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新课程改革背景下物理实验教学有效路径探索

2022-07-18徐健

高考·下 2022年3期
关键词:教学探索中学物理物理实验

摘 要:在教育改革全面推进的背景下,学校教育要求学生学科知识和实践能力相融合,只有建立在实践基础上的教学,才能够强化学生对于学科知识的理解。在高中阶段,物理实验课程是培养学生物理学科素养、提高关键能力的重要方式。高中物理教学,对于学生和教师而言,难度都普遍较大。物理实验课程的开展存在很多不确定性,并且实验过程中常常伴随着安全隐患,因此,对教师的教学能力以及学生的听课认真程度具有较高的要求。基于此,本文将在新课程背景下,探讨中学物理实验教学的有效路径。

关键词:教学探索;物理实验;中学物理;新课程改革

一、高中物理实验课程的教学现状分析

现阶段,教育领域正式进入了新课程改革时期,但部分课程的改革情况仍然不尽如人意,本文将针对高中物理实验课程的改革情况进行分析。首先,作为基础课程存在的物理实验课程教学,得不到重视。很多学校的物理实验教学时间完全达不到教学大纲的基本需求,甚至有很大一部分学校并未开展物理实验课程,有的学校即使是按照教学大纲的要求完成物理实验课程教学任务,但是物理实验教学效果与预期目标相差较大。其次,很多学校和教师因为受到传统教学理念的影响,普遍存在着重视理论教学而轻视实验教学的思维,在教学过程中仍然采用讲授式的教学方法。最后,物理实验的教材过于陈旧,大部分物理实验都是验证性的实验,各种实验之间的关联性较差,尤其是实验基础的理论知识教学力度不足,这不利于物理实验教学的有效开展。虽然全新物理实验教材在编排、形式,以及内容等方面的设计都优于传统的实验教材,但是在实验方法、内容和设计等方面仍然沿用传统的思路,致使物理实验教学的本质并未发生明显的变化。

二、新课程改革背景下,提升高中物理实验教学质量的意义

(一)在物理实验教学中深入培养学生的学习意志力

在新课改背景下,对于学生意志力的培养逐渐提上日程。意志力是学生综合素养的重要组成部分,因此,想要全面培养学生的综合素质,就需要重视学生意志力的提升。对于学校教育而言,物理实验课程是培养学生意志力的重要环节。在物理实验教学的过程中,教师应不断地积累知识,并深入地学习教学经验,形成重视教学过程、轻视实验结果的基本教学观念。在具体的物理实验教学过程中,教师应尊重学生个体之间存在的差异,实现学生个性化发展的目标,引导学生树立正确的人生观、世界观和价值观,并且培养学生坚定的意志力和坚强的性格,使学生在物理实验中获得成长与发展。

(二)在物理实验教学中培养学生的团队合作能力

在社会竞争越发激烈的背景下,想要获得发展,就需要重视合作能力的培养。因此,在高中物理实验教学过程中,教师需要充分重视对学生合作能力的培养力度。物理实验课程是培养学生团队合作能力的有效路径,教师可以通过小组合作实验的方式,将学生划分成几个实验小组,让学生以小组的形式开展物理实验学习,在学生进行合作实验的过程中,学生可以互相讨论,相互交流,在交流、探索、质疑、创新的过程中,学生将取长补短,实现新发展、新突破。教师应用合作实验教学形式,不仅能够有效提升学生的知识储备量,还能够培养学生的团队合作意识,全面提高学生的综合素养[1]。

(三)在物理实验教学中鼓励学生发挥自主性

在传统的高中物理实验教学过程中,教师的教学模式通常都是枯燥且单一的。在具体的实验教学过程中,教师往往都会按照已经设定好的实验模式和实验程序开展实验教学,学生则是按照教师的要求进行模仿式的实验操作,缺乏独立思考的空间。长此以往,学生将在实验教学中处于被动状态,在这种状态之下,学生难以提起实验兴趣,也难以在实验中掌握知识的本质。在新课改背景之下,学生作为课堂主体的身份得以体现,学生成为物理实验教学的主体,可以通过自主思考进行物理实验学习。除此之外,在物理实验教学过程中,教师应适当地引导、帮助学生解决实验过程中的问题和困惑,同时分析学生的整个实验过程,保证学生的实验操作不会发生偏差,在确保物理实验课程顺利开展的同时,促进学生物理学科素养的全面发展。

三、新课程改革背景下,高中物理实验教学创新发展的有效策略

(一)在学生自主讨论和探究物理知识时,融合实验探究法

在新课程改革的背景下,学校教育越发重视培养学生的思维能力和综合素养。因此,学生的自主讨论和探究逐渐成为课堂教学的关键环节。教师在物理教学过程中,需要激发学生对于未知事物的好奇心理和求知欲望,引导学生发挥主观能动性,在讨论探究的同时融合物理实验教学模式,强化学生的自主探究效果。例如,在“超重与失重”一部分的教学过程中,由于超重和失重的知识在单纯的理解方面存在较大的难度,教师可以带领学生进行实验,在示范实验的过程中引导学生理解基本的概念,在此基础之上引导学生自由讨論,并分析实验验证方法的优化和创新,让学生在探究过程中强化物理超重和失重概念的理解。教师可以选择易拉罐,在其靠近底部的侧面部分打上一个洞,在手指完全堵住洞口之后,向易拉罐当中注水,移开手指之后,水就会从之前开好的洞中射出来,但是如果放开手,让易拉罐自由地下落,下落过程中则不会出现水从洞口喷射出来的现象。经过该实验现象的直观展示,学生可以深刻地理解超重和失重的基本理念。在理解之后,学生可以自己动手设计实验,以此验证超重和失重现象。例如,在学生理解的基础上,利用透明的可乐瓶,在瓶里装上2/3左右的水,盖上瓶盖,在重力的作用下,空气会在水面的上方,并且水面呈现完全水平的状态;在将塑料瓶垂直向上抛出之后,可以看到可乐瓶中的空气会在水中形成几个球形,但是大小不同的气泡,这证明了超重、失重现象的存在。

(二)引导学生动手设计实验,全面培养学生的创新能力

科学探究意识是物理学科素养的主要组成部分,也是帮助学生深入理解并应用物理知识的关键。高中物理教学的重点是培养学生的科学探究精神,在引导学生学习学科知识的同时培养其创新思维。在进行实验教学时,教师不能沿用传统的框架束缚学生的思维,需要积极地鼓励学生进行设想,并且设计相关实验验证自己的猜测,在强化学生理解物理知识的同时锻炼学生的创新能力。高中物理实验课虽然难度较大,学生很难自行设计和实施,但是在理论课程的学习中有很多小型实验,学生可以自己动手准备实验设备,并在实验操作的过程中积极地讨论,这样不仅可以全面激发学生学习物理知识的兴趣,还可以提高学生的创新能力和团队协作能力。但是,高中阶段的学生实验素养不够成熟,因此,需要在教师的干预指导下进行实验,只有保证学生的安全,才能够确保实验操作真正为提高课堂教学效率而服务。

(三)积极创新实验教学方法,唤醒学生的课堂主体意识

物理是一门对生活中的实践经验进行综合和升华的学科,高中物理学科的教学不能仅局限于理论教学,需要将理论教学和实践学习结合起来,利用丰富有趣的物理实验,引导学生主动地学习、理解和应用物理知识,同时借助较为新奇的物理实验现象,吸引学生的注意力和好奇心,引导其主动地参与到物理课堂实验当中。为了全面提升物理课程的教学效率,就需要不断地创新实验教学方法,唤醒学生的课堂主體意识,使学生主动投入实验当中,并在推进实验进程的基础上确保实验效果。教师要组织学生动手进行实验,并在学生进行实验的过程中给予正确的指导,帮助其解决实验操作中的不足和问题,及时解答学生的困惑,让学生在明确实验步骤和注意事项的基础上进行实验,在帮助学生理解理论知识的同时引导学生养成正确的实验习惯。与此同时,学生在进行实验操作的过程中,应进行积极的观察和深入的思考,根据自己的思维框架提出相应的疑问,在实验过程中逐步探究知识本质,使学生依赖自己的思维和相关的实验原理,实现物理知识的迁移应用。除此之外,有许多物理实验学生无法动手完成,或者学校资源、环境有限,无法为学生提供实验环境。针对这种情况,就需要教师充分利用电子白板及其他的多媒体教学设备,模拟并还原实验过程,利用动态化的呈现方法,将抽象的物理专业知识用直观且生动的视频展示出来,降低学生理解物理知识的难度,全面激发学生学习物理的兴趣,培养学生的学科素养和综合能力。例如,在“万有引力定律”部分的教学过程中,教师很难在教学中为学生提供实验的环境,因此,教师可以在课前制作视频动画,在上课的过程中,通过电子白板等设备进行展示,直观地向学生说明万有引力定律对于地球上的生物产生的影响,引导学生在观察动画和图片的基础上理解理论知识,真正地掌握万有引力定律。

(四)进行生活化的改进,激发学生对于物理实验的兴趣

物理知识与学生的实际生活有着密切的关系,因此,要想提高物理课程的教学质量和教学效率,就需要通过生活化的教学方法激发学生的学习兴趣,使学生能够主动地参与到物理课程的学习当中。物理实验是贴近学生生活的教学方式,也是激发学生对物理课程学习兴趣的主要方法。所以,教师需要积极地转变教学思维,以物理实验操作作为出发点,利用趣味性较强的实验,吸引学生的注意力,增强其求知欲,引导学生通过动手操作学习知识,并吸收物理知识,掌握物理知识的本质内涵,并增强学生对知识的印象,在这过程中,学生将物理知识吸收、内化,并将知识应用在实践当中。同时,教师在实验中深入挖掘学生的潜能,提升物理课程的教学效率。教师在课前进行实验教学设计时,需要尽可能地挖掘生活中的素材,并将其应用于物理课堂教学当中,全面激发学生的学习兴趣,提高学生的参与度。举例而言,在学习“光的传播规律”时,教师可以借助镜子和手电筒,将上课环境换成室外,通过简单的实验操作,让学生感受光的焦距和折射原理,一边进行实验,一边让学生通过观察进行思考,帮助学生更好地理解和掌握光学知识。

四、物理实验教学中的实践重点分析

(一)在实验结果处理、总结阶段培养学生的职业能力

在对实验结果进行处理、总结的过程中,需要根据实验测量的数据结果对其进行分析,并针对性地描述和解释测量结果,以此对实验进行科学评估。与此同时,在对实验数据进行分析时,还需要重点思考数据测量过程中的问题,并在总结过程中提出相应的解决方案,保证实验报告的质量。对于实验内容的多角度思考和总结,也是有效提升学生物理实验能力的重要方法。学生不仅要认真、严谨地完成实验操作,还需要针对实验结果进行深入的分析和思考,并认真、仔细地书写实验报告,这不仅能培养学生物理学科的核心素养,也是培养学生职业能力的关键。学生填写实验报告时,不需要讲求实验报告的专业性和完整性,只需要将实验结果以及分析结果如实地呈现即可,切不可为了使实验结果更加简洁,就随意篡改数据[2]。

(二)在实验反馈阶段培养学生的创新能力

大部分的高中物理实验都属于数据测量性实验,对于物理概念之间关系的分析仍然需要学生进行有效的分析、探究。新课程标准中明确指出,实验课程是进行科学探究的关键方法。高中物理实验教学的开展,除了强化学生对物理理论知识的理解程度、增强学生的动手操作能力外,还需要强化学生的实验思维,并帮助学生养成物理学科思维意识。学校需要尽可能地利用已有资源,为学生开设更多的物理实验课程,让学生在动手的过程中吸收物理知识,同时提高动手能力,深化创新思维的养成。基于此,教师应引导学生在实验中创新,鼓励学生积极探索,并将探索的知识应用于实验,在实验中发展思维,提高能力。

结束语

在新课程改革背景下,要使物理实验教学取得理想的教学效果,切实提高物理教学质量,就需要教师充分把握课前准备、实验教学以及课后反思三个部分。在高中物理实验课中,教师需要在鼓励学生自主实验的基础上,指导学生进行实验,强化物理课程的教学效果。教师要在实验教学前做好充分的准备,确保实验的顺利开展;在物理实验教学过程中,对于学生进行实验时遇到的问题,教师要及时进行指导;在实验课结束后,教师需要检测学生的学习成果,并进行教学总结。只有对物理实验课程进行全面把控,才能够确保物理实验教学实现培养学生关键能力的目标。

参考文献

[1]丘燕涛.新课程背景下农村高中物理实验教学的探索[J].中学课程辅导(教师通讯),2019(14):152.

[2]陈香平.新课程背景下中学物理实验教学改革策略[J].华夏教师,2019(1):60-61.

作者简介:徐健(1969— ),男,汉族,江苏淮阴人,福建省建阳第一中学,中学高级,本科。研究方向:高中物理教学。

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