] 在当前时代背景下,教育部对高中物理教学提出了新的标准,

        康英
        沅陵一中
        摘要:在当前时代背景下,教育部对高中物理教学提出了新的标准,要求教师在进行实验教学的时候,尝试对学生的科学思维予以培养。早期在授课时,由于采用的方法不合理,导致教学效果不佳。为此,教师就要转变态度,渗透教育部的要求,优化教学模式,以此促使学生的整体水平有所提高。本篇文章主要描述了物理实验教学中培养学生科学思维的方法,并对于其中的细节部分发表一些个人的观点和看法。
关键词:核心素养;高中教育;物理实验教学;科学思维
引言:对于科学思维而言,一直都是核心素养的重要部分。早期在开展物理实验教学的时候,由于教师采用的方法不够合理,总是强行进行步骤讲解,导致教学效果不佳。为此,教师就要转变个人态度,尝试对学生的科学思维进行培养,从而使其整体能力有所提高。
        一、依靠实验情境培养创新意识
        所谓实验情境,主要是指教师在授课时,为学生们创设一个和日常生活存在诸多联系的教学情况,并通过一些难度较大的问题,让学生产生认知冲突,激发学习积极性。由于物理实验本身就较为生动,因此在设置物理情境之后,就能让学生快速融入到课堂之中,紧跟教师思路,为未来的学习创设基础。同时,问题的设计要满足学生的发展区,符合学生的认知,并保持一定的难度。学生们通过思考之后,就能完成解答。
        例如,在对“摩擦力”的知识内容讲解时,学生们对静止的物体是否仍然会受到摩擦力作用有了疑问。此时,教师就能通过实验的方式创设情境,引导学生自主观察,帮助其解决疑问。教师可以设置三个情境,分别进行演示。情境1:一个处于水平静止状态,没有受到任何外力的毛刷;情境2:一个处于静止状态,受到一定推力的毛刷;情境3:在施加了推力后,出现水平运动的毛刷。请学生们重点观察毛刷的毛的状态。在演示工作全部结束后,教师让学生们根据自己的亲眼所见,对摩擦力是否存在提出意见。如果学生们仍然无法得出结果,教师可以进一步展开实验。不同学生的观点各不相同,大家通过交流之后,自身思维模式就会得到强化,慢慢具备了创新意识,进而提高了思维水平。
        二、依靠实验设计培养推理能力
        在实验活动之中,实验设计一直都是非常重要的基础部分。学生们根据自己的想法,拟定相关实验,可以看作是思维外化的一类表现。实验设计主要是基于实验的相关目标,促使整个流程变得具体化,直接呈现了学生的设计思路,通过对未来可能出现的结果,提前采取措施。由于条件和结果之间的距离过大,学生们就要动用自己学过的知识内容,提出假设,并投入实践操作。而教师则需要做好引导工作,观察学生们的表现,把握其实验设计是否具备逻辑性,进而能够提前予以纠正[1]。


        例如,学生们在进行实验设计的初期,教师可以提出一些简单的问题,以此形成互动,让学生通过思考,逐步提升思维厚度,并思考该实验中具体存在的逻辑性关系,从而使得之后的操作变得更具条理性。在进入实验结论总结的时候,能够对不同小组学生的结果展开对比,把握实验思想和实验设计的逻辑差异,进而使得学生的思维宽度得到拓展,为其思维发展带来了多方面帮助。
        三、合理选择实验类型组织教学
        在高中物理教材中,普遍没有针对实验内容说明需要采用验证的方式还是探究的方式。为此,教师在选择教学模式的时候,就要思考各类实验的优缺所在,并把握学生的知识水平。验证实验的每一个步骤十分明确,而且结论已经给出,因此能够帮助学生加深理解。但由于学生并未投入到设计活动中,因此会对其独立思考带来限制。探究实验满足学生的个人认知,使得知识内化变得更为简单。但整体耗费的时间过多。一般来说,在时间足够的情况下,尽量以探究实验为主。
        例如,在完成摩擦力教学之后,教师就可以让学生们自主设计实验,以此对木板和木块之间存在的动摩擦因数展开测量,鼓励学生尽可能运用各种不同的实验方式。通过探究之后,学生们最终提出了两个方案,其一是将木板平放于水平面位置,木块则放在木板的上面,并使用测力计匀速拉动,以此求出摩擦因数。其二是将木板放在一个斜面上面,木块进行运输运动,依靠重力分解的方式,明确动摩擦因数。通过这一方式,学生们对于摩擦力的认知就会有所强化,进而提升了自身的整体水平[2]。
        四、合理选择评价方案
        在物理实验中,所谓科学思维,主要是以物理知识为基础形成的认知体系。相比于基本概念,显然更为抽象。所以在对学生的科学思维进行评价的时候,首要工作便是细化,让其变成更为具体的多个层次,并具备能够进行观察的相应标准。
        例如,教师在对学生的科学思维进行评价的时候,可以从两个方面切入。其一是分析能力,通过布置作图题和实验题的方式,把握学生对于问题的分析能力是否达标,是否能够得出内部具体的构成成分和基本原理。其二是综合能力,通过计算题和证明题的方式,把握学生是否能够自主进行拟定和推导。通过这一方式,评价工作将会变得更为合理,促使学生在未来的学习中变得更为努力,进而提高了自身水平[3]。
        五、结束语
        综上所述,早期在进行物理实验的时候,由于采取的方法不合理,导致教学效果不佳。为此,教师可以转变教学模式,在帮助学生扎实基础的同时,对其科学思维展开培养,使其懂得自主思考,并运用所学知识处理问题,进而提升了个人水平。
参考文献:
[1]马洁枫.浅谈基于核心素养培养的高中物理实验教学[J].高中数理化,2017,000(018):33.
[2]江兴旺.新课改下基于高中物理实验教学的学科核心素养培育探讨[J].高考,2019(5):00024-00025.
[3]林加进[1].基于核心素养的高中物理实验教学研究[J].丝路视野,2019,000(001):P.33-33.
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