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论核心素养下高中物理实验教学中科学思维的培养

2021-11-03屈建妮

家庭教育报·教师论坛 2021年36期
关键词:高中物理实验教学核心素养

屈建妮

【摘要】《普通高中物理课程标准》中明确指出:物理学基于观察与实验,建构物理模型,应用数学等工具,通过科学推理和论断,形成系统的研究方法和理論体系。只有在物理学科教学中重视开展实验教学,才能有效培养和提高学生的科学思维能力及综合素质。

【关键词】核心素养;高中物理;实验教学

引言

高中物理学科核心素养指学生物理学科学习过程中逐步获得并形成的能够适应个人终身发展、社会需要的物理学科方面的基础知识、关键能力与科学的学科学习态度等。思维能力的培养是科学素养的重要内容之一,物理实验是物理基础理论知识与实践结合的应用,这就需要通过实验的学习、设计、操作和探究来培养和拓展学生物理思维能力,提高实验中的知识应用能力和实践创新能力。

一、新课程背景下高中物理实验教学现状分析

(一)重视程度不够

虽然在“新课标”的要求下,物理教师已经逐渐意识到实验教学的重要性,但对其重视程度依然不够,难以满足实验教学的要求。有些物理教师在开展教学时,受传统教学理念、课时有限等因素的制约,依然将教学的重点集中在理论知识教学上,对实验教学的落实程度不够;实验教学课教学,有的教师是指导学生按照教材中的内容学习,一边讲解知识,一边操作演示实验,引导学生自行观看,或者干脆就在黑板上讲实验。有的学校虽然开设学生实验,但受时间限制,学生在实验室不能彻底的完成实验操作过程和数据处理,学生好似走马观花似的走过程。这种物理实验课的教学活动,没有从根本上重视实验教学,教学方式流于形式、止于表面,导致课堂教学效果低下,不利于学生科学思维能力的培养。

(二)忽视物理核心素养的培养

培养物理核心素养的一条重要途径就是实验教学,但目前的物理实验教学,基本上是完全按照教材的内容,提供的实验器材和方法,结合规定的实验步骤、数据处理方法等,对实验的内容简单的复述,或者对已知结论进行验证。很多实验内容的设置都只能停留在表面,缺乏学生自己创新设计实验的过程性培养,这种忽视或者淡化培养物理核心素养的实验教学,不能很好的发挥物理实验教学的价值,导致学生物理思维上的障碍、不利于学生实验创新能力的培养和全面发展。

二、核心素养下高中物理实验教学中科学思维的培养策略

(一)注重教学理念的更新

物理是一门以实验为基础的自然学科,要想让学生学好物理,就离不开实验课教学。在教学过程中教师要注意实验理念的更新,改变“急功近利”的应试做法,转变观念,发挥学生的主体作用,注重学生实验探究能力的培养,拓展学生的思维。创设条件放手让学生去思考,设计,完成实验操作,数据处理,得出结论。让“包办式”的实验变成学生人人都参与的自主探究性实验,。

(二)创新教学模式

通过创新的教学模式,培养学生学习物理的积极性和主动性,合作精神和科学素养,提高实际操作能力及创新意识和能力,提升物理学习的成效。对新的知识,教师可以联系生活实际,创设物理情景,让学生动手进行实验,比如轻重不同的两个物体从同一高度同时自由释放,观察运动快慢情况,尝试自己发现规律并加以分析总结;可以设计有悬念的实验,比如进行“水流星”表演之前让学生猜想水能不能流出来,激发学生的兴趣和求知欲。可以将演示实验改为学生实验,比如牛顿管实验,让学生亲身参与体验整过实验过程,而不是教师提前准备好一切,课堂上学生只坐着看现象。还可以将验证性实验设计为探究性实验,又如让学生参与其中经历实验设计、仪器的使用操作、观察实验现象、处理实验结果得出结论等一系列过程,体验科学探究的乐趣和成就感,领悟科学家的思想和精神。

(三)提升对物理实验的重视程度

实验是物理学的根基,爱因斯坦说过“在物理学中实验应该作为首要的学习课程”。实验教学的开展不仅不会弱化基础知识的学习,还能起到强化理解基础知识的作用,也是物理教学中培养学生创新意识和能力的有效途径。因此,在优化物理实验教学策略时,结合物理核心素养与“新课标”的要求合理地设置物理实验教学的目标和内容,教师要强化和丰富物理实验教学的功能,充分整合各种资源,有效保障给与学生实验的机会和时间,给学生创造一个物理实验的平台。同时,建议学校增加相关的资金投入,扩建物理实验室,购买物理实验设备,更新物理实验仪器等,给物理实验教学提供坚实的条件保障。

(四)改进课堂实验方法,激发学生学习的主动性

在突出学生物理学科核心素养培养的实验教学中,我们要发挥学生的主体作用,激发他们实验的主动性。例如在《探究a与F,m的关系》教学中,先用课本上基本的实验方法和常规器材来完成实验教学任务,使全体学生都能很好的理解和掌握实验原理和方法,动手操作完成基本实验,并进行数据处理,得出结论。在此基础上,进一步拓展学生的物理思维,引导学生设计其他可行的实验方法。比如如何利用气垫导轨,光电门,力传感器等较高级的实验仪器进行实验创新设计。自由发挥,积极参与,大胆设计,教师启发,引导协调和补充完善,改进设计方案。探究气氛活跃浓厚,学生相互带动,共同参与,合理分工,共同协作完成实验的设计,安装,操作,数据处理及得出实验结论。每个学生都有效的发挥着作用和所长,即培养了学生设计实验,观察能力和动手实验的能力,又保证了每个学生的进步提升。

结束语

综上所述,充分发挥实验在物理教学中的作用,有助于基础知识的学习和疑难点的突破,有助于发挥学生的主体性作用,有助于学生思维的提升和拓展以及创新意识和创新精神的培养,是深化物理理论知识、培养学生物理核心素养的有效途径。在具体的教学中,由于教师的教学理念、现代信息技术应用水平不能紧跟时代发展,教学形式容易出现单调陈旧,不能适应现代学生的现状,致使物理实验教学中出现多种弊端,如重视程度不够、开展形式单一、评价片面、无法体现核心素养的要求等。因此,面对新课程理念下的物理实验教学,教师要不断更新教学理念,紧跟时代科学发展的步伐,重视实验教学的有效性开展,使实验更好地为物理教学服务,为学生终身的学习和发展打下良好的基础。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.

[2]王嵩.高中物理课堂实验的优化建议研究论述[J].知识文库,2020(17):132.

[3]朱良宏.新课程背景下高中物理创新实验教学改革的尝试与反思[J].大众标准化,2020(12):173.

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