APP下载

学科核心素养融入高中物理实验教学的策略探究

2021-09-13吴正飞

数理化解题研究·综合版 2021年8期
关键词:学科核心素养高中物理实验教学

摘 要:高中阶段的一门重要课程即为物理学科,此也为学生借助自然科学知识的重要途径,针对学生个人发展而言具备重要意义,因此,学生物理学科核心素养培养的重要性自然不言而喻.分析物理学科特点发现,实验为物理教学活动的主要构成部分,所以,在物理实验教学活动中需重视核心素养培养的渗透,推动学生物理学科核心素养的全方位提升.

关键词:学科核心素养;高中物理;实验教学

中图分类号:G632      文献标识码:A      文章编号:1008-0333(2021)24-0070-02

收稿日期:2021-05-25

作者简介:吴正飞(1981.9-),男,江苏省如东人,本科,中学高级教师,从事中学物理教学研究.

物理学科教学活动展开的基础即为物理实验,此也为推动现代科技得以不断发展的重要手段,同时在强化学生实践能力、思维能力方面发挥着重要作用.物理教学活动中,教师借助物理实验的设计还可实现学生求知欲、学习兴趣的激发,因此,利用物理实验实现学生核心素养的培养为一项有效途径.分析物理教学现状发现,教师多将学生理论学习成绩的提升作为重点,针对物理实验的重要性并未形成正确认知,部分教师即便展开物理实验,针对学生的自主操作环节也并未加以重视,甚至选择忽略此环节,使得学生物理学习效率难以得到有效提升.本文即围绕学科核心素养融入于高中物理实验教学的策略展开探讨.

一、重视学生思维发散,强化学生思维能力

高中物理教学活动中教师借助演示实验,可促使学生在此过程中主动发现问题、分析问题、思考问题、观察实验现象、总结实验结论,由此推动学生科学思维的形成、发展.此外,教师借助演示实验的合理应用,还可有助于学生对物理规律形成清晰认知,推动学生物理知识体系的健全.演示实验过程中,教师为实现学生科学思维的培养,需从如下几方面着手:首先为应激发学生物理学习兴趣,引导学生主动发现问题.演示实验过程中,教师应重视学生思维的引导,帮助学生体验物理探究的乐趣,激发学生物理实验探究主动性、积极性,提高演示实验教学效率.其次为借助实验的演示,引发学生问题思考.演示实验中,学生发掘物理问题仅为推动学生科学思维形成的基础,针对学生思维素养的形成还存在一定距离.因此,教师在物理演示实验过程中,需引导学生思考,借助程序的演示,推动学生科学思维的形成.再次为加快学生思维运转,细致观察实验现象.若教师在物理教学中所展开的演示实验仅发挥“演示”作用,则学生思维将会遵循教师思维发展,自主思维能力仍旧难以形成.所以,教师在演示实验过程中,需引导学生仔细观察实验现象,推动学生思维运转,探究实验现象,推动学生思维能力的形成.最后为获取实验结论,发展学生思维能力.教师在物理教学活动中,为推动学生思维能力发展,教师在演示实验过程中,需激活学生思维,借助层层引导,推动学生思维能力发展.

如教师在高中物理教学活动中,引导学生探究运动物体在经过凹型桥面中心、凸型桥面顶端两段不同路径对桥面所造成的压力时,便可设计演示实验,推动学生科学思维发展.教师可先将铁丝弯曲成过山车所经过的轨道形状,使得处于静止状态的小球,在凸桥顶端时可掉落;尚未搭上铁钩时,小球处于凹桥中心位置.主要演示步骤如下:首先为凹桥演示时,搭钩未搭接,此时处于静止状态的小球由斜轨顶端自由落下,下落至凹桥底端位置时,落入杯子.由此表明,运动物体经凹桥中心位置时,桥面所承受压力大于物体自重.其次为凸桥演示时,搭钩搭接.小球经斜轨自由下落后,可掠过凸型桥面,由此表明,运动物体经凸桥中心位置时,桥面所承受压力小于物体自重.此外,教师在演示实验过程中,还可借助变魔术的方式,激发学生学习兴趣,如教师可先将搭钩搭接时运动小球经过凹桥现象向学生展示,随后,在悄悄断开搭钩,再次演示,借助前后不一的实验现象调动学生探索欲望,引导学生积极展开探讨活动.随后,教师可将演示实验分步骤向学生展示,引导学生探索问题原因,借助理论推导,推动学生科学思维发展.

二、基于学生现实生活,融入物理观念

物理知识同日常生活密切相关,所以,教师在物理实验过程中,选择实验器材时,应重视同学生实际生活的融合,借此除可实现学生学习兴趣的调动外,还可同物理学科本质更为相符.高中物理教学活动中,教师引导学生学习“超重失重”此部分知识时,教师可将学生在日常生活中常见的体重秤带入课堂教学中,促使学生对失重、超重形成更为直观的认知,同传统的单一口头知识讲述而言,更便于学生理解,针对运动与相互作用观的形成还可起到一定推动作用.如加速站起至减速站起时的交点,加速度方向向上,超重,此时体重秤指数应高于人的体重.教师在讲解过程中,可引导学生积极参与至课堂活动中,对自身在体重秤上迅速蹲下、站起中体重秤指数的变化加以记录,借助亲身实验,对物理知识的奇妙之处加以感悟.高中物理教学活动中,教师借助生活元素的引入,可有助于学生物理学习兴趣的调动,借此除可帮助学生对物理知识加以掌握外,也可有助于学生深化物理规律、物理概念,推动相应物理观念的形成.

三、合理利用教材演示,深化学生的创新意识

分析物理教材发现,教材中所应用的演示实验器材并非为最佳实验器材,在实践操作中较为复杂、繁琐,学生无法参与到实验过程中,使得课堂活动参与度、互动性降低,在一定程度上对物理教学效率的提升形成限制.针对此现象,教师在物理教学活动中应重视实验的创新,对教材中实验所存在的不足加以弥补,促使学生可积极参与至实验过程中,有助于学生创新精神的培养.高中物理教学活动中,教师引导学生学习“自由落体”时,此节课在教材中的演示实验为,将小羽毛、金属片等不同质量的物体,放入约1.5m长的玻璃管内,随后,倒立玻璃管,对物体下落速度加以观察.再抽空玻璃管中空气,重复上一步骤.由此分析可知,教材中虽设计两次对比实验,实验现象直观、清晰,实验原理简单,然而,教材中的自由落体运动主要强调从静止下落、只受重力两点.教材中所设计的演示实验针对上述两点却难以呈现最佳实验效果.鉴于以上实验装置的不足之处进行改进,将装置竖直放置,采用磁铁或电磁铁吸附羽毛和铁片移动到玻璃管顶端后同时释放,这样可以防止物体与玻璃管壁的摩擦,还可以保证物体从静止下落.但要注意在演示过程中羽毛要在金属片的上方,这样下落后的现象更有说服力.实验演示过程中,若玻璃管倒立速度过快,将会导致实验现象不明显,或可能影响实验结论,如可能产生羽毛被压在金属片下降落,或为物体下落提供初速度,无法同静止开始降落的实验要求相符.若玻璃管倒立速度过慢,物体将会摩擦玻璃管内壁,即便在真空环境下,此降落过程也无法满足仅在重力作用下降落的要求.针对演示实验中所存在的不足之处加以改善,即竖直放置装置,利用磁铁吸附金属片、羽毛,随后,逐渐移动至玻璃管顶端位置,同时释放,借此,除可在一定程度上避免物体同玻璃管内壁产生摩擦外,还可确保物体由静止状态开始降落.此过程中,教师应注意羽毛需处于金属片上方位置,此种降落方式说服力更强.

曲线运动速度方向的演示实验:

实验准备器材(图1):磁性面板、磁珠、软尺

实验方法:如图2,教师在实验演示过程中,可将软尺向任意方向弯曲后,在磁性面板上固定,借助橡皮筋,或弹簧,为磁珠提供初速度,此时,磁珠运动轨迹即为软尺形状,由末端出发后,磁珠在磁性面板上所划出痕迹即为磁珠在末端位置的速度方向.演示实验过程中,一名学生为磁珠提供初速度,另一名学生对软尺出口方向加以改变,两名学生互相配合完成实验.

实验优势:此演示实验具备操作简便的优势,软尺可改变为任何形状,磁珠在磁性面板上所划出的痕迹清晰,实验现象清晰,可有助于学生对曲线的速度方向此知识点加以理解.同时,学生还可积极参与,学生学习积极性得以调动,在此过程中,学生创新意识得以培养.

伴随信息技术高速发展,社会变化日新月异.因此,教师在高中物理教学阶段,将学生核心素养培养作为教学重点,同仅重视学生理论知识传授而言,更具教育意义.教师在物理教学活动中,引导学生展开物理实验,还可同物理学科性质相符,因此,教师在物理实验教学中,融入核心素养培养内容,针对学生个人发展而言具备重要意义.新课改持续推进背景下,需对课改精髓加以深入体会,对物理学科核心素養内涵加以了解,推动实验教学理论的完善,望借此为广大一线教师提供参考.

参考文献:

[1]周胜林,钱长炎.ADI教学模式及其在高中物理实验教学中的应用——以“电池电动势和内阻的测量”实验为例[J].物理通报,2021(02):92-96.

[2]郭丹.核心素养背景下培养高中生物理实验探究能力的有效方法[J].学周刊,2021(07):24-25.

[3]郑玮娜,施生晶.核心素养视野下高中物理实验教学的实践与思考——以“物体的重心”的教学为例[J].中学理科园地,2020,16(06):15-16.

[责任编辑:李 璟]

猜你喜欢

学科核心素养高中物理实验教学
基于科学探究的高中生物实验教学探索
网络与云技术在实验教学中的应用
“初高中物理衔接知识”融入中考试题的评析与启示
高中物理传送带模型简析
初中化学实验教学中“微课”教学模式的探讨
谈初中化学实验教学的初探
高中物理实验
关于核心素养及化学学科核心素养的思考与疑问
生物教学中培养学生核心素养的四个对话视角
提升教学智慧 落实核心素养