聚焦物理實(shí)驗(yàn) 提升核心素養(yǎng)

鄭金志

摘要：物理是高中階段的一門重要學(xué)科。對(duì)于高中學(xué)生來(lái)說(shuō)，物理學(xué)習(xí)較為困難，缺乏學(xué)習(xí)興趣。物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的重要內(nèi)容，有效開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于幫助學(xué)生深入學(xué)習(xí)和理解物理知識(shí)，提高課堂活動(dòng)效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)。本文將分析高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效策略，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)進(jìn)一步提升。

關(guān)鍵詞：高中物理? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)? 核心素養(yǎng)? 策略

在新課改下，培養(yǎng)核心素養(yǎng)成為教育教學(xué)的重要目標(biāo)，傳統(tǒng)教學(xué)觀念和教學(xué)模式無(wú)法滿足時(shí)代要求，課堂教學(xué)不僅僅注重學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)，更加注重學(xué)生全面發(fā)展。高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)興趣，發(fā)揮學(xué)生課堂主體作用，強(qiáng)化學(xué)生物理思維，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

一、借助于小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生物理觀念

由于高中階段課堂時(shí)間有限，學(xué)生缺乏動(dòng)手能力，實(shí)施一對(duì)一實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)難度比較大。為了解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題，教師可以引入小組合作學(xué)習(xí)模式，成立相應(yīng)的學(xué)習(xí)小組，組織學(xué)生開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)，形成相互幫助的學(xué)習(xí)關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)意識(shí)，給學(xué)生樹(shù)立良好的物理觀念，這對(duì)學(xué)生未來(lái)成長(zhǎng)有著重要意義。例如，魯科版高中物理選修31“靜電場(chǎng)”的教學(xué)，此節(jié)課要求學(xué)生掌握靜電場(chǎng)的定義，了解場(chǎng)是物質(zhì)存在的形式之一，要求學(xué)生能夠使用電場(chǎng)線對(duì)電場(chǎng)進(jìn)行描述。教師需要結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)能力和情況，根據(jù)學(xué)生之間的差異，進(jìn)行科學(xué)合理的小組劃分，讓學(xué)生自己動(dòng)手制作靜電除塵器裝備。在學(xué)生動(dòng)手時(shí)，教師指導(dǎo)學(xué)生制作流程，調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與的積極性。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師需要觀察每個(gè)小組學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯(cuò)誤，給予相應(yīng)的糾正。在完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)之后，讓每個(gè)小組的代表對(duì)自己小組的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和總結(jié)。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生可以加深對(duì)靜電場(chǎng)的理解，掌握靜電場(chǎng)的定義，了解場(chǎng)是物質(zhì)的一種形式，樹(shù)立良好的物理觀念。

二、有效設(shè)計(jì)課堂問(wèn)題，提升學(xué)生科學(xué)思維

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)重視對(duì)學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展有效的學(xué)習(xí)和探究。在具體的課堂活動(dòng)中，教師應(yīng)根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)相應(yīng)的問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，解決相應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生思維能力的提升。例如，魯科版高中物理必修一“摩擦力”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以往的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，教師常常使用粗糙程度不同的木板、木塊、砝碼和彈簧測(cè)力計(jì)等，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)和流程，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，但是，這樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)教學(xué)效果并不明顯。在核心素養(yǎng)背景下，教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展思考和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。教師可以設(shè)計(jì)這樣的問(wèn)題：在拔河比賽中，如果一個(gè)體重比較大，另一個(gè)體重比較小，兩個(gè)人比賽誰(shuí)可以獲得最終勝利？說(shuō)出其中的原因。設(shè)計(jì)學(xué)生熟悉的問(wèn)題，更能引起學(xué)生的注意，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展學(xué)習(xí)和探究。在學(xué)生思考和回答的基礎(chǔ)上，總結(jié)出影響摩擦力大小的因素——正壓力和粗糙程度。教師進(jìn)一步準(zhǔn)備兩個(gè)質(zhì)量相同但是形狀不同的木塊，在粗糙程度相同的平面上，兩個(gè)木塊中，哪個(gè)木塊受到的摩擦力更大？借助于此問(wèn)題設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生思考，再開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)和操作實(shí)驗(yàn)，探究影響摩擦力大小的因素，加深對(duì)課堂知識(shí)的理解，提升學(xué)生核心素養(yǎng)。

三、鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，提高實(shí)驗(yàn)探究能力

在核心素養(yǎng)背景下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加注重實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，深層次激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力。例如，魯科版高中物理必修一“牛頓第二定律”的教學(xué)中，教師可以引入加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，此實(shí)驗(yàn)的操作難度比較大，實(shí)驗(yàn)過(guò)程較為復(fù)雜。在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，教師可向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)的目的、原理和步驟，在學(xué)生理解和掌握的基礎(chǔ)上，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)。但是，部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中發(fā)現(xiàn)有著比較大的誤差。教師引導(dǎo)學(xué)生分析誤差原因，即繩的拉力不等于重物的重力，進(jìn)一步得出：實(shí)驗(yàn)時(shí)需滿足小車質(zhì)量遠(yuǎn)比砝碼質(zhì)量大。那么，如果沒(méi)有遠(yuǎn)超過(guò)砝碼重量的小車，應(yīng)該怎么去做呢？在這樣的疑問(wèn)下，教師可組織學(xué)生圍繞這樣的問(wèn)題開(kāi)展討論活動(dòng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。作為教師，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更改和完善，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，開(kāi)展深層次的思考和討論。有些學(xué)生從增加小車質(zhì)量入手對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，有些學(xué)生則以不需要小車質(zhì)量超過(guò)砝碼作為基礎(chǔ)，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思考，設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方式，保證實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有效性。這能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

四、引入生活化實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感

物理學(xué)科和生活有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)深入分析課堂活動(dòng)內(nèi)容，根據(jù)生活中的物理現(xiàn)象，引入生活化素材，組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。同時(shí)，可借助于生活化實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生深刻感受物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)。例如，魯科版高中物理必修二“勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述”的教學(xué)中，通過(guò)課堂教學(xué)要求學(xué)生掌握勻速圓周運(yùn)動(dòng)、線速度、角速度周期等概念，以及兩者之間的關(guān)系。為了幫助學(xué)生掌握知識(shí)內(nèi)容，教師可做些相應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)，并開(kāi)展分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師利用多媒體播放生活中的圓周運(yùn)動(dòng)，如風(fēng)扇扇葉、摩天輪、汽車車輪以及鐘表指針等。在學(xué)生觀看視頻的基礎(chǔ)上，教師向?qū)W生展示玩具自行車，將其倒置過(guò)來(lái)，在其車輪和齒輪位置選擇相應(yīng)的點(diǎn)，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板，讓學(xué)生觀察和比較選擇點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度快慢，加深對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)的理解。在此基礎(chǔ)上，教師讓學(xué)生展開(kāi)深入思考，自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，深層次理解物理知識(shí)內(nèi)容，了解物理知識(shí)和生活的關(guān)系，并且認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)源于生活，在生活中有著豐富的物理知識(shí)，以強(qiáng)化學(xué)生觀察能力和探究能力，幫助學(xué)生利用物理知識(shí)解決生活中的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感。

結(jié)語(yǔ)

高中物理課堂中，實(shí)驗(yàn)是重要的教學(xué)內(nèi)容，也是課堂有效開(kāi)展的方式。因此，作為高中物理教師，需要從物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容出發(fā)，開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，設(shè)計(jì)有效課堂問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)和能力，鍛煉學(xué)生觀察能力，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

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