基于核心素養(yǎng)下的體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)

蒙榮珍

【摘 要】物理是一門與生活有著密切聯(lián)系的學(xué)科，在新課改的背景下，廣大物理教師在設(shè)計(jì)、組織各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)時(shí)也逐漸重視起了對(duì)學(xué)生在各類活動(dòng)、體驗(yàn)中獲取知識(shí)的能力的培養(yǎng)，希望學(xué)生可以獲得更理想的自主發(fā)展成果。體驗(yàn)式是一種能夠全面適應(yīng)時(shí)代發(fā)展與學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)的教學(xué)方式，廣大物理教師都應(yīng)給予其足夠的重視并不斷努力完善。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);體驗(yàn)式;物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

物理作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，為取得更理想的教學(xué)成果，使得學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)能夠得到進(jìn)一步的發(fā)展，教師在開展各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)適當(dāng)增加情境創(chuàng)設(shè)，以此來(lái)引導(dǎo)更多學(xué)生全身心投入到各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)其在積累豐富知識(shí)與技能方法的同時(shí)，也能夠受到情感態(tài)度、價(jià)值觀等層面的影響，從而全面提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)遵循的原則

一是實(shí)踐性，體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)通過(guò)直接參與觀察、交流等一系列實(shí)踐活動(dòng)來(lái)讓學(xué)生獲得真實(shí)的感受、體驗(yàn)，促進(jìn)其實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維的進(jìn)一步發(fā)展;二是主體性，在體驗(yàn)式教學(xué)中，要充分尊重、突顯學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)更多學(xué)生積極主動(dòng)的參與各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)，自主積累豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn);三是平等參與，要確保每位學(xué)生都可以參與到體驗(yàn)式的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中。

二、基于核心素養(yǎng)的體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)

（一）基于多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)教學(xué)情境

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)視頻、圖片與動(dòng)畫等素材的科學(xué)引用，能夠讓學(xué)生積累到更豐富、新穎的認(rèn)知體驗(yàn)，更輕松、高效的理解和掌握物理知識(shí)，突破時(shí)空的限制。同時(shí)，也能夠通過(guò)聲、色與形等多種功能來(lái)激活學(xué)生的各種感官，快速集中其注意力，使其對(duì)所學(xué)物理知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣，進(jìn)而全身心投入到各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中。

例如：衛(wèi)星的發(fā)射及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律涉及的物理問(wèn)題比較多，也是曲線運(yùn)動(dòng)教學(xué)的重難點(diǎn)，更是當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)此，在實(shí)際授課中為了讓學(xué)生對(duì)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有更準(zhǔn)確的把握，教師就可以在背景介紹環(huán)節(jié)為學(xué)生播放衛(wèi)星發(fā)射的視頻資料，以此讓學(xué)生對(duì)其有更形象的認(rèn)識(shí)。之后，再通過(guò)“仿真實(shí)驗(yàn)軟件”，讓學(xué)生自主體驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程，在此過(guò)程中，學(xué)生可以自主進(jìn)行衛(wèi)星質(zhì)量、飛行高度等數(shù)據(jù)的輸入，成為控制衛(wèi)星發(fā)射的指揮官，時(shí)刻監(jiān)控著衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)，正確認(rèn)識(shí)到若速度太小或者是太大，都會(huì)產(chǎn)生衛(wèi)星逃逸或掉下來(lái)的問(wèn)題，只有時(shí)刻保持著標(biāo)準(zhǔn)的速度，衛(wèi)星才能夠繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。這樣既能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使學(xué)生的觀察、實(shí)踐操作等能力得到進(jìn)一步拓展，也能夠?qū)狳c(diǎn)問(wèn)題做出進(jìn)一步了解，促進(jìn)其核心素養(yǎng)的進(jìn)一步加強(qiáng)，不斷優(yōu)化物理教學(xué)環(huán)節(jié)與成果。

（二）指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)、操作物理實(shí)驗(yàn)

首先，利用塞有橡皮套的注射器為學(xué)生創(chuàng)設(shè)這樣一個(gè)問(wèn)題情境：當(dāng)緩慢壓活塞時(shí)，氣體體積在不斷減小時(shí)，壓力也會(huì)隨之不斷增加。向上拉活塞時(shí)，隨著氣體體積的不斷增大，拉力也會(huì)隨之不斷提升，原因是什么？溫度不變時(shí)，針對(duì)一定質(zhì)量的氣體，其壓強(qiáng)、體積存在怎樣的關(guān)系？教師可讓學(xué)生結(jié)合這一問(wèn)題情境來(lái)組成實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的組織。

其次，開展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。一是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將壓強(qiáng)傳感器接入數(shù)據(jù)采集器的第一輸入口，連接注射器與壓強(qiáng)傳感器的塑料管;二是開展實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)中將“計(jì)算表格”打開，將變量V的類型定義為“一般變量”，名稱為“V”，對(duì)注射器體積刻度進(jìn)行細(xì)致觀察，將V值手動(dòng)輸入進(jìn)去，點(diǎn)擊“手動(dòng)”，認(rèn)真記錄壓強(qiáng)值。合理改變V值，對(duì)不同V值產(chǎn)生的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)做出準(zhǔn)確記錄，以壓強(qiáng)P為Y軸，體積V為X軸，完成設(shè)置后，系統(tǒng)將相應(yīng)的函數(shù)圖像自動(dòng)生成;三是分析、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)合表格中提供的一系列數(shù)據(jù)、函數(shù)圖像，能開展更深層次的探究、交流，在此過(guò)程中，學(xué)生既可以將“PV成反比例關(guān)系”的結(jié)論高效、輕松地總結(jié)出來(lái)，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的誤差也會(huì)進(jìn)行主動(dòng)分析。在自主設(shè)計(jì)、開展的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生不僅能夠充分感受到科學(xué)探究的價(jià)值與樂(lè)趣，也能夠促進(jìn)其物理自信心、成就感的不斷增強(qiáng)。

（三）積極組織學(xué)生開展調(diào)查訪談實(shí)踐活動(dòng)

除了課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)之外，教師還應(yīng)重視各項(xiàng)課外實(shí)踐活動(dòng)的靈活組織，積極鼓勵(lì)學(xué)生積極參與社會(huì)調(diào)查、訪談?lì)惢顒?dòng)，真正在實(shí)踐中思考、感受知識(shí)，進(jìn)而產(chǎn)生更透徹、深刻的理解。例如，某教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)中的相關(guān)知識(shí)時(shí)，就帶領(lǐng)學(xué)生到附近的發(fā)電廠，針對(duì)怎樣進(jìn)行發(fā)電、電能輸送進(jìn)行參觀，在此過(guò)程中，學(xué)生不僅能夠?qū)Πl(fā)電生產(chǎn)過(guò)程有了更深入的了解，也掌握了相關(guān)的電能輸送方法，能對(duì)科學(xué)技術(shù)與社會(huì)之間的密切聯(lián)系有更深刻的認(rèn)識(shí)，使其能夠運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)準(zhǔn)確、分析和解決各類實(shí)際問(wèn)題，促進(jìn)物理綜合素養(yǎng)的不斷提升，也在一定程度上為今后的物理學(xué)習(xí)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

三、基于科學(xué)核心素養(yǎng)下的體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)情境教學(xué)的意義

（一）體驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是現(xiàn)代課堂教學(xué)的要求

體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)課堂不僅是師生體現(xiàn)自我價(jià)值的陣地，也是值得我們每一位教師認(rèn)真研究的重要課題。我們的很多知識(shí)點(diǎn)都需要學(xué)生自我體驗(yàn)才能真正理解，深入分析，日常生活中才能得以靈活應(yīng)用，真實(shí)實(shí)現(xiàn)“物理來(lái)自生活而又服務(wù)于生活”的物理教學(xué)理念。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)里大多數(shù)教師都是自己自導(dǎo)自演或者直接使用多媒體，未等學(xué)生作出反應(yīng)，教師就草草結(jié)束了本節(jié)新課的教學(xué)，很不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。而今天我們所研究的課題是基于科學(xué)核心素養(yǎng)下的體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)情境教學(xué)，它是以學(xué)生為主體，讓學(xué)生設(shè)計(jì)、學(xué)生動(dòng)手、學(xué)生總結(jié)歸納和學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，所以不管考試時(shí)考到哪一個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生都能夠?qū)Υ鹑缌?，在生活中?yīng)用起來(lái)自然也能得心應(yīng)手。可見，我們的課堂不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力、解題能力，學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科學(xué)作風(fēng)、科學(xué)精神也因此得到了進(jìn)一步的培養(yǎng)。

（二）體驗(yàn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是素養(yǎng)時(shí)代的發(fā)展要求

隨著時(shí)代的健康快速發(fā)展，學(xué)校的教育已經(jīng)從知識(shí)本位向素養(yǎng)本位和能力本位轉(zhuǎn)變，這意味著學(xué)校教育改革應(yīng)圍繞核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)型，而核心素養(yǎng)下的物理教學(xué)更要注重以生為本，以科學(xué)為依據(jù)，以學(xué)生體驗(yàn)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的教師講授教學(xué)。這是時(shí)代對(duì)我們一線物理教師的要求，也是物理教學(xué)和課題研究最終所向。

要上好一節(jié)讓學(xué)生刻骨銘心的物理課堂，教師不僅要在課題的引入上引人入勝，課堂教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)也應(yīng)緊密相連，設(shè)計(jì)一個(gè)又一個(gè)的體驗(yàn)活動(dòng)來(lái)緊扣學(xué)生心弦，讓學(xué)生的光芒處處閃耀，讓我們的課堂充滿歡樂(lè)和智慧。在人工智能快速發(fā)展的今天，很多工作都會(huì)由人工智能來(lái)承擔(dān)，因此，人類對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境的思考力、創(chuàng)造力也必須要培養(yǎng)起來(lái)，這樣才能使我們的教育變得更加真實(shí)可見，我們未來(lái)的教育才能更加健康、有效。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境的恰當(dāng)創(chuàng)設(shè)，不論是對(duì)授課環(huán)節(jié)與成果的優(yōu)化，還是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)與效果的增強(qiáng)等諸多方面都具有重要意義，尤其是在核心素養(yǎng)背景下，為了進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)，積累更豐富的知識(shí)信息，找到更適合自己的學(xué)習(xí)方法，對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生深刻理解與印象，其物理教師在日常教學(xué)中就應(yīng)充分重視、完善體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境的合理創(chuàng)設(shè)。

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