李秋洲
處于高中階段的學(xué)生已經(jīng)逐步形成一定的能力,如推理和思維能力,且這一階段的學(xué)生由直覺興趣向因果認(rèn)知興趣轉(zhuǎn)變,由行動(dòng)興趣向概況認(rèn)識興趣轉(zhuǎn)變。然而,在我國以往的教學(xué)中教育目的是通過各項(xiàng)考試,應(yīng)試教育思想根深蒂固,學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中處于被動(dòng)地位,并且部分教師在開展教學(xué)時(shí)重視理論知識的講解而忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué),以至于學(xué)生在知道結(jié)果的前提下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這很難培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)造性思維。隨著新課改的不斷推進(jìn),這就要求教師在教學(xué)中能夠以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式,從而培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念及科學(xué)思維,為學(xué)生的未來發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在當(dāng)前的高中物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)與概念和規(guī)律課程相結(jié)合,但在實(shí)際教學(xué)中,教師僅僅注重理論知識的講解,沒有給予實(shí)驗(yàn)教學(xué)足夠的重視。此外,和理論課相比,實(shí)驗(yàn)課課時(shí)占比明顯較小,并且部分學(xué)校實(shí)驗(yàn)室沒有配備完善的器材,設(shè)備不能滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求,這就導(dǎo)致教師演示實(shí)驗(yàn),而學(xué)生缺乏動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),以至于學(xué)生不能發(fā)揮主觀能動(dòng)性,難以對實(shí)驗(yàn)知識深入探討,很難達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果,最終不能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。
高中階段的學(xué)生對物理知識已經(jīng)有了初步的理解,并且可能已經(jīng)了解實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,但部分教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中沒有重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng),在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)過于形式化,不能帶領(lǐng)學(xué)生深入探討實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),教師過分重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果,而學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果后忽視對細(xì)節(jié)的把握,從驗(yàn)證的角度開展實(shí)驗(yàn),而在高中物理中,實(shí)驗(yàn)題側(cè)重考驗(yàn)學(xué)生對細(xì)節(jié)的掌握,如果不能掌握細(xì)節(jié)內(nèi)容將會(huì)造成失分問題。此外,當(dāng)前在我國高中物理教學(xué)中部分物理教師并不能給予實(shí)驗(yàn)課程足夠的重視,并且物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間較少,無法在核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)下通過高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。另外,部分高中物理?shí)驗(yàn)教材并不齊全,這也是影響高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量、效率的重要原因之一。
因?yàn)楦鱾€(gè)課程的教學(xué)目標(biāo)定位不同,導(dǎo)致核心素養(yǎng)的具體內(nèi)涵也有差別。在各個(gè)學(xué)科教學(xué)中貫徹核心素養(yǎng),也就是要根據(jù)學(xué)科的特性制訂具有針對性的教學(xué)目標(biāo),唯有如此才能保障各個(gè)學(xué)科的教育以提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)為基礎(chǔ),從而呈現(xiàn)其特有的教育價(jià)值。在高中物理教學(xué)中核心素養(yǎng)也必須突出物理學(xué)科的特色,具體表現(xiàn)為:物理概念和應(yīng)用;科學(xué)思考和創(chuàng)新;實(shí)驗(yàn)探索與交流;科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。
概念是人的大腦對客觀事物和客觀世界的反映,是人類認(rèn)識世界的根本。在學(xué)習(xí)物理到一定程度時(shí)學(xué)生會(huì)產(chǎn)生物理概念,物理概念的形成是物理知識的體現(xiàn)和反映,主要表現(xiàn)為對物理概念、規(guī)律的理解和應(yīng)用,能夠保障學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中將知識應(yīng)用于解決現(xiàn)實(shí)問題中。
通過初中、高中兩個(gè)階段對物理的學(xué)習(xí),學(xué)生基本具備了科學(xué)思維的基本能力和科學(xué)思維的基本方法,在高中物理學(xué)習(xí)中學(xué)生可以通過科學(xué)思維找出問題答案。創(chuàng)造性素質(zhì)是指在解決問題時(shí),運(yùn)用科學(xué)的思維方式且以有批判作為基礎(chǔ),從多個(gè)方面考慮問題并提出創(chuàng)造性的觀點(diǎn)。
物理實(shí)驗(yàn)的主要目的是通過生動(dòng)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探索物理知識。所以物理教師必須重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),從而展現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功效,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的探索精神,同時(shí)在開展物理實(shí)驗(yàn)過程中師生進(jìn)行交流,以設(shè)計(jì)出更好的實(shí)驗(yàn)方案。
為了給學(xué)生未來的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ),必須要重視立德樹人。高中時(shí)期是學(xué)生智力飛速發(fā)展的階段,也是幫助學(xué)生形成正確價(jià)值觀念的重要時(shí)期。在學(xué)生全面發(fā)展思想的指導(dǎo)下,教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生誠實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、愛國愛家和社會(huì)責(zé)任感,以此來體現(xiàn)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
第一,教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)能夠幫助學(xué)生深入理解理論知識,從而加深對物理觀念的認(rèn)識。在高中物理中,大多數(shù)理論知識過于抽象化,需要借助物理實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)理解,例如在學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)觀、能量觀這部分過分抽象的知識時(shí),學(xué)生不能很好地理解,而借助物理實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以清晰地看出其物理原理。
第二,可以借助物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠借助物理現(xiàn)象幫助學(xué)生驗(yàn)證、掌握物理知識點(diǎn),但在此過程中會(huì)遇到一些問題,從而激發(fā)學(xué)生的思維。比如,測量電動(dòng)勢實(shí)驗(yàn)是高中物理常見的實(shí)驗(yàn),其目的是讓學(xué)生對電路學(xué)有更清晰的認(rèn)識,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)有多種方法可供選擇,且由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案不同,其結(jié)果的誤差也不盡相同,借助物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維,依據(jù)結(jié)果對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出問題,最終促進(jìn)學(xué)生的分析、推理能力。
第三,在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能夠培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生的要求較高,需要學(xué)生具備一定的分析能力和動(dòng)手能力,在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問題時(shí)也能積極地進(jìn)行探究,而這些能力也是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的基礎(chǔ)。比如,部分高中物理實(shí)驗(yàn)在教師的引導(dǎo)下開展,而學(xué)生在實(shí)際操作時(shí)僅僅重復(fù)教師的步驟,并不具備探究性。而在核心素養(yǎng)為導(dǎo)向下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,必須讓學(xué)生親自開展創(chuàng)造性教學(xué),最終使學(xué)生形成探究能力。
第四,開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度具有重要意義。在物理學(xué)的發(fā)展史上,有許多有名的實(shí)驗(yàn),而光子運(yùn)動(dòng)的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)就是其一,這一實(shí)驗(yàn)證實(shí)了粒子的波動(dòng)性和粒子性,從而顛覆了以前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師在課堂上展示雙縫干涉實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生建立起科學(xué)態(tài)度,使學(xué)生意識到任何物理定律都要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并不是單純的推理與想象,要建立嚴(yán)密的科學(xué)態(tài)度,尊重事實(shí)、認(rèn)真對待實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
高中物理部分知識點(diǎn)與人們的生活有著密切的聯(lián)系,因此,為了有效地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)且?guī)椭鷮W(xué)生更加透徹地了解相關(guān)知識點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)充分利用生活素材,這不僅可以凸顯物理教學(xué)的本質(zhì),還能縮短學(xué)生與物理知識之間的距離,培養(yǎng)學(xué)生各項(xiàng)能力的同時(shí)還能有效提升學(xué)習(xí)成效。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際生活體驗(yàn)和學(xué)習(xí)內(nèi)容合理地選取實(shí)驗(yàn)教學(xué)要素,這不僅不會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的違和感,同時(shí)還有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展形成有利的條件。《超重和失重》是高中物理學(xué)習(xí)的重要知識點(diǎn),在學(xué)習(xí)這一節(jié)內(nèi)容開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師可以借助生活中常見的電子秤,從而使學(xué)生能夠更加近距離地感受超重和失重所具備的特征。借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式開展教學(xué)的效果與理論知識講解教學(xué)相比更加有效,使學(xué)生更加直觀、深入地了解物理知識。當(dāng)學(xué)生在電子秤上快速站起來的時(shí)候,電子秤的數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過實(shí)際重量,學(xué)生參與到物理實(shí)驗(yàn)中,通過觀察和分析快速蹲和站立的電子秤數(shù)值,體會(huì)到物理的奇妙之處。借助生活實(shí)驗(yàn)進(jìn)行物理教學(xué),使學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣,提升學(xué)習(xí)積極性,進(jìn)而使學(xué)生了解生活中的各種現(xiàn)象和物理的聯(lián)系,達(dá)到培養(yǎng)物理觀念的目的。
在開展高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),部分學(xué)校由于受到實(shí)驗(yàn)器材等客觀因素的影響限制實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性,在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)不利于教師給學(xué)生展示完整的實(shí)驗(yàn)過程,而學(xué)生也無法感受實(shí)驗(yàn)的樂趣及探索實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié),因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏互動(dòng)特征,最終直接影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率。針對這一狀況,在開展以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),應(yīng)當(dāng)滿足教學(xué)條件和教學(xué)需求,創(chuàng)造合理的實(shí)驗(yàn)流程,逐漸完善在實(shí)驗(yàn)過程中存在的缺陷,并將其融入學(xué)生積極主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)活動(dòng)中,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使學(xué)生能夠借助實(shí)驗(yàn)不斷提升其學(xué)習(xí)成效,探索更多物理奧秘,并且提升其創(chuàng)新意識。例如,在學(xué)習(xí)《自由落體運(yùn)動(dòng)》這部分教學(xué)內(nèi)容時(shí),在教材中的示范實(shí)驗(yàn)是在兩個(gè)玻璃管中投放了不同質(zhì)量的羽毛和硬幣,學(xué)生通過將玻璃管傾倒使其看到不同玻璃管物體的下滑速率,然后再將玻璃管中的空氣抽取并重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)過程,從而觀察各個(gè)玻璃管中的物體下降速度,在教材中的實(shí)驗(yàn)探究中采取比較的方式,給學(xué)生呈現(xiàn)出物理知識點(diǎn)。然而,在實(shí)際教學(xué)過程中,關(guān)于《自由落體運(yùn)動(dòng)》教學(xué)著重于兩個(gè)要點(diǎn):一是物體僅受重力,二是從靜止?fàn)顟B(tài)向下墜落。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的操作中,在將玻璃管傾倒的過程中,如果傾倒的速率過快就會(huì)發(fā)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變得模糊不清的情況,同樣地也會(huì)發(fā)生用金屬硬幣壓住羽毛或是給兩個(gè)物品一個(gè)初速度的情況,但這種現(xiàn)象的發(fā)生并不滿足物理實(shí)驗(yàn)的條件,而一旦將玻璃管傾倒的速率放慢,就會(huì)發(fā)生實(shí)驗(yàn)物體與玻璃管內(nèi)部發(fā)生碰撞的情況,而即使達(dá)到了真空條件,也無法保持物體僅受重力而自由墜落。從以上的實(shí)驗(yàn)分析來看,在開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些局限性,無法突出自由落體運(yùn)動(dòng)的狀況,針對這一狀況,教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)必須將實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行優(yōu)化:將玻璃管垂直放置,然后通過磁鐵或電磁鐵的吸附將羽毛和硬幣移入玻璃管上方然后再將其釋放,采用這個(gè)方法既能夠使羽毛和硬幣在下落過程中減小了與玻璃管內(nèi)部產(chǎn)生碰撞的概率,同時(shí)又能夠保證硬幣和羽毛在下落過程保持相對平穩(wěn)的狀況下開展自然落體運(yùn)動(dòng)。但需要特別說明,在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程時(shí),將用于固定羽毛的金屬片放在羽毛上面,以盡量接近實(shí)驗(yàn)的基本要求,從而增加實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),既可以使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn),又能使學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)中,使學(xué)生的創(chuàng)新意識得到增強(qiáng)。
處于高中階段的學(xué)生正值青春期,存在個(gè)性化差異,如發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力各有不同。而教師應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生的個(gè)性化差異,在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,注意學(xué)生存在的差異,根據(jù)學(xué)生的差異開展分組教學(xué),拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間,摒棄傳統(tǒng)物理教學(xué)呆板的教學(xué)方式,積極活躍物理課堂氛圍,改善學(xué)生以往被動(dòng)接受知識的狀況。而分組實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍,在小組協(xié)作的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、集體意識,學(xué)生在小組探討中可以發(fā)表自己的意見,在此過程中可以培養(yǎng)學(xué)生開拓性思維和思辨思維,當(dāng)分組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和實(shí)驗(yàn)儀器的整理,對學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的培養(yǎng)有很大的幫助。借助分組實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的品質(zhì)和素養(yǎng),最終為學(xué)生未來的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
在高中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不管是分組實(shí)驗(yàn)還是演示實(shí)驗(yàn),都存在著一定的局限性,最終限制學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,且不利于學(xué)生思維的發(fā)展,基于這一狀況,教師開展課后實(shí)驗(yàn)非常有必要。而課后實(shí)驗(yàn)主要是以學(xué)生的生活為基礎(chǔ),學(xué)生需要充分利用生活資源,以安全為前提設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自制教具,通過親身實(shí)踐,證實(shí)教科書中的物理定律,解開了學(xué)生和物理之間的迷霧,通過課后實(shí)驗(yàn)還可以訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐能力、研究與發(fā)現(xiàn)的能力,進(jìn)而加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)興趣與創(chuàng)新思想的培養(yǎng)。因此,教師在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,應(yīng)積極指引學(xué)生開展課后實(shí)驗(yàn),使學(xué)生能真正做到“知識來自教科書,而超越教科書”。目前,我國的教育教學(xué)改革已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的高峰,而在新時(shí)期,物理實(shí)驗(yàn)更是體現(xiàn)了“從生命到物理”的教學(xué)思想,培養(yǎng)了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)思考和科學(xué)探索能力。
探究學(xué)習(xí)是目前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍采用的一種教學(xué)方式,它能有效地改變高中物理以往教學(xué)方式存在的弊端,凸顯學(xué)生的主體性。在開展物理教學(xué)時(shí),教師要把這種思想貫徹到實(shí)驗(yàn)中去,再通過物理實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生的探究能力。例如在學(xué)習(xí)加速度與力和質(zhì)量這一部分內(nèi)容時(shí),開展的實(shí)驗(yàn)就是探究性實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中,僅僅給出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)方向,至于儀器和操作方法,并沒有詳細(xì)的說明,因此,在物理實(shí)驗(yàn)課上,高中生要獨(dú)立參與并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并明確實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)儀器、測試方法等,既是對學(xué)生綜合水平的一次測試,又是對學(xué)生科學(xué)探究能力的一種培養(yǎng)。
要提高學(xué)生的核心素養(yǎng),教師必須充分發(fā)揮自身的作用,改變學(xué)生在課堂上被動(dòng)地服從教師的指令而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的被動(dòng)局面。比如,在學(xué)習(xí)摩擦這部分內(nèi)容時(shí),根據(jù)滑動(dòng)摩擦的影響因素,教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)習(xí)理解相關(guān)內(nèi)容。教師可以把同學(xué)分成不同的實(shí)驗(yàn)組,要求學(xué)生根據(jù)身邊物體設(shè)計(jì)滑動(dòng)摩擦力的影響因素實(shí)驗(yàn)。首先,教師要讓同學(xué)們在小組里討論,針對可能影響滑動(dòng)摩擦力的各種物理因素進(jìn)行合理猜想,并針對這些因素設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)方案。其次,在學(xué)生完成了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)之后,教師可以讓學(xué)生通過合理的分工,負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)操作、記錄實(shí)驗(yàn)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)工作,激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性。最后,當(dāng)學(xué)生做了實(shí)驗(yàn)以后,教師要求各個(gè)實(shí)驗(yàn)小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)成果,說明從方案設(shè)計(jì)到得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的全部流程,并采取以學(xué)生為主、老師為輔的教學(xué)方法,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中充分地發(fā)揮主動(dòng)性,并給學(xué)生提供了一定的自主權(quán),從而突破了被動(dòng)式教學(xué)的限制。同時(shí),在自主設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,學(xué)生要不斷地反思各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的影響因素,并記住實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn),對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容積極思考和分析,從而增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的效果。另外,教師還可以通過讓各個(gè)小組做實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告,了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和探究能力,從而為以后的實(shí)驗(yàn)講解提供參考;可以促使學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行總結(jié),使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)和探索的習(xí)慣。
在物理教學(xué)中涉及多種類型的教學(xué)內(nèi)容,最終導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)也具有多種類型,不同類型的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)都能夠在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),高中物理實(shí)驗(yàn)主要包含演示、親歷性實(shí)驗(yàn)。
首先,在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,通常情況下是教師親手示范物理實(shí)驗(yàn),而學(xué)生則是在旁邊觀看。在此過程中學(xué)生僅僅是眼睛目睹不能親手進(jìn)行實(shí)踐,并且部分實(shí)驗(yàn)由于具有較高的危險(xiǎn)性不能由學(xué)生動(dòng)手操作?;谶@一問題下,為了保障演示實(shí)驗(yàn)的有效性,教師必須在做實(shí)驗(yàn)之前將所有道具準(zhǔn)備齊全,并對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行精心設(shè)計(jì),在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中以問題為中心。在演示完實(shí)驗(yàn)以后,教師可以通過實(shí)驗(yàn)的方式培養(yǎng)學(xué)生的物理思維,使學(xué)生能更好地融入實(shí)驗(yàn)并對實(shí)驗(yàn)有更多的感受。
其次,各個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知能力有著很大的不同,最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ泊嬖谥町?,學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)過程中不僅無法發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用,甚至?xí)霈F(xiàn)實(shí)驗(yàn)失敗的情況。教師應(yīng)當(dāng)對培養(yǎng)學(xué)生的探究素養(yǎng)有著足夠的認(rèn)識,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對可能出現(xiàn)的阻礙有著清晰的認(rèn)識,或是對實(shí)驗(yàn)失敗結(jié)果進(jìn)行預(yù)設(shè),以此保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。如果在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)出現(xiàn)問題,教師此時(shí)應(yīng)當(dāng)扮演指引的角色,引導(dǎo)學(xué)生對問題有著正確的見解,使物理實(shí)驗(yàn)具有有效性。對問題的提出和探索是學(xué)生探究的過程,教師提出有效的問題才能提升學(xué)生的探索素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)操作能力。
最后,教師可以通過開展課外小實(shí)驗(yàn)來提升學(xué)生的探究能力。通常情況下課外小實(shí)驗(yàn)比較簡單,但對培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力卻有極大的幫助。例如,課外小實(shí)驗(yàn)可以是摩擦生電,感受電;往杯子里倒入清水不要溢出來并感受水的張力。這些實(shí)驗(yàn)沒有較高的難度且沒有空間限制,通過課外小實(shí)驗(yàn)不僅能夠提高學(xué)生的探究能力,還可以提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。
在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度是物理核心素養(yǎng)的一個(gè)重要組成部分,因此在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中既要重視學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量又要注重情感的升華。絕大部分物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)需要一個(gè)漫長的過程,且需要進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)、細(xì)心的觀察,唯有如此才能發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律、現(xiàn)象。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師也應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的精神。例如世界著名物理學(xué)家法拉第,他前前后后進(jìn)行了四百多次的實(shí)驗(yàn),才將“電磁感應(yīng)”研究透徹。因此在物理教學(xué)中,教師可以用法拉第的故事來讓學(xué)生感受到物理學(xué)的不屈不撓和永不放棄的精神。
在我國的物理發(fā)展史上,鄧稼先、錢學(xué)森、楊振寧這些物理學(xué)家都是為祖國服務(wù)的,他們孜孜不倦地做著各種試驗(yàn),計(jì)算著各種數(shù)據(jù),不重視名利且對祖國非常熱愛。在我國近代史上,物理學(xué)取得的任何成績,都與他們的無私奉獻(xiàn)密不可分。在進(jìn)行原子結(jié)構(gòu)等示范實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以將前輩們的事跡介紹給學(xué)生,充分感染學(xué)生,使其學(xué)習(xí)物理的積極性得以提升。
在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師不僅需要注重對理論知識的講解,同時(shí)也可以通過物理實(shí)驗(yàn)的方式培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)探究素養(yǎng),通過這種方式促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)且為學(xué)生未來的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中分組實(shí)驗(yàn)是最為常見的一種方式,在此期間教師主要扮演引導(dǎo)的角色提升學(xué)生的參與感,以此來保障物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性,在物理實(shí)驗(yàn)中不斷培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)、科學(xué)態(tài)度。在實(shí)際教學(xué)中,由于物理實(shí)驗(yàn)的難度和重點(diǎn)有很大的差異,只有通過教師的指引才能最大限度地覆蓋實(shí)驗(yàn)教學(xué),促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如在學(xué)習(xí)加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系時(shí)教師可以從三個(gè)角度(實(shí)驗(yàn)探究前、實(shí)驗(yàn)探究中以及實(shí)驗(yàn)探究后)對學(xué)生進(jìn)行指引,學(xué)生大膽提出疑問并設(shè)計(jì)情景,進(jìn)而有效開展分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
在高中物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)是必不可少的一部分,并且對培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)具有積極作用,教師應(yīng)當(dāng)不斷發(fā)揮自身的作用,根據(jù)所學(xué)內(nèi)容及學(xué)生學(xué)習(xí)狀況,合理設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究、科學(xué)思維能力,并幫助學(xué)生樹立正確的物理觀念。