浅谈创新观念下高中物理实验课探究性学习的开展

发表时间:2021/4/16   来源:《中小学教育》2021年1月(下)2期   作者:郑浩
[导读] 高中阶段的物理实验对学生学习物理具有重要的作用

        郑浩
        广西省贵港市平南县?平南县龚州中学
        摘要:高中阶段的物理实验对学生学习物理具有重要的作用。首先,物理实验可以锻炼学生的动手能力,提高他们的观察能力与解决问题的能力;其次,能激发学生的学习兴趣,让他们更好地学习物理知识,从而提高高中物理教学质量。但是在实际的物理实验教学过程中存在很多的不足,需要引起重视。
        关键词:高中物理;实验课;探究性学习;开展策略
引言
        物理教学的初衷在于让学生初步认知物理世界,激发学生对自然科学的好奇,培养学生探索真理的精神.理论和实验是组成物理学最基本的两个部分.新课改背景下,高中物理教学要帮助学生在深化理解理论知识的同时,养成勤于思考的习惯,提高学生的自主探究能力.这就要求教师在教学过程中,要加强物理概念和实验教学的有机结合,以确保教学活动满足学生的学习需求.
一、高中物理实验教学的不足
        (一)实验教学的模式单一
        在高中物理实验教学过程中,很多教师的教学模式比较单一,仍然处于应试教育阶段,在进行实验的具体操作时,给学生的时间比较少,更多是让学生死记硬背实验的结果。还有一些物理教师在实验前就直接把实验的结果告诉学生,而且在实验过程中,实验的类型基本都是验证性实验或测量性实验,存在明显的单一性。这样一来,学生学习物理的热情明显会降低很多,非常不利于学好物理这门学科。
        (二)物理实验的设备比较落后
        在新课程改革后,原先物理实验所用的实验设备放在现在来看的话,已经是比较落后的了。有的学校的实验设备不仅落后,而且存在实验设备匮乏的情况。学校对物理实验教学不够重视,并且实验设备落后,对学生学好物理有很大的阻碍作用。比如在学习“作用力和反作用力”的时候,需要用到数字传感器,如果学校缺少这样的实验设备,那么学生就无法很直观地去观察到“作用力和反作用力”的实验过程。但是学校购置新的实验器材需要一定的经费,对于条件比较差的学校来说是很困难的。
二、创新观念下高中物理实验课探究性学习的开展
        (一)指引合作实验,提升探究能力
        在高中物理实验教学中,教师组织学生开展合作实验时,指导他们在合作探索中强化小组之间的互帮互助、互动交流。
        例如,在教学选修3-1《磁场》一课时,教师可组织学生进行小组实验,以4—6人为一组开展合作实验。先引导学生通过具体的实例了解电流形成的条件,接着利用干电池组、电键、电流表、导线、橡皮线等器材进行合作实验探究,鼓励他们在合作活动中积极地迁移已学的旧知识,深入认识电流对电荷起到的有力作用,自由电荷在电场力作用下会发生定向移动。特别在学生们开展合作探索时,教师在一旁仔细观察他们的合作探索情况,并根据实际情况适时进行相应的指导。这样的合作实验方式,提升了学生的实验积极性,使他们进一步增强了团队合作意识,培养了实验探究能力和素养。又如,在教学选修3-1《串联分压与并联分流》一课时,需要指导学生完成较为复杂的实验活动。教师为了让学生更有效地完成实验,加深对“串联分压与并联分流”定理的理解,在具体的操作中,循序渐进地引领他们开展“混联电路”“电流表的改装”“伏安法测电阻和滑动变阻器的使用”等实验活动,鼓励他们加强合作,积极提出自己相应的见解,完成实验。在教师的指导下,学生们在合作中顺利地完成了实验操作,进一步掌握了“串联分压与并联分流”定理。

可见,巧妙指引合作实验,能促使学生相互汲取他人长处,围绕实验问题进行交互探讨、分析探索,从而促进了合作学习意识和探究能力的提升。
        (二)在实验教学中运用生活实例,提升科学探究素养
        说起实验,很多人觉得一定要在物理实验室里做,其实只要能给学生的认知带来体验,能够给学生的思维带来生长,能促进他们的科学素养提升,在哪儿做实验都可以。所以,在教学中,教师要对实验进行多方面、多维度的思考,尽可能用学生常见的物品进行实验,让物理实验变得更有生活味道,拉近学生和物理实验之间的距离,从而激发学生物理学习的兴趣。例如,在教学“平抛运动”时,教师就可以在课堂教学开始前,引导学生做一个简单的生活实验:让笔帽在课桌上匀速滚下去,然后观察笔帽的运动轨迹。学生通过这样一个小实验,可以清晰地了解平抛运动的性质,这能对之后开展的课堂教学起到一定的铺垫作用。身边的资源,是物理实验取之不尽的源泉。
        如做“静摩擦力实验”时,教师可以让学生准备生活中常用的杯子,先让学生捏住杯子,然后逐渐加大捏杯子的力度。教师让学生猜测在这一过程中静摩擦力是如何变化的。学生通过观察发现,杯子没有滑动,还是和手保持平衡,而产生的相对运动趋势的力——重力也没有变化,因此受到的静摩擦力没有变化。接着,教师让学生进一步猜想,如果加大捏杯子的力气,会使什么力发生改变。学生回答说会使压力变大。很明显,压力和滑动摩擦力有关,而滑动摩擦力又近似等于最大静摩擦力,因此用力捏杯子可以增大杯子的最大静摩擦力。通过这个生活化的实验,学生认识到静摩擦力和最大静摩擦力是两个不同的概念。可见,物理实验可以让学生认识到物理现象的本质,并对其进行全面的、深度的探究。虽然练习也可以让学生对物理知识有深刻的认识,但纯粹的练习,使学生缺少体验、缺少参与,难以生成真正的能力与素养。而一个简单的生活实验却给了学生生动的例子,可以让学生通过实践提升科学探究素养。高中物理需要实验、需要验证,从生活中而来的实验给物理教学注入了新的思想。
        (三)在实验中培养学生的探究能力
        借助实验教学增强学生的探究能力是目前新课标对高中物理提出的教学新要求。教师要积极响应新课改的要求,在实验中放手让学生进行实验学习,引导学生独立思考,把学生自主探究能力的培养作为教学的首要目标。
        比如,在学习“机械能守恒定律”一课时,教师要在课堂上以问题的形式激发学生的求知欲,引导学生主动思考,在实验中找到解决问题的方法.由于在学习的过程中会涉及多个物理实验,教师要要求学生在实验中总结实验现象,整理实验原理,使实验教学有据可依.在课堂上,教师可以提出:“侧重锤的质量是否需要进行测量?怎样才能让空气阻力不发生变化?”让学生带着问题设计实验过程,自主探究实验操作步骤和实验方法。这样一来,教学活动就完成了角色的转变,学生由被动接受变为了主动探究。而教师在学生进行实验操作过程中,要在课堂上进行巡视,观察学生的实验操作过程,对于学生出现的一些错误操作要给出一些科学的指导意见,让学生可以有效地探索新知识,提升学生的自主探究学习效率。
结束语
        综上所述,在社会快速发展和教育改革不断推进的背景下,高中阶段的教学也正朝着更加多元化的方向发展.在高中物理教学中,教师也要与时俱进,加强物理理论教学与实验的有机结合,突出实验教学的实效性,进一步帮助学生提高物理学习技能,推动物理教学的持续健康发展。
参考文献
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