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探究高中物理实验教学的质量优化

2019-02-21

数理化解题研究 2019年27期
关键词:实验者探究性物理

龚 燕

(江苏省丹阳高级中学 212300)

高中阶段的物理知识模块分为力学、电学这两个部分,但是由于物理理论的限制性过强而且在前提要求方面难以在真实情景中模拟,所以验证这些理论的实验步骤往往表现为十分复杂,因此学生在对高中物理阶段的实验教学的学习中常常会表现出记忆不牢、步骤混淆以及步骤记忆缺失的现象.因此,教师为了提升物理实验教学课程的质量,有必要借助探究性学习法、微课教学法和任务型教学法来综合提升实验教学的设计安排水平.

一、开展探究性学习,提升学生应用知识解决问题的能力

在物理实验设计的过程当中,实验者所需要考虑到的影响因素众多,所以需要做出的实验前期安排也十分繁多,所以单纯依靠学生一个人是很难完整高效的完成实验探究过程的,因此教师应当开展小组合作探究的方式来开展有关实验课程的探究性学习.在合作的过程中,小组成员之间可以互相鼓励,也可以实现成员之间的优势互补,从而使得合作探究的过程更加的顺利,学生的学习探究效率也会得到真正意义上的提升.其次,当前物理实验课程最大的阻碍就是设备器材数与学生人数不对等的问题,小组合作开展实验探究可以解决这一燃眉之急.

例如,教师在带领学生开展匀变速直线运动中小车的速度随时间变化的规律这一实验时,可以先根据学生的能力水平来进行大方向上的分组,使得一个小组内部成员之间个人水平有所差异但是在学习能力层次上差别较小,从而使得小组成员之间的学习与交流毫无障碍,同时能力优秀的学生还可以带动能力一般的学生提升学习水平.同时,教师还要带领学生做好组内分工,比如一位学生负责摆放和组装器材,另一位学生负责运行实验,再一位学生负责收集纸条,最后一位同学负责测量纸条上的点的距离,最终将所有数据集中起来供小组所有人思考讨论实验结果.如此分工可以使得实验整个过程井然有序,同时也可以让所有学生都参与进来.

二、不拘泥于教材,实现创新性的实验教学

当前高中阶段的实验教学当中教师还是过分看重教材中的实验,当然这种心态还主要是由于高考考试方向的引导性影响,但是为了切实提升学生在物理学科方面的实验探究能力,教师必须要尝试进行实验教学的创新,通过让学生自由发挥来自主设计相关实验并完成某一理论的验证来让学生开展实验学习往往比传统的复制教材的实验教学成效要好很多.因此,教师可以选择率先带领学生学习教材上的基础知识,然后将此章节的核心内容向学生指出,从而让学生尝试借鉴教材或者网上搜集资料的方式来自主设计实验过程.

例如,教师在教学探究平抛运动的规律这一章节的内容时,在理论课上教师率先向学生教学相关的规律表述,让学生在有一定的理论基础的条件下开展创新性的实验步骤设计.比如,教师可以循序渐进,第一步先带领学生从无关紧要的实验要素出发,通过改变实验物体或者实验器材搭设方式来让实验的要素更富有趣味性.第二步教师可以引领学生从实验变量唯一性的角度来对实验步骤进行巧妙设计,从而尽可能的降低实验误差.第三步教师可以带领学生从让实验数据更清晰易记的角度来进行实验设计的创新,从而使得实验数据的收集和观察更加的简便.当然,如果部分善于思考且有较好物理基础的学生直接尝试设计实验,教师也应当给予一定的鼓励,让学生有机会去实践自己的实验设想,从而从中学到更多.

三、开展实验素养专题教学,提升学生的实验严谨意识

在物理学科的实验当中,实验者必须怀着严谨的态度来进行实验操作以及实验数据的记录,一旦中间出现了偏差或者因为操作不当导致的实验失误,都会导致实验结果的不准确,并且使得实验无法证明最初的假设.其次,自主探究过程中涉及出来的实验一次成功的可能性微乎其微,所以学生必须具备充足的耐心,才能在一次次的重复实验和不断的修改当中得到预想中的实验结果.因此,实验探究的成功是建立在实验者的个人素质水平上的,教师有必要开展实验素养的专题教学,从而有效提升学生实验探究的成功率.

例如,教师可以通过召开主题探讨活动的方式,让学生聚集在一起通过回顾学习过的相关实验来开展热烈的讨论,从而让学生认识到实验成功的重要影响因素包括实验者的严谨性和耐心.在举例论证的过程中,教师可以举出“探究加速度与力、质量的关系”相关的实验案例来论证实验严谨性的重要性,如果学生在准备器材时不注重斜坡高度和倾斜角的绝对一致,则容易导致实验误差,而且这一实验不排除因为不可抗力而出现实验失败的现象,学生需要进行反复的实验操作来验证牛顿第二定律.同时,教师还可以举出部分科学家的亲身经历,比如诺贝尔和爱迪生等,让学生认识到从事科学方面的实验探究必须要保证充足的耐心.

高中物理实验教学既是教学内容的重要组成部分,也是教师实现教学改革的重要切入点,因此教师应当积极在教学中实施探究性教学、针对学生实验素养的专题性强化教学以及实验内容创新教学,综合培养学生的物理实验素养和能力.

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