以核心素养为导向的高中物理实验教学

发表时间:2021/4/6   来源:《中国教师》2021年1月第1期   作者:金国有
[导读] 随着素质教育改革的推进,大部分教师开始重视以核心素养为导向的高中物理教学。
        金国有
        湖南省长沙县实验中学  410100
        摘要:随着素质教育改革的推进,大部分教师开始重视以核心素养为导向的高中物理教学。这种方法不仅能让学生对物理产生学习的兴趣,夯实学生的基础,更能够提高学生的学习成绩。因此,本文将就这种方法进行探讨。
关键词:高中物理;核心素养;物理教学
引言
        与高中物理理论知识教学相比,实验教学更侧重于学生从物理现象、实验操作中去领会物理理论,因此实验教学是对物理理论的一种验证,也是探索物理规律所必须经历的一种过程。在物理实验中,学生能够更直观地了解到物理学相关理论的演化过程,掌握客观世界的本质。学生在动手进行实验操作的过程中,也可以养成分析推理、探究真相的科学观,形成较强的动手能力和在追求真相过程中的创新能力。可以说,高中物理实验教学对学生的综合素质发展具有重要意义。
一、目前高中物理实验教学在核心素养渗透方面的基本情况
        1.实验设计方面
        一些教师虽然已经认识到过去教学方式的弊端,从意识上转而重视实验过程开展和设计环节,但在经验和个人素养的限制下,有些物理实验的设计过于简单,学生只需要按照步骤一步步操作,即可完成读数、得出结论的目的,缺少分析的步骤。说明教师没能立足于教材内容,对物理实验的作用认识不清,缺乏创新思维,整体流程不符合科学探究的基本原则,仅注重数据获取的办法。有些教师为节约操作时间,直接给出分析的结果以及误差降低的办法,实验停留在依靠教师理顺计算和解读原理的层面上,不利于学生能力和兴趣的激发。
        2.学生能力培养方面
        高中阶段利用物理教学可提升学生的逻辑、抽象、空间思维水平,但反观现实情况,教师对于此方面的解读程度需要在后续的教学中继续深化。一些物理理论知识要求学生能够及时调取之前的学习内容,而理论框架的建立需要学生具备一定的总结和分析能力。利用实验将在科学探究的环节中,从发现问题、提出问题再到解决问题的出发,逐渐增加与物理能力提升相关的办法,潜移默化间渗透核心素养内容。但教师缺少完备的能力培养计划,对于实验的具体作用了解不清,采用单一的实验方式,难以提升学生兴趣,对于学习积极性的产出起到抑制作用。
二、以核心素养为导向的高中物理实验教学策略
        1.提高学生的物理实验能力
        通过物理实验练习的方法,也能够培养学生的核心素养。由于物理实验的目的是锻炼学生的创新能力和探索能力,因此,让学生物进行理实验的练习能够提升学生的思维能力和动手实践能力。
        例如,光的衍射实验是物理学中一个非常经典的实验,也是奠定了量子力学经典的实验。教师可以先对学生描述实验的背景:“在过去,关于光究竟是粒子还是波的问题,不同的物理学家都有着不同的观点。例如,家喻户晓的科学家爱因斯坦也参与了这场辩论并且认为光是一种粒子。

当然,现在科学家已经弄清楚了光既是一种波,同时也是一种粒子。不过这在过去是不被人们所认知的。而光的衍射实验则证实了光是一种波的事实。”了解了实验背景的学生会对实验产生浓厚的学习兴趣。而在具体的实践中,学生也可能会产生许多新的想法。例如,可能会有一些学生对物理学家的观点产生质疑,尽管这种质疑并不一定正确,但这种精神却是宝贵的。接着在班级营造良好的学习氛围,使每一个学生都能够通过努力提升自己。让学生多进行物理实验,从而提升学生实验能力的方法,能够开发学生的创新能力、质疑能力等。
        2.优化实验设计方案,发展学生的物理核心素养
        首先,优化实验教学目标。教师在设计物理实验教学方案之前,应对新课程标准下的物理教学目标进行全面、深入地分析,并对学生的实际情况进行调查。在此基础上,对实验教学目标进行优化,制定出契合学生实际情况的多层次实验教学目标,最大限度满足新课程改革下的学生实验学习需求;
        其次,围绕学生“主体性”优化实验设计。教师在设计物理实验教学方案的时候,应紧紧围绕学生的主体地位,以培养学生探究能力、创新能力作为主要目标,引导学生通过自己思考,设计实验方案,选择实验器材,在实验中观察数据,发现其中的物理规律,得出结论,让学生感受物理实验的魅力;
        最后,对教材中演示实验进行重新设计。新课程标准下,为了实现学生物理核心素养的培养目标,应注重演示实验的价值。以高中物理“楞次定律”演示实验教学为例,为了更好地实现学生物理核心素养,教师就改变了以往按照教材进行演示实验的教学模式,对其进行重新设计,使其成为探究性实验:教师结合日常生活中常见的现象,让学生思考是否可以用磁铁吸引铜。之后,教师引领学生以小组的形式,展开讨论、交流,最终针对这一实验形成大胆、合理的想象,用磁铁垂直穿过细绳吊着可以沿线圈中心线移动的闭合铜线圈就可以实现,并在此基础上开展实验验证;最后,在实验验证过程中,教师引领学生进行观察和记录,发现磁铁真的可以吸引铜,激发学生兴趣的同时能够让学生探究这一现象后的物理规律。
        3.注重计算机辅助,提高实验教学效率
        在现代化社会中,计算机多媒体技术以其独特的优势在学科教学中显示着强大的生命力,物理实验教学也不例外。教师可以利用计算机辅助摆脱由于仪器设备贵重或复杂不敢调试的局限,通过新颖的形式和丰富的资源,让学生自主设计与完成实验探究,促进知识、能力、素质和创新意识的发展。比如在示波器使用模拟实验中,可以通过示波器面板上各旋钮的功能提示使学生熟练示波器的使用,并为实际操作做好充分准备。除此之外,集图像、文字、特技、动画、声音等于一体的电子仿真软件,能够动态的表现实验内容,将普通实验仿真的惟妙惟肖,增强学生对实验现象的感性认知,更加深刻的掌握实验内容,提高观察能力和思维能力。
结束语
        本文对于核心素养导向下的高中物理教学实施方案进行了探究,并且提出了一些具体的实践方法。最后,笔者提出了提升学生实验动手能力的方法,希望能为读者提供思路。
参考文献
[1]侯好.发展高中学生物理核心素养的课堂教学策略[D].扬州大学,2018.
[2]张亚婷.建构主义视野下高中生物理核心素养培养策略的研究[D].扬州大学,2018.
[3]蒋东营.基于核心素养的高中物理实验教学研究[D].扬州大学,2018.
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