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提升高中生物理实验探究能力的策略分析

2022-07-18陈静

高考·下 2022年3期
关键词:物理实验高中教育探究能力

摘 要:在高中学科教育组成结构当中,物理学科是非常重要且必要的一部分,也是高中理科科目中教学难度比较高的。高中物理学科知识理论的难度具有一定程度提升,还具有较强的抽象性,这也导致高中生的实际学习难度加大。因此,在现代高中物理学科教育工作中,重点在于实现一系列抽象知识理论的具象化,降低高中生学习难度。为了实现这一点,最有效的方式就是从物理学科的角度出发,开展物理实验探究,促使高中生在实验探究过程中进行学习,从而实现物理核心素养的逐渐提升,这也是现阶段高中物理学科教育的主要目标之一。本文将针对高中生物理实验探究能力培养进行系统的研究和分析,力争提升高中物理学科教学水平。

关键词:高中教育;物理实验;能力培养;探究能力

目前,国内全阶段不同学科教育均处于素质教育和新课程的背景之下,对高中物理学科教育也提出了更高的要求。在这种情况下,高中物理学科不仅需要完成理论知识、实践技能的教育,还需要从学生的物理思维、创新探究能力培养方面着手,开展一系列的教育教学工作,这样才能促使高中生的物理核心素养得到对应提升。随着我国教育的不断发展,在现代教育理念下,对于学科的实验探究能力的培养一直是高中教学体系构建中的一项重要环节。构建高中生物理核心素养体系,提升学生个人实验探究能力对提升物理教学质量和教学效果有着很大的帮助,有助于个人探究意识和物理学科能力的培养,与此同时,这对于高中生物理学科乃至其他学科的学习也是极为重要的。本文将针对高中生物理实验探究能力培养进行详尽阐述,并提出具有针对性和建设性的意见,希望对高中物理学科教育起到一定的借鉴和推动作用。

一、相关的概念界定

(一)核心素养概述

众所周知,核心素养是新课改不断贯彻落实、优化完善背景下诞生的产物。其中物理学科核心素养具体是指学生的生命观、理性思维、科学探究和社会责任意识等方面的能力培养,确保学生在物理学科学习的过程中实现全面提升和成长。从这一角度上来说,传统的高中物理学科教育模式已经逐渐难以满足学生实际学习需求,教师需要重视学生的物理学科核心素养提升,并且利用好物理实验这一重要载体,这不论对高中物理教育工作还是高中生的物理学科学习,都是极为重要和必要的[1]。

(二)实验探究

物理学科的一大重要特征就是来源于生活的实践和经验。因此,实验探究是物理学科中最为重要的部分。在具体的物理学科实验探究过程中,教师需要以实验探究为重要载体,在学习和具体实验探究的过程中,明确实验探究学习的三大品质,即求真、求得、求通。引导学生在学习物理知识和探索物理实验规律的过程中,始终秉承着亲身体验和认真公正客观的态度展开实验探究,从细节出发追寻历史真相,将追寻和发现探究结果作为学习目的,使学生能够通过亲身操作、教材内容指导等环节,掌握相关知识内容,并且在实验探究的过程中实现延伸和创新。

二、核心素养与高中物理实验探究之间的关系

在物理教学中,实验教学占据很大比重,在很多理论内容的教学中也需要进行一定的实验操作来辅助学生深化知识理解。教师在教学过程中可以通过物理的实验特点,简化实验操作,让学生能够有更多时间设计实验,提高学生的实验效率,增强物理教学的实用性和趣味性。目前传统的教学理念、教学方式和教学模式已经逐渐难以满足新课程和素质教育的要求,在实际的物理学科教育过程中必须要强化学生的动手实践学习,其中物理学科实验探究是一个重要可行策略,能够促使学生的大脑、思维等都亲身参与到实际的学习过程中[2],就能够有效提升高中生的物理学习的积极性和主动性,而且物理学科本身就是知识理论和实验探究并济的一门学科。在国内传统的高中物理学科教育工作过程中受应试教育制度的诸多影响,无论师生都只重视最终的学习成绩,课堂教学过程中也主要以单向的灌输式教学为主,导致高中生沦为了彻底的“解题工具”,在实际的物理学科学习过程中不能感受到快乐。当前,教育工作还强调减轻学生的学业负担,传统高中物理教学模式显然难以实现这一点。可喜的是,在核心素养指导之下开展高中物理学科的实验探究教学,能够对学生开展综合、全面、系统的物理学科教育,并且将物理学科的优势进行发挥,其中直观的物理实验现象不仅能够提升高中生参与物理学科学习的兴趣,还能够对高中生的物理知识掌握情况进行检验。简而言之,高中物理学科的实验探究技能既可以提升学生的学习兴趣,还可以作为高质量的教学辅助工具,有效提升高中物理的教学效果。从中不难看出,物理实验探究与高中物理核心素养之间是相辅相成、互相促进的。因此,对于当代高中物理学科教育工作来说,需要明确核心素养与高中物理实验教学之间的联系[3],并且在此基础上将实验探究教学真正意义上融入教育教学工作体系当中,促进高中生的物理学科核心素养的提升,这也是当代高中物理教育工作的主要目标之一。

三、提升高中生物理实验探究能力的可行策略

(一)改進教材原有的实验

1.实验模型的改进

实验模型的改进,要紧密结合主流社会价值观念取向,帮助学生建立正确科学的实验探究观。想要正确实践,还需要和时代主流的实验模型框架结合起来。从提升学生的物理实验探究能力角度来看,引导学生立足主流社会价值观念取向,带领学生用客观科学的价值取向进行实验探究是实验模型改进之根本,现如今,随着学科教材的不断更新完善,在高中物理学科的教材当中具有丰富的实验内容,这些实验内容中具有丰富的物理知识。然而,从目前来看,部分高中物理教学并未将实验内容的价值完全发挥出来,再加上部分知识概念具有一定的“抽象性”,这就导致当代高中生在物理学科学习过程中出现了困难。因此,高中物理教师应对实验进行改进和优化,实现高中物理实验探究内容的重要价值。

例如,高中物理教师在进行“静摩擦力和动摩擦力”课程内容的教学过程中,高中生虽然能够知晓相关的概念,但是对于相关物理现象的印象并不是十分深刻。因此,教师可以在教材原有的“静摩擦力和动摩擦力”实验基础之上进行优化和完善,在改进之后的实验过程中,滑块与木块出现相对滑动的情况下,激光器的亮斑会出现在屏幕之上,在实验的过程中让高中生能够观察到静摩擦力到动摩擦力之间的变化情况,还可以看出变化前后的大小。这样,高中生既可以直观地了解到静摩擦力与动摩擦力之间的关系,对于二者之间性质的理解也会变得更加深刻,教学效果的提升比较明显[4]。

2.创新实验方式

传统高中物理实验探究教学之所以难以实现理想的目标,非常重要的因素就是实验探究形式相对传统和单一,在遇到复杂程度比较高的实验探究内容的时候,教学过程就会出现一定的困难情况。因此,在进行物理实验探究的过程中还需要注重实验方式的创新和优化,在必要情况下可以将复杂的实验探究内容进行一定程度上的简化处理,使实验探究过程相对明晰和直观,教学效果也会得到较大提升。

例如,在进行高中物理“电流表改装电压表”的实验教学过程中,教师就可以将实验部分进行一定程度上的简化处理,让学生自主将电流表改装为其他的表,譬如常见的欧姆表等,由此学生面对的实验探究内容相对比较清晰,在改装表的过程中也可以更加富有挑战性,有利于激发出学生的实验探究兴趣,使得高中生更加积极主动地投入實验过程中,并且实现高中生物理核心素养的提升[5]。

(二)开展课外探究实验教学

在传统的高中物理实验探究教学过程中,会在一定程度上受到课堂时间、实验设备等方面的限制,导致实际的教学效果不佳。因此,在进行高中物理实验探究教学优化过程中,需要注重开展一定的课外探究实验教学,使高中生的物理学科实验探究学习能够脱离传统课堂教学的桎梏。教师可以利用课外时间,进行实验探究的拓展,引导学生利用现实生活中的简单器材完成相关的物理知识探究,深化课堂教学效果。

例如,教师在进行“光的传播”内容教学过程中,可以让学生在课后观察生活中的“打雷”现象。学生在观察的过程中可以先看到闪电,后听到雷声,由此就能够印证“光在地球上比声音在地球上的传播速度快得多”这一知识点。同时,在开展课外探究实验教学过程中,高中生还可以逐渐发现生活与物理学科之间的联系,有利于高中生在现实生活中收获更多的物理知识,同时学生的科学思维能力也会得到比较大的提升[6]。

(三)进行趣味性实验探究的设计

高中阶段的学生处于青春期,学习兴趣是支撑学生进行学习、成长的一大因素,任何脱离了高中生学习兴趣的教学行为,都会导致实际的教学工作陷入事倍功半的尴尬境地[7]。

因此,在高中物理实验探究教学过程中,教师还需要依据高中生的实际学习情况,开展趣味性的实验设计,确保物理实验探究内容对高中生始终具有“吸引力”。为了实现这一点,可以在实际的实验过程中融入师生互动环节或者是趣味性元素。例如,针对部分高中生对于体育运动具有较高兴趣的情况,教师就可以设计与室外运动相关的趣味性实验,这能够极大提升高中生的物理实验兴趣,还脱离传统课堂教学时间和空间上的制约,同时高中生在室外活动过程中也可以进行相关物理知识的交流。不断的实践活动,有利于高中生构建相对稳固的物理知识体系[8],对于高中生的物理知识学习具有重要作用。

(四)积极挖掘生活中的素材

在前文已经进行了一定的提及,物理学科与现实生活之间具有直接联系,而在传统高中物理实验教学过程中,教师习惯将实验内容独立出来进行相关的教育和讲解,导致实验探究教学存在着一定的“闭门造车”现象,自然也无法实现学生实践能力的提升。因此,为了提升高中生的物理实验探究能力,教师在物理实验教学过程中需要积极挖掘和利用不同类型的素材,这既可以丰富物理实验教学,还能够促使高中生发现物理知识理论的“生活属性”[9]。

例如,在水的性质教学过程中,教师可以生动地引入冬天晾晒湿衣服的案例,询问学生:“冬季气温比较低,湿衣服的水并未蒸发,但是为什么会晾干呢?”这一问题的引入,使得课程内容与现实生活直接联系到了一起,使得学生知晓冰的升华这一重要知识点,学生在学习的过程中会依据自身的现实生活经验进行思考,大大提升教学效果。

(五)重视教师综合素养的提升

在教育工作中,教师所承担的角色至关重要,是课堂教学的主导者。在提升高中生的物理实验探究能力的过程中,对于物理教师的综合素质要求也要更高。为此,学校在发展过程中需要重视物理教师的培训工作,必要情况下,可以邀请其他学校具备成功经验的教师,以讲座、座谈会等方式开展培训工作,促使校内的物理学科教师综合素养的提升。综合条件适宜的高中学校还可以积极主动地从外界引入人才资源,实现自身师资队伍的充实[10],确保物理实验探究能力在高中生中的培养得以实现,同时还需要注意到的是,教师综合素养的提升也是高中学科教育工作可持续性发展的重要策略之一。在重视教师综合素养提升之后,学生对于教师进行的物理实验演示有了全新的认识,对科学有了更深的理解,既开阔了眼界,又锻炼了思维,使其更加热爱科学,崇尚科学。

结束语

综上所述,通过笔者针对现阶段物理实验探究能力在高中生的培养过程中的相关研究和分析,不难看出,传统高中物理实验教学还具有相当大的提升空间。鉴于物理学科自身的本质属性,在教育工作中需要给予高度重视,加强实践教学,实现教学理念、教学方式的优化,促使高中生的物理实验探究能力得到提升。

参考文献

[1]赵永才,苟爱菊.提升物理实验能力,培育学生核心素养:核心素养背景下高中生物理课堂实验能力的提升探索[J].新课程,2021(41):27.

[2]付红丽,樊秀才.新高考背景下高考物理实验题的特点及备考策略[J].教学考试,2021(40):13-14.

[3]赖佳颖.基于物理实验能力培养的高中测定性实验教学思考:以“测量电源的电动势和内阻”实验教学为例[J].物理教学,2021,43(8):37-40.

[4]万忠义.基于科学探究能力培养的高中物理实验合作学习探析[J].理科爱好者(教育教学),2021(4):52-53.

[5]逯俊洲.浅谈高中物理实验教学中合作探究与应用数学能力的培养[J].中学课程辅导(教师教育),2021(15):68.

[6]庄学谦.基于能力培养的高中物理实验教学策略初探[J].考试周刊,2021(59):126-127.

[7]赵刚.基于核心素养下高中物理实验的有效教学模式[J].考试周刊,2021(53):135-136.

[8]林燕.关于高中物理实验探究教学的深思[J].高考,2021(18):29-30.

[9]王翔远.在高中物理实验教学中培养学生的自主探究能力[J].学周刊,2021(17):27-28.

[10]颉琼.关于学科核心素养的提升:以高中物理为例[J].中学课程辅导(教师通讯),2021(9):73-74.

作者简介:陈静(1990—  ),男,汉族,福建莆田人,福建省莆田第一中学,中学二级,硕士。研究方向:物理实验。

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