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新高考背景下高中物理实验优化策略研究

2021-01-31涂强春

数理化解题研究 2021年36期
关键词:合力高中物理实验教学

涂强春

(福建省长汀一中 366300)

物理是一门充分揭示物质运动规律及作用的一门自然学科.物理学的发展,不仅对世界的发展与进步有着显著的促进作用,还是国家科技含量与科研成果的重要体现.高效的高中物理教学应是教师在讲解理论知识的同时,辅以科学地演示实验,并且指导学生实验,让学生的求知欲在这一过程中得以激发,进而通过实验来理解、掌握与运用物理知识,促进学生核心素养的养成.如此,针对实验教学,教师尤其重视教学策略的创新与优化,使其做到与理论知识的完美结合,全面提升物理教学效率与学生实验能力.

一、借助信息技术,优化演示实验

无论是对教师还是学生而言,演示实验都不陌生,它是实验教学的基本形式,教师在当中充当实验演示者与指导者的角色,而学生是实验的观察者与模仿者.在教育信息化日益推进的趋势下,演示实验的教学方法不应像传统教学那般单一,要做到充分借助信息技术,增强实验教学的吸引力,调动学生学习物理的积极性与主动性.对此,一方面要求学校积极引进一些先进的现代教学设备,为实际教学奠定良好的基础;另一方面,鼓励教师加强对信息技术的运用,在为传统教学手段提供有益补充,优化物理实验教学结构的同时,为学生呈现更好的教学效果,激发学生物理学习热情.如在教学“运动快慢描述——速度”的相关内容时,教师便可充分利用信息技术中的录像功能,以播放视频的形式向学生展示气垫轨道上滑块的滑行过程与速度,并且通过缓慢的拉近镜头,将详细实验操作流程突显出来,再加上字幕提示,让学生在观察与同理论知识结合的基础上,理解、掌握物体运动快慢的概念,并学会用自己的话描述出来,培养学生的理解能力与逻辑思考能力.在教学中,教师通过运用投影仪向学生播放实验过程,可使学生清晰、详细地感知整个实验过程,进而做到对一些盲区问题做到有效地解决.同时,教学视频的灵活性允许学生依照自身需求来重复播放重点片段,不仅可增强学生的记忆,还能帮助他们突破难点,有利于达到实验教学效果的最优化.

二、巧妙设计问题,组织探究实验

在高中物理实验教学中,教师还可通过巧妙设计问题的方式,组织、引导学生去对实验展开探究.当中一系列教学问题的提出,可帮助学生在实验进行前清楚地知晓实验中需要观察与思考的内容,进而明确实验目的与探究原因,有利于教学效率的提升.如在教学“验证力的平行四边形定则”的相关内容时,教师通过对教学内容的理解与分析,可适时逐个提出问题.首先,为帮助学生对所学内容形成一个初步感知,同时明确当中的要素,教师可提出问题:“该实验中存在多少合力?”通过问题的引导,可让学生在实验的探究过程中,了解到两根弹簧测力计起共同作用,其中一个合力主要由F1与F2经平行四边形构成合力F合,另一个合力是一根弹簧在实际作用中形成的合力F合′.接下来,教师便要继续提问:“可就哪些要素来比较两个合力?”通过结合理论知识,并且通过实验探究,学生可明确知晓要依照力的三要素,即力的大小、方向及作用点,对两个合力进行比较.然后,教师则要发挥自身的指导作用,让学生对力的图示的作图过程展开积极思考.第一,做到运用弹簧测力计测量力的大小,并辅以长短线段来进行表示;第二,橡皮筋端点上的两根细绳表现了力的方向,需要学生拉直后在细绳下方标点;第三,将力的作用点(橡皮筋的端点)拉到相同的位置O,让两个合力产生一致的效果与作用.最后,就是引导学生依照图示来进行一些实际问题的解决,在培养学生运用知识解决问题的能力的同时,提升他们的探究能力.教师通过巧妙设计探究性问题,不仅可让学生更为明确的知晓实验步骤与原理,还能培养学生对实验数据的处理能力,对其高效学习起到了重要的助力作用.

三、鼓励学生创新,自主设计实验

新课程下的高中物理实验教学应尤为关注学生创新意识的培养,挖掘他们的潜能,促进他们的认知发展,让学生在学习中充分发挥自身的主观能动性,做到主动参与实验与自主设计实验,增强实验教学的趣味性与丰富实验内容.在具体的实验教学中,由于高中生的综合能力普遍不高,仅凭学生个人是难以实现实验的科学设计的,对此,教师可引导学生以小组的形式来展开实验学习.但需要注意的是,教师在非必要的情况下尽量不要依照自身主观意愿来直接分组,或是按照学习成绩来分组,以免打击学生的积极性与主动性,要给予他们更多自由选择的机会,突出主体作用,促进学生的思维发展.还有,虽然在实验教学活动中鼓励学生充分发挥自主性,但教师也不能是完全的放任不管,当学生遇到问题或是实验方向出现偏差时要及时的提供帮助与指导,增强他们的学习动力.如在教学“探究力、质量、加速度三者关系”这一实验时,教师可先进行实验的设定,明确板面是光滑且水平的.但我们知道,实际实验操作中物体与地面的接触必然会产生摩擦力,那么若是强调在拉动小车的过程中忽略摩擦力,那么就不能准确验证不同合力所产生的变化的特征.这时,教师便可抓住这一契机,就实际操作中存在摩擦力的问题,引导学生思考使用怎样的方法来将其抵消,讨论为什么拉力是小车受到的合力,同时以小组为单位在已有实验验证方法的基础上进行创新,鼓励小组成员充分表达自己的想法,通过讨论、分析与总结,将一些科学、有可行性的意见与想法应用到实验设计中.如可使用频闪相机记录下物体每经过一个相等的时间间隔后的位置,又或是分别从“保持小车质量不变”、“保持作用力不变”两个角度设计对比试验,在丰富实验内容的同时,培养学生的创新能力.

四、注重实验拓展,丰富学生物理学习经验

拓展实验是近年来新课改尤为提倡的一种实验方式,是指学生依照自身兴趣爱好而进行探究的实验活动,以学生的自主参与和大胆创新为主要特征.在高中物理教学中,培养学生知识应用能力与实践能力是教师的一项重要教学任务,拓展实验的特性不仅符合该要求,还能对教师教学效果的提升起促进与辅助作用,值得广大教师重视与应用.同时,现代物理教育强调围绕学生需求而展开教学,教师可借助开展拓展实验来激发学生学习物理的兴趣,并且提高他们的实践能力.以“自由落体运动”的实验教学为例,在课堂教学中需要教师通过教材理论与演示实验两种知识输出方式,带领学生分析自由落体运动中涉及的相关概念、原理与规律,由此让学生掌握当中的知识点以及形成物理思维,并明确力与运动间的关系.但仅凭借有限的课堂教学是远远不够的,除此之外,教师还要引导学生加强实验学习与生活经验间的联系,做到从生活中充分发掘有关自由落体运动的实例,并尝试用一些生活中常见的物品去替代部分实验器材,对实验进行自主设计与操作,进而让学生在实验学习与生活经验的不断结合中形成自己特有的物理经验,在实现物理问题有效解决的同时,为其之后的物理学习奠定良好的基础.

总之,高效的高中物理实验教学,不仅对学生物理综合能力的培养与提升起着重要的促进作用,还可让学生在设计、操作、探究实验的过程中获得学习物理的乐趣,从而做到主动学习与自主学习.对此,高中物理教师要高度重视实验教学,以演示型、探究型、验证型以及拓展型等多种类型的实验来培养向学生的综合实验能力,并且做到物理实验资源的有效利用,积极运用现代信息技术与引导学生联系实际生活,使高中物理实验教学达到最优化.

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