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基于高中物理核心素养下的电学实验教学思考

2019-09-10渠晓姗

高考·下 2019年5期
关键词:电学实验高中物理核心素养

渠晓姗

摘 要:随着时代的发展,课程改革对高中物理提出了更高的要求,不仅让学生通过高中物理课堂提高自身的基本技能,同时还要培养学生的必备品质和关键能力,以此适应社会发展。那么在高中物理教学中如何实现这一教学目标是目前一线教师所面临的问题。众所周知,高中物理实验是培养学生各种能力的有效途径,因此通过实验教学就可以满足课程改革对高中物理课堂提出的要求。鉴于此,本文以闭合电路的欧姆定理实验为例,详细阐述了这一教学过程。

关键词:高中物理;核心素养;电学实验

电学实验是高中物理课程的重要组成部分,通过学习电学实验,可以让学生增加对生活中物理的认识,并将物理知识加以应用,体会物理知识的实用性。除此之外,学习电学实验,可以提高学生的高考成绩,经过观察发现,电学实验是高考必考的内容,且占有的比例相对较大,因此学好电学实验对学生的高考十分重要。那么如何在电学实验过程中培养学生的核心素养呢?笔者结合自身的教学经验,从以下四个方面进行了详细的阐述,希望对广大教师有所帮助。

一、导入实验内容,培养物理观念素养

物理观念包括物质观、运动与作用观和能量观等,是物理概念和规律的提炼和升华,因此物理观念就是从物理的角度去分析和理解事物的形成和过程以及物理现象,并对其加以解释,将问题进行解决。所以为了实现这一物理观念素养的培养,教师可以在导入实验内容的过程中,让学生认清实验现象,并掌握其规律,从而主动建构知识框架,理解规律的内涵和外延,最终树立正确的物理观念。

例如,在学习《闭合电路中的欧姆定律》这一实验时,笔者通过创设情境,将课堂内容进行了导入,首先展示有四个灯泡,其中开关1负责灯泡1,开关2负责灯泡2、灯泡3、灯泡4,并且灯泡2、灯泡3和灯泡4并联的电路图。之后提出问题,让学生们思考,如果接通开关2,那么燈泡2有什么现象?通过导入这一问题,使学生对这一现象进行认识,之后笔者演示,使学生对自己的猜测进行了验证,同时感受这一现象发生的原因以及发展的方向,从而加深对这一规律的认识,树立正确的物理观念。

二、巧设实验环节,培养科学思维素养

科学思维是指从物理学的视角对客观事物的属性和客观规律进行认识,并基于事实证据和科学思维对不同的观点和结论提出质疑和批判,从而提出创造性见解的能力和品质。而在课堂中培养学生的科学思维素养,可以在实验环节中进行渗透,使学生对物理知识产生质疑,并通过设计实验来将其规律和现象进行验证,在此基础上提出可行性的方法,解决现实问题。

例如,在学习《闭合电路中的欧姆定律》这一实验中,为了让学生探究电动势E与内外电压之间的关系,笔者指导学生根据给出的电路图进行实物连线,通过移动滑动变阻器,观察电流表和电压表的读数,在这个过程中学生们积极参与其中,并主动操作实验,读出数据,通过观看数据结果,使学生明白了电源电动势等于内、外电路电压之和,即E=U外+U内,总之经过这一探究解决了学生对这一物理知识的疑惑,从而培养了学生的科学思维素养,为今后的发展奠定了基础。

三、注重实验过程,培养科学探究素养

科学探究素养是指提出物理问题,并形成猜想和假设,之后通过实验探究对结论做出解释的能力。通过科学探究,可以拓展学生的创新思维和探究能力。那么如何才能培养学生的科学探究素养呢?笔者认为教师必须注重实验过程,使学生对物理知识和定律产生疑问,并提出解决方案,从而提高学生解决问题的能力,并提升自身的物理技能。

例如,在学习《闭合电路中的欧姆定律》这一实验中,为了培养学生的科学探究素养,笔者带领学生进行了整个实验的探究过程,首先提出问题让学生思考影响电流强弱的因素及其规律,之后学生大胆猜疑,电流可能正比于电势差,随后学生设计实验,并收集不同导线上的电流数据,最后得出结论,通过反思与他人交流经验,最终得到验证。总之,经过这一实验过程,使学生对这一定律认识得更加透彻,培养了学生科学探究的素养,从而提高了学习物理知识的信心,为今后的学习铺平了道路。

四、分析实验结果,培养科学态度与责任素养

树立正确的科学态度与责任是社会发展的要求,也是学习科学知识的前提,它是在认识科学本质的基础上,理解科学、技术以及社会之间的关系,并形成正确的态度和责任感。那么在高中物理电学实验中如何培养学生的科学态度与责任素养呢?教师可以从分析实验结果入手,使学生对物理知识进行掌握,并对实验结果进行分析和探究,从而形成一种科学态度,这样使学生在提高自我认知的基础上,构建知识框架,并利用所学的知识去解决生活中的问题。

例如,在学习《闭合电路中的欧姆定律》这一实验中,为了培养学生科学态度与责任素养,笔者带领学生做了课本中的演示实验,并让学生记录电流表和电压表的示数变化情况,填在相应的表格中。之后,学生分析实验数据,得出电阻减小时,电流与路端电压的变化情况,经过实验学生们发现,当R增大时,I减小,U增大。除此之外,笔者让学生依据实验数据做出了U-I的图像,并对U与I之间的关系进行了分析,得出外电路断开时,那么图像的纵轴截距就是路端电源的电动势,当外电路短路时,那么电流为短路电流,电流过大会烧坏电源,引起火灾。总之,经过对电流数据的分析使学生对物质知识认识得更加深刻,并且将其应用解决了现实中的物理问题。

总之,核心素养的培养不是一朝一夕就能完成的,教师必须以教学目标为基准,结合学生的学习特点和认知规律进行设计教学内容,让学生在高中物理电学实验中能够自主探究物理知识,并在此基础上加强自我认知,以此实现课程改革下对高中物理课堂提出的要求,促进高中物理实验教学的发展。

参考文献

[1]夏波.基于核心素养的物理教学设计策略探讨——以“科学探究:欧姆定律”为例[J].物理之友,2017,33(10).

[2]叶成贵.浅谈基于核心素养的物理课堂教学——以闭合电路欧姆定律教学为例[J].中学理科园地,2018,14(03).

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