何鳳娟
摘 要:實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)中不可缺少的重要板塊,不僅可以直觀展示知識(shí)點(diǎn)的推導(dǎo)過(guò)程,還有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)和實(shí)踐能力,為今后的全方位發(fā)展做好鋪墊。因此,在高中物理課堂中,教師要提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的重視程度,通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際、注重問(wèn)題引導(dǎo)、開(kāi)展小組合作等方式調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情,使他們踴躍參與到各項(xiàng)活動(dòng)中,從而加強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的理解與運(yùn)用,彰顯實(shí)驗(yàn)教學(xué)法對(duì)提高物理教學(xué)質(zhì)量的積極影響。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué)法;高中物理;應(yīng)用策略
物理學(xué)科具有較強(qiáng)的抽象性和實(shí)踐性,實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的應(yīng)用可以幫助學(xué)生更加直觀地學(xué)習(xí)理論知識(shí),并為他們提供了多元化的實(shí)踐路徑,對(duì)物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起到奠基作用。所以說(shuō),在新課改背景下,教師要及時(shí)轉(zhuǎn)變教育理念,以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情為目的精心設(shè)計(jì)課程目標(biāo)與教學(xué)活動(dòng),讓他們?cè)谧灾魈骄恐猩罨R(shí)理解,提高學(xué)習(xí)有效性的同時(shí)為發(fā)展物理核心素養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值
(一)激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣
相較于初中階段,高中時(shí)期物理學(xué)科涉及的知識(shí)點(diǎn)難度較大,對(duì)學(xué)生的邏輯思維和學(xué)習(xí)能力提出更高要求,導(dǎo)致部分學(xué)生無(wú)法透徹地理解知識(shí)內(nèi)涵,逐漸喪失自信心,對(duì)該門(mén)課程產(chǎn)生抵觸情緒[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的應(yīng)用有效解決了這一問(wèn)題,教師根據(jù)本課所學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)相應(yīng)的趣味實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在觀察、分析、討論中領(lǐng)悟知識(shí)內(nèi)涵,降低學(xué)習(xí)難度的同時(shí)使他們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索興趣,大大提高其學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。另外,此方法的運(yùn)用使實(shí)驗(yàn)教學(xué)路徑變得更加豐富,教師可以通過(guò)親自演示實(shí)驗(yàn)、多媒體設(shè)備播放實(shí)驗(yàn)視頻、引導(dǎo)學(xué)生探討實(shí)驗(yàn)流程等方式活躍課堂氣氛,使學(xué)生充分體會(huì)到實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣,以更加認(rèn)真的態(tài)度對(duì)待后續(xù)活動(dòng),以此發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的應(yīng)用價(jià)值。
(二)凸顯學(xué)生課堂主體地位
在傳統(tǒng)的高中物理課堂中,一些教師為了追趕教學(xué)進(jìn)度而忽略了學(xué)生的聽(tīng)課感受,學(xué)生缺乏自主思考的空間,不利于思維品質(zhì)和探究能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的應(yīng)用改變了這一現(xiàn)狀,教師更加注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),并且充分尊重學(xué)生的主體地位,為他們提供多個(gè)動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),讓他們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中自主分析實(shí)驗(yàn)原理,對(duì)所學(xué)內(nèi)容形成全新認(rèn)識(shí)。例如:教師在講解某個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),為了讓學(xué)生掌握它的深層次內(nèi)涵,便會(huì)結(jié)合他們的基本學(xué)情展開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué),鼓勵(lì)更多人參與到實(shí)踐中,以此增強(qiáng)其學(xué)習(xí)體驗(yàn)感,讓學(xué)生真正成為課堂的主人。由此可見(jiàn),在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是為了幫助學(xué)生理解抽象的物理知識(shí),讓他們更加全面掌握所學(xué)內(nèi)容,提高物理教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)凸顯學(xué)生的課堂主體地位。
(三)提高學(xué)生物理思維能力
對(duì)于高中生而言,單純學(xué)習(xí)物理知識(shí)比較單調(diào),對(duì)思維的提高作用不夠顯著。實(shí)驗(yàn)教學(xué)法倡導(dǎo)教師以實(shí)驗(yàn)的方式講解理論知識(shí),讓學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)原理、步驟以及結(jié)論,使他們對(duì)所學(xué)內(nèi)容形成更深的感悟,同時(shí)充分鍛煉其思維的靈活性和發(fā)散性,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)物理思維能力的教學(xué)目標(biāo)。另外,此種授課方法的應(yīng)用有效豐富了物理教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸到多種實(shí)驗(yàn)器材和真實(shí)案例,在手腦并用中培養(yǎng)物理思維的深刻性?;蚴怯龅讲焕斫獾闹R(shí)點(diǎn)時(shí),嘗試用實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證自己的猜想,經(jīng)過(guò)獨(dú)立思考與合作交流不斷挖掘個(gè)人潛能,在思維的碰撞中使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容形成全新認(rèn)識(shí),起到提高思維能力的重要作用。
(四)幫助學(xué)生深化知識(shí)理解
高中物理知識(shí)比較抽象,一些學(xué)生受認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)能力的影響,無(wú)法全面掌握物理概念、定理、公式等內(nèi)容,甚至在理解上存在較為嚴(yán)重的偏差,直接影響他們的學(xué)習(xí)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以讓學(xué)生參與到知識(shí)的形成過(guò)程中,以直觀的方式分析理論知識(shí)的深層內(nèi)涵,在多元實(shí)驗(yàn)的輔助下達(dá)到理想的教學(xué)效果。例如:高中物理涉及的實(shí)驗(yàn)有電學(xué)、運(yùn)動(dòng)、力學(xué)等多個(gè)方面,教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備進(jìn)行操作,讓他們從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等角度探析新課內(nèi)容,使原本抽象的物理知識(shí)變得形象、生動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)的輔助下,學(xué)生能夠通過(guò)自己的努力掌握并應(yīng)用新課知識(shí),深化課程內(nèi)容理解之余切實(shí)提高物理學(xué)習(xí)的有效性。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用策略
(一)轉(zhuǎn)變教育理念,調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)熱情
在實(shí)際教學(xué)中,教師的教育理念和授課手段對(duì)最終的教學(xué)效果具有直接影響,一定程度上決定著學(xué)生對(duì)新課知識(shí)的吸收效果[2]?;谛抡n改的指引,高中物理教師要樹(shù)立正確的教育理念,意識(shí)到傳統(tǒng)教學(xué)中的不足之處,深入研究教材內(nèi)容,解讀新課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的具體要求,將激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情作為首要任務(wù),優(yōu)化課堂活動(dòng)設(shè)計(jì),以此培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和思維能力。所以,在高中物理課堂中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法時(shí),教師要擺脫應(yīng)試教育的束縛,為學(xué)生提供多元化的操作機(jī)會(huì),使其感受到實(shí)驗(yàn)的魅力所在。一方面,教師應(yīng)在課堂上預(yù)留充足的時(shí)間供學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn),條件允許的情況下可以讓他們親自動(dòng)手操作,起到提高學(xué)習(xí)興趣的作用。另一方面,教師還要鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的想法,在自由討論中形成濃厚的學(xué)習(xí)氛圍,進(jìn)一步激發(fā)他們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的探索欲。
以人教版高一必修第一冊(cè)《重力與彈力》為例,本課重點(diǎn)內(nèi)容是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系,難點(diǎn)在于理解重心的概念。在教學(xué)過(guò)程中,教師必須考慮到學(xué)生的課堂體驗(yàn)感,以趣味性話(huà)題引出實(shí)驗(yàn)。例如:在大屏幕上展示三幅圖片,分別是(1)運(yùn)動(dòng)員一腳將球踢出;(2)運(yùn)動(dòng)員用頭頂球;(3)守門(mén)員接住球。引導(dǎo)學(xué)生思考物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)說(shuō)明物體什么量在發(fā)生改變?以他們感興趣的內(nèi)容引發(fā)討論,使其意識(shí)到本課實(shí)驗(yàn)與“力”有關(guān)。而后,教師帶領(lǐng)學(xué)生用手壓鋸條、拉皮筋等,讓他們認(rèn)真觀察現(xiàn)象,思考是什么原因?qū)е逻@種變化的?這一話(huà)題引發(fā)了學(xué)生的熱烈討論,紛紛發(fā)表自己的見(jiàn)解,并對(duì)他人的答案提出疑問(wèn),在交流與討論中總結(jié)出力的概念,為接下來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開(kāi)展做好準(zhǔn)備。教師通過(guò)轉(zhuǎn)變教育觀念的方式為物理課堂增強(qiáng)了趣味性,營(yíng)造出活躍、和諧的班級(jí)氛圍,達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情的教育目的。
(二)做好課前準(zhǔn)備,制定教學(xué)目標(biāo)
為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)法在高中物理課堂中的應(yīng)用效果,教師應(yīng)做好課前準(zhǔn)備工作,將教材內(nèi)容、新課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)生的基本學(xué)情結(jié)合起來(lái),制定針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),為學(xué)生指明學(xué)習(xí)的具體方向[3]。也就是說(shuō),教師在備課時(shí)便要明確本課重難點(diǎn)所在,根據(jù)學(xué)生的物理基礎(chǔ)、接受能力、認(rèn)知特點(diǎn)等因素做出適當(dāng)調(diào)整,確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)能夠滿(mǎn)足他們的發(fā)展需求。需要注意的是,高中生早在初中時(shí)期便接受過(guò)系統(tǒng)性的物理教學(xué),加上多種客觀因素的影響導(dǎo)致他們的學(xué)習(xí)情況存在較大差距,統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)并不適用于所有人。對(duì)于這一問(wèn)題,教師在課前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)制定教學(xué)目標(biāo)時(shí)便要做出調(diào)整,充分考慮到各個(gè)層次學(xué)生的真實(shí)學(xué)情,設(shè)計(jì)不同難度的實(shí)驗(yàn)任務(wù),讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)法發(fā)揮出它的最大價(jià)值。
以人教版高一必修第二冊(cè)《實(shí)驗(yàn):探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)》為例,本節(jié)是學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)課,通過(guò)實(shí)驗(yàn)描繪平拋物體運(yùn)動(dòng)的軌跡,在此基礎(chǔ)上研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。在課前準(zhǔn)備環(huán)節(jié),教師要明確本節(jié)課主要采用啟發(fā)式教學(xué)和問(wèn)題探究的授課模式,逐步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì),綜合考慮他們的物理基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)需求后,確定最終的教學(xué)目標(biāo)為:
(1)知道平拋運(yùn)動(dòng)的條件和相應(yīng)控制方法;
(2)知道用實(shí)驗(yàn)獲得平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法;(3)知道判斷運(yùn)動(dòng)軌跡是否是拋物線(xiàn)的方法;(4)知道測(cè)量初速度時(shí)需要測(cè)量的物理量;(5)能夠借助實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)平拋運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式,會(huì)計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。明確以上內(nèi)容后,教師要設(shè)想實(shí)驗(yàn)操作中學(xué)生可能會(huì)遇到的問(wèn)題,并設(shè)計(jì)相應(yīng)的解決方案,為他們做好全面的課前準(zhǔn)備,讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)法以更加科學(xué)的方式應(yīng)用于實(shí)踐,助力于高中物理教學(xué)質(zhì)量的提升。
(三)運(yùn)用信息技術(shù),完善講解方式
信息技術(shù)的快速發(fā)展給我國(guó)教育事業(yè)帶來(lái)全新的機(jī)遇與挑戰(zhàn),高中物理課堂中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法時(shí)要合理利用信息技術(shù)完善講解方式,為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。首先,教師可以借助多媒體設(shè)備演示實(shí)驗(yàn),在強(qiáng)烈的視覺(jué)刺激下讓學(xué)生掌握規(guī)范的操作方法,避免出現(xiàn)不必要的失誤而影響實(shí)驗(yàn)效果。其次,在信息技術(shù)的輔助下,教師可以直觀地展示一些需要觀察或測(cè)量的數(shù)據(jù),為學(xué)生提供精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)信息,使最終結(jié)論更加準(zhǔn)確。最后,高中物理教學(xué)中有些實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器要求較高,學(xué)生無(wú)法在課堂上進(jìn)行操作,此時(shí)教師便可以為他們展示與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的圖片或視頻,將原本抽象的內(nèi)容變得具體、生動(dòng),使學(xué)生加深對(duì)該實(shí)驗(yàn)的理解,切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量與效率[4]。
以人教版高一必修第三冊(cè)《實(shí)驗(yàn):導(dǎo)體電阻率的測(cè)量》為例,本課主要內(nèi)容是游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù),測(cè)定金屬的電阻率。通過(guò)深入研讀教材可以發(fā)現(xiàn),本實(shí)驗(yàn)需要的器材有待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器、毫米刻度尺、電壓表等,有些器材無(wú)法在課堂上使用,為了不影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,教師可以借助信息技術(shù)完善實(shí)驗(yàn)講解方式。在屏幕上播放提前準(zhǔn)備好的視頻片段,要求學(xué)生認(rèn)真觀看并歸納具體的實(shí)驗(yàn)步驟。經(jīng)過(guò)觀察、思考、討論使他們得出結(jié)論:第一步,用螺旋測(cè)微器來(lái)測(cè)量金屬絲的直徑;第二步,按電路圖連接好電路,連接電路時(shí)保證電源和開(kāi)關(guān)都處于斷開(kāi)狀態(tài),以免破壞儀器;第三步,利用毫米刻度尺測(cè)量金屬絲的有效長(zhǎng)度;第四步,以圖中所示的電路圖為例,在實(shí)驗(yàn)之前把滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最左端,使待測(cè)金屬絲被短接,起到保護(hù)電路的作用;第五步,閉合開(kāi)關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀出幾組對(duì)應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù),并填入記錄表格內(nèi)。在視頻的輔助下,學(xué)生全面掌握了測(cè)量導(dǎo)體電阻率的具體流程,彰顯信息技術(shù)對(duì)提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的重要影響。
(四)聯(lián)系生活實(shí)際,強(qiáng)化知識(shí)理解
物理學(xué)科與現(xiàn)實(shí)生活有著密切聯(lián)系,主要探索世間萬(wàn)物存在的規(guī)律。但是部分高中生受應(yīng)試教育影響嚴(yán)重,在學(xué)習(xí)過(guò)程中將全部精力用于理論知識(shí)的記憶,并沒(méi)有意識(shí)到實(shí)驗(yàn)的重要性。而且為了提高考試分?jǐn)?shù),他們采取死記硬背的方式加深印象,并沒(méi)有真正理解知識(shí)內(nèi)涵,不利于物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。對(duì)此,為了幫助學(xué)生強(qiáng)化知識(shí)理解,教師可以采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)法講解新知,挖掘課程內(nèi)容與生活實(shí)際之間的關(guān)聯(lián)性,以此為依據(jù)構(gòu)建生活化實(shí)驗(yàn)情境,不僅能降低學(xué)習(xí)難度,讓學(xué)生在熟悉的氛圍下研究新課內(nèi)容,還可以轉(zhuǎn)變他們的學(xué)習(xí)模式,吸引更多人加入物理實(shí)驗(yàn)中,提高課堂參與度的同時(shí)幫助學(xué)生深化知識(shí)理解,切實(shí)保障物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
以人教版高二選擇性必修第一冊(cè)《光的折射》為例,教師利用多媒體播放各種光的奇妙的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己的真實(shí)經(jīng)歷談一談生活中有哪些景象與光的折射有關(guān),利用生活化情境順利引出實(shí)驗(yàn)主題。接著,教師拿出提前準(zhǔn)備好的材料,包括平行的玻璃磚、大頭針、量角器、三角板、白紙等,讓學(xué)生討論怎樣測(cè)得入射角和折射角。在這個(gè)過(guò)程中,教師要給出適當(dāng)?shù)闹敢?,如:“光是沿直線(xiàn)傳播的?現(xiàn)在我們沒(méi)有激光筆等光源,怎么利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材確定一條光線(xiàn)呢?怎樣確定入射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)?尤其是玻璃中的折射光線(xiàn)要怎么確定下來(lái)?”學(xué)生可以根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考,敢于提出自己的想法,經(jīng)過(guò)親自操作對(duì)光的折射定律形成一定了解,以此深化理論知識(shí)理解。
(五)注重問(wèn)題引導(dǎo),提高教學(xué)實(shí)效
問(wèn)題引導(dǎo)是指教師根據(jù)課程主要內(nèi)容提出若干個(gè)思考問(wèn)題,為學(xué)生提供清晰的學(xué)習(xí)思路,同時(shí)也能激發(fā)他們的好奇心和求知欲,使其主動(dòng)參與到課堂互動(dòng)中,保證教學(xué)活動(dòng)的有序開(kāi)展[5]。對(duì)此,在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要注重問(wèn)題引導(dǎo),充分考慮到學(xué)生的聽(tīng)課感受,摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué),根據(jù)教材中提供的實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容設(shè)計(jì)個(gè)性化的問(wèn)題鏈,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問(wèn)題自主探究實(shí)驗(yàn)的目的、流程、原理等,使他們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)形成完整的認(rèn)識(shí)。從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō),問(wèn)題鏈的提出需要學(xué)生認(rèn)真研讀教材,從不同視角探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵,有利于鍛煉其物理思維的發(fā)散性,使他們學(xué)會(huì)跟隨教師的思路深入研究課程主題,達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。在問(wèn)題的指引下,學(xué)生逐漸厘清實(shí)驗(yàn)的操作步驟,能夠獨(dú)立完成此次實(shí)踐任務(wù),通過(guò)與教師的默契配合打造出高質(zhì)量的物理課堂。
以人教版高二選擇性必修第二冊(cè)《帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》為例,本課實(shí)驗(yàn)的主要目的是讓學(xué)生了解帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)受力分析及運(yùn)動(dòng)軌跡。教師利用多媒體展示洛倫茲力演示儀,為學(xué)生營(yíng)造直觀的實(shí)驗(yàn)情境,要求他們一邊觀看一邊思考:(1)帶電粒子平行射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是什么?(2)帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是什么?帶電粒子僅在洛倫磁力的作用下,粒子的速率變化嗎?(3)洛倫磁力如何變化?(4)經(jīng)過(guò)以上分析,你認(rèn)為垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向射入的帶電粒子,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何?在問(wèn)題鏈的驅(qū)動(dòng)下,學(xué)生能夠跟隨教師的思路展開(kāi)深入思考,完成構(gòu)建實(shí)驗(yàn)?zāi)P?、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟等任務(wù)。此種方式充分激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高他們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中的參與感,對(duì)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)用有關(guān)內(nèi)容形成系統(tǒng)的了解,同步提高其自主探究能力和解決問(wèn)題能力。
(六)開(kāi)展小組合作,培養(yǎng)思維能力
雖然高中生已經(jīng)具備一定的物理基礎(chǔ),但對(duì)于抽象的理論知識(shí)和復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作,部分學(xué)生無(wú)法通過(guò)自己的努力完成學(xué)習(xí)任務(wù),久而久之極易打擊他們的自信心,影響其物理核心素養(yǎng)的發(fā)展?;诖?,教師要意識(shí)到班級(jí)同學(xué)的問(wèn)題所在,組織他們開(kāi)展小組合作實(shí)驗(yàn),每個(gè)人都有發(fā)言的機(jī)會(huì),其他成員要認(rèn)真聆聽(tīng)并提出自己的意見(jiàn),經(jīng)過(guò)交流與討論確定最終的實(shí)驗(yàn)流程。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生的思維能力得到充分鍛煉,學(xué)會(huì)從多個(gè)維度分析問(wèn)題,經(jīng)過(guò)思維的碰撞對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容形成全新理解。教師在這一環(huán)節(jié)的主要任務(wù)是合理劃分實(shí)驗(yàn)小組,根據(jù)學(xué)生的操作能力、創(chuàng)新能力等因素進(jìn)行平均分配,確保各小組的物理綜合實(shí)力相對(duì)均衡,讓他們?cè)谌¢L(zhǎng)補(bǔ)短中實(shí)現(xiàn)思維能力的同步提升[6]。
以人教版高一必修第一冊(cè)《實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》為例,本課重點(diǎn)在于如何使用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。為了節(jié)省時(shí)間,教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行分工,第1—5組探究加速度與力的關(guān)系,第6—10組探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,各小組需要完成實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的表格。與此同時(shí),教師要觀察他們的實(shí)驗(yàn)流程,給出相應(yīng)的注意事項(xiàng),如平衡摩擦力時(shí)不必將拴有口杯小桶的繩子解下,車(chē)后拖的繩子也不用解下,放在車(chē)上即可;注意鐵夾子的位置;實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們要相互配合,如誰(shuí)扶住板,誰(shuí)控制鐵夾開(kāi)啟、閉合,誰(shuí)負(fù)責(zé)更換砝碼和保證繩在滑輪內(nèi)并負(fù)責(zé)保護(hù)儀器,誰(shuí)負(fù)責(zé)測(cè)量記錄等。經(jīng)過(guò)組內(nèi)成員的共同努力順利完成實(shí)驗(yàn),并得出結(jié)論:在兩車(chē)質(zhì)量一樣的情況下,實(shí)驗(yàn)車(chē)受的力是參照車(chē)的多少倍,加速度就是參照車(chē)的多少倍,由此證明加速度與力成正比;在兩車(chē)受力一樣的情況下,實(shí)驗(yàn)車(chē)總質(zhì)量是參照車(chē)的幾倍,加速度就是參照車(chē)的幾分之一,由此證明加速度與質(zhì)量成反比。在小組合作中,學(xué)生的邏輯思維得到充分鍛煉,為物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。
(七)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)
高中物理教材中的實(shí)驗(yàn)是固定的,且操作步驟不變,在實(shí)際教學(xué)中若是局限于教材內(nèi)容進(jìn)行講解,很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),一定程度上阻礙了物理核心素養(yǎng)的提高。對(duì)此,教師要?jiǎng)?chuàng)造性地使用教材,完成基礎(chǔ)內(nèi)容的講解后,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合本課所學(xué)的理論知識(shí)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮土鞒踢M(jìn)行創(chuàng)新,還要研究實(shí)驗(yàn)器材的多種使用方法,在合作探究中改進(jìn)實(shí)驗(yàn),起到增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)的作用。在這一過(guò)程中,學(xué)生需要從基礎(chǔ)知識(shí)入手,明確本課核心內(nèi)容后從不同視角設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,教師則要發(fā)揮自己的引導(dǎo)作用,留心觀察他們的學(xué)習(xí)狀態(tài),及時(shí)指出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題的地方,并利用激勵(lì)性語(yǔ)言幫助學(xué)生樹(shù)立自信心,不斷挖掘他們的個(gè)人潛力,有利于創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
以人教版高一必修第二冊(cè)《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》為例,本節(jié)課既是對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律的復(fù)習(xí),又是后面學(xué)習(xí)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ),具有承上啟下的作用。教師讓學(xué)生對(duì)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體做出受力分析并找到向心力的來(lái)源,共有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)情景:一是物塊隨圓盤(pán)做勻速圓周運(yùn)動(dòng);二是小球在杯子內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)。第二個(gè)情景不要直接展示給學(xué)生,而是提出問(wèn)題:“你能不用手接觸小球,而不使小球落入杯底嗎?注意,要確保杯口朝上?!惫膭?lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)小球的運(yùn)動(dòng)方式,并對(duì)杯中小球的運(yùn)動(dòng)情況做出受力分析。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方式有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不僅提高了他們的知識(shí)運(yùn)用能力,還在無(wú)形中培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí),使學(xué)生學(xué)會(huì)從不同角度分析問(wèn)題,將所學(xué)內(nèi)容遷移到全新情境中,取得事半功倍的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,實(shí)驗(yàn)教學(xué)法對(duì)于提升高中物理教學(xué)質(zhì)量具有積極作用,教師應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)變教育理念,在備課時(shí)深入研讀教材和新課標(biāo)提出的教學(xué)要求,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)計(jì)針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。同時(shí)也要采取行之有效的方法革新授課模式,如問(wèn)題引導(dǎo)、小組合作、結(jié)合實(shí)際等,為學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,使他們意識(shí)到實(shí)驗(yàn)的重要性,并主動(dòng)加入實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程中,踴躍分享獨(dú)特的個(gè)人見(jiàn)解,有效提高其邏輯思維和創(chuàng)新意識(shí),促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。
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