核心素养下高中物理实验教学探究

【摘

要】作为新课标改革的新风向，培育学生的核心素养已经成为了教学过程中最重要的一环，但一些教师仍然以提高学生成绩作为第一教学目标，对核心素养的培养并不那么重视，使得学生在高中物理实验这一块缺乏实践，对实验过程得不到有效理解，更无法在短时间内高效学习。本文将主要从人教版中的五个实验案例出发，结合自身的物理教学经验，总结出核心素养视角下几点有效提高教学效率的方法，以期为教学工作者提供一点帮助。【关键词】核心素养；高中物理实验；案例分析；教学探究；人教版大部分高中生现如今对物理实验的理论知识掌握得很不错，但问题就是，由于在教学过程中，许多教师只知道一味追求成绩，在加快教学进度的同时让学生大量刷题，这也导致了学生物理实验动手能力的缺失。教师只知道“填鸭式教育”，学生只知道一股脑地接受知识，再在大量刷题的过程中形成记忆，哪怕对实验研究的问题一知半解，但由于有大量刷题经验，学习成绩竟然也还不错，但在这样的高分成绩的掩盖下，是学生动手能力的缺失以及思考能力的下降。一、高中物理实验教学的意义在授课过程中，教师可以先隐瞒实验结果，引导组织学生自己动手做物理实验，通过对实验问题的思考，引导学生对实验结果产生好奇，在自己动手实验的过程中，教师可以鼓励学生多设几组实验，在对比与实践中，自行得出实验结论。学生在这个过程中，能够更直观地观察到物理的相关规律，可以更好地帮助其理解课本中的内容，实验过程中，学生也会不自觉地对物理实验深入研究，充分激发学生对物理的兴趣，提高学生自主学习积极性。课本中的内容相较起实验来讲是枯燥无味的，但教师在教学中早已习惯了以自己为主体的授课方式，这无疑是不对的。核心素养的指导下，教师在教学中应该要做到以学生为主体，自己仅仅是引导者的身份，所以需要教师突破传统教学方式的束缚，改变教学方式，这样还可以缓和师生身份，使得教师与学生之间对学习问题的交流也变得更容易。二、核心素养视角下高中物理实验案例分析（一）教师演示实验，提高物理学习兴趣核心素养教育理念的要求下，教学需以学生为主体，但学生自主学习的动力来源于对物理知识的渴求，在物理实验过程中，学生体会到物理的魅力，可以有效提高对物理的兴趣。但是有些时候实验器具的有限以及教学进度的不允许，致使无法保证每个学生都能亲手做实验，这时，便可以由教师进行演示实验，学生在旁边仔细观察。以人教版教材中“研究匀变速直线运动的实验”为例，由教师进行演示实验，先把长木板固定在实验桌上，将其带有滑轮的一边伸出桌面，在没有滑轮固定着的另外一端接上打点计时器，最后连好打点计时器的线路。用一条绳子跨过定滑轮，并在其另外一端拴在小车上。在绳子跨过定滑轮的一边底端位置挂上几个钩码，直到小车发生明显移动现象。在小车后面穿上纸带，并将其连在打点计时器上，观察小车能否在长板上平稳滑行。确认设备装备调整无误后，接通电源，放开小车，由小车带动纸带前行，与此同时，打点计时器会以相同的时间间隔在纸带上打下点，关掉电源，将小车归位，再换上一条纸带，如此重复，一共得到三条纸带。从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的點，从后边便于测量的点开始确定计数点，增减所挂钩码数，再重复实验两次，通过计算分析，得出结论。教师演示过程中，可以引导学生思考，鼓励学生对小车的运动进行猜想，增加学生对实验的参与感。学生在思考的过程中不免会产生疑问，对实验结论更为好奇，增加了对物理实验的兴趣，更在潜移默化中引导学生深度思考，提高了学生的思维发散能力。教师演示实验是现如今新课标物理实验教学的一种最常见的方式，不仅效率更高，还能增加学生对物理知识以及自己动手实验的渴望，提高了学生对物理的兴趣，更拉近了师生关系，方便教师对学生学习情况的掌握。（二）以学生为主体实验，培养学生创新能力核心素养教育理念要求教师应以学生为主体，在实验过程中也不例外。每个学生都有不同的思考方向，即使是同一个实验换不同的学生来构思实验方式也不尽相同，作为教师，应该鼓励学生自己思考实验方案，通过将实验方案以及实验进行方式都交给学生自己构思，在一定程度上，可以更好地促进学生创新探究思维发展。比如在人教版教材“用单摆测定重力加速度”这一实验中，教师可以鼓励学生摆脱掉教科书的限制，自行思考还可以用什么方法去测量重力加速度，小组可以共同思考并讨论，最后每个人都可以写出自己的想法，并设计出一个可实施的实验方案。教师可以在每个组中挑选1～2个方案，再经由小组实际实验，计算最终结果。若实验成功了，教师可以在实验中指出方案的优异之处，若实验失败了，教师也要指出学生实验方案的可行之处与问题所在。在多次实验中，学生会体会到思考的重要性，会意识到实验中应当注意的问题，更会发展学生的创新思维，提高学生的科学素养。学生的好奇心强，在多次实验的过程中也会慢慢发现物理实验的乐趣所在，后期或许不需要教师主动引导，学生就会自主进行思考，并提出自己理解下的实验方案构建方式，在学生进入了这样的学习状态时，其学习效率将会大大提高，物理实验环节也可以获得更大的成功。在以学生为主体的实验过程中，教师更多地起到一个监管者的身份，更多时候都由学生进行自主实验，在某种程度上，教师仅仅只是指导方案的一个作用，以此来为学生提供更多的独立思考与创新的机会，给足学生操作的空间，帮助学生在创新中理解到更多的物理知识，以促进学生物理核心素养的提高。（三）结合生活实践进行实验核心素养的教育理念中，要求教师在教学过程中也要贴近生活，物理实验也是如此。物理与人类的日常生活是息息相关的，但由于学科思维限制，许多学生往往会忽略掉物理与生活的共性，一定程度上增加了物理学习过程中的难度，作为教师，我们有义务去指正学生的思想，让物理实验回归现实生活。在人教版教材“弹力与弹簧形变量的关系探究实验”中，教师可以引导学生仔细思考现实生活中弹簧的运用场景，“分别是多大的弹簧”“弹簧形状大小的不同”“在拉伸弹簧的过程中，弹簧产生的变化”及“拉力大小对弹簧形状变化的影响”。在学生思考与讨论的过程中，课堂氛围也变得更加轻松，更加生活化，此时，教师再引导学生进行实验，学生的学习效果将会更好。而在“惯性”这一知识点中，教师可以引导学生思考，在公交车上站着的时候，公交车到站停车时，会有一个向前的力推动着人们再往前闪一下，或是在跑下山坡时，由于跑得太快，往往也无法立刻刹车。或者是教“失重与超重”一课时，引导学生思考，在电梯上行时和下行时，我们的体重数是否与在平面是一致的，这又是为什么呢。亦或是离心力实验中，小半桶打开盖子的矿泉水，在用绳子绑住瓶口时瓶口向上快速甩到空中转圈，瓶中的水不会流下来的原因。教师将物理实验与现实生活相结合，降低了实验难度，引起学生对生活中的物理知识的兴趣，为学生发现生活中的物理起到了引导作用，增强了学生物理思维扩展的能力，在一定条件下，提升了学生的物理素养，提高了物理教学效率。学生学习的过程也不能脱离生活实际，物理充斥着人类日常生活的角角落落，但由于生活中的物理过于琐碎，且不太容易被注意到，物理实验又太过于讲究逻辑性，因此，缺少社会生活经验的学生更是很难将其联系在一起，教师就在其中起到一个粘合的作用，在教导学生探索物理知识的同时，引导学生发现生活中的物理，将生活与实验相结合，在一定程度上很好地践行了科学核心素养中贴近生活的原则，也让学生能够在生活中处处学习，养成更好的学习习惯与物理思维。（四）总结实验报告，养成良好科学素养核心素养教学理念的指导下，教师应该为提高学生物理素养而培养学生总结实验报告。实验报告就是学生反思实验中出现的问题，对实验结果进行讨论并书面叙述出来，以加强实验印象，提高学习效率，为下次的实验也提供了解决问题的思路。在此基础上，也可以鼓励学生拓展思维，对实验过程中的步骤或者方式进行改变，设想改变后的实验结果。比如在人教版教材“验证动量守恒定律”这一实验中，教师引导学生完成实验以后，鼓励学生提交实验报告，对实验过程的所有步骤及实验过程中出现的一些问题进行叙述，并报告出是如何解决实验问题的。在写报告的过程中，学生会再次回顾实验内容，发现自己的闪光点与存在的问题。在报告中，教师可以选出其中最认真的几份加以表扬，鼓励其他学生向他们学习。实验报告还有个重要的作用，就是类似于错题本的作用，在下一次实验中，如果出现了类似的问题，学生可以举一反三地自行尝试去解决问题，而不是只知道求助于老师。在一次次的反思与总结、发现问题与解决问题中，学生的动手实验能力将会得到很大的提升，有助于学生提高独立实验的能力，在一定程度上帮助学生建立物理实验自信，从而达到提升物理教学质量的目标。另外，报告中鼓励学生拓展思维，改变实验步骤或方式，亦或者改变实验器材，再次实验，设想改变后的结果，在一定程度上提高了学生思维拓展能力，帮助学生更深层次地思考实验问题，从而提高物理实验的教学效率。学会总结实验报告，除了是学生发现自己在实验时闪光点的一个契机，更是学生学会自我总结与反思，提高独立实验能力的最好途径，让学生能够从不同于实验前的视角再次回顾实验内容，总结问题，方便之后完成更多实验，实现自己的物理价值。三、结束语综上所述，教学质量的提升并不能一蹴而就，但教师的教学方式的改变却可以影响学生的学习兴趣，在核心素养教育理念的指导下