趣味物理实验在高中物理教学中的应用探讨
2020-07-27陈国荣
陈国荣
摘 要:随着教育改革的不断深入,教育部越来越重视培养学生的动手能力,曾经可有可无的物理实验也被重新定义,趣味物理实验的提出为高中物理教学改革打开了一个缺口。如何实现趣味物理实验的趣味性将是现在以及未来高中物理教学中不得不重视的问题。本文将带着这个问题,从趣味物理的起源开始追溯,根据趣味物理应用的经典案例探索趣味物理的应用策略。
关键词:趣味物理实验;高中物理教学;应用探讨
在笔者的教学生涯中,总结出一个奇怪的现象:学生的物理成绩通常都表现得十分极端。在物理教学过程中,学生们总是免不了被题海战术包围。教师在潜意识中认为,学生只要能够做出试题,就肯定已经理解了物理学科。但事实是,试题有模板,试题的题型也固定,学生只是记住了某类题型和解决方法,并没有学到物理思维的方式,学到科学严谨的态度,没办法用已有的知识去做好一个物理实验。趣味物理实验概念的提出就是为了打破这个僵硬的物理教学模式,旨在打破传统的教学方法,解放学生的思想,帮助他们远离枯燥、乏味的公式化物理学习环境,提高学生对物理学习的兴趣。
1.趣味物理实验与教学改革——趣味物理问题被提出
趣味物理实验早在教育改革之初就已经被提出,早在2005年,就已经有了名为《趣味物理实验(上、下)》的图书,教育工作者们就已经发现物理教材中的很多实验都与我们生活中的自然现象密切联系,生活与教材互为验证。在物理教学改革过程中,物理实验改革最为迫切,教育工作者们渴望改变传统的敷衍、随意的物理实验课堂,重新构建富有活力、严谨且具有趣味性的实验环境,而这恰恰也是物理教学改革的目标。物理教学改革希望能改变传统的物理课堂,将简单的问题更加简单化,将复杂的问题用通俗易懂的方式表达给学生,为抽象的物理概念和理论找到具体的表达方式。趣味物理实验不仅仅重视实验环境的趣味性,还更加讲究实验的安排与设计。一个物理实验考验的是学生的综合物理水平,在趣味物理实验被提出后,它就被当作物理教学改革的突破口,掀起了高中物理改革的热潮。在这之后,如何让社会了解趣味物理实验的重要性以及如何实现趣味物理实验的应用变成了物理教学改革最为经典的发问。
2.趣味物理实验应用的重要性
2.1 提高学生的物理综合素质
物理实验一直都是物理教学过程中不能忽视的重要内容,高中物理中有许多抽象的概念,学生很难通过自我的想象去理解,尤其是想象能力较弱的女学生。在实验的过程中,学生的动手能力和实践能力会得到很大的提高;而且,很多物理实验不是一个人能完成的,实验的开展可以培养学生的团队意识和协作能力;另外,物理实验要求学生思维严谨,考验学生的细心程度,实验过程中的任意一个粗心行为都可能导致实验结果的偏差,常做物理实验能够帮助学生培养物理思维意识,培养学生细致、严谨的科学态度。但是在实际教学中,物理实验很难发挥出这样的作用。趣味物理实验能够增强物理实验的趣味性,让学生能够有兴趣、全身心地投入到物理实验中。
2.2 帮助学生加深对抽象物理概念的理解
相比于传统的物理实验,趣味物理实验更贴近我们的生活,并且对实验的要求也会相对较低,最重要的是方便学生就地取材。比如高中物理课程中学习到的大气压,大气压和地球重力都是看不见摸不着的物质,教师在教学过程中很难用语言描述出大气压强,学生通常也是听得云里雾里。这个时候,借助一些简易的趣味物理实验能够帮助学生直观地了解大气压强以及相关问题。比如用有孔的纸片做瓶盖的实验,用简易的矿泉水瓶和作业纸就能完成。在空矿泉水瓶里灌满有色水,将带有细孔的白纸覆盖在瓶口处,然后将水瓶倒置,用手按压一会儿后缓缓移开,会发现白纸不会从瓶口处脱落,水也不会流出。实验完成后,教师就可以向同学们解释,是大气压产生了向上的托力,这股无形的力就是空气中的大气压。这样就能提高课堂上的教学效率,有效地帮助学生认识抽象的概念。
2.3 提高物理课堂的教学效率
物理实验是学习物理的重要方式,在物理教学中,很多单元的内容看起来风马牛不相及,但是却有很强的内部逻辑联系。比如力与电学,电力中很多问题的解决最终都需要用到力的理论,如果学生的实践能力不强,就无法形成系统的物理知识体系,在学习中就会处在浑浑噩噩的状态,影响学习的效率。趣味物理实验重在“趣”字,容易引起学生的好奇心,使学生能够从简易的物理实验中激发自己的想象能力,进而根据所学知识自行设计物理实验,增强学生的实验技能和实践能力。将趣味物理实验融入教学课堂,能够及时帮助学生解决问题,让他们能够跟上教师的教学步伐,提高学习效率。
3.趣味物理实验的应用策略和相关参照案例
3.1 打破教学常规
趣味物理实验不能按照平常的实验课程一样进行,教师需要创新教学内容,为学生带来新颖、别开生面的物理实验课堂。当然,新颖并不意味着出格,教师需要在完成教学任务的前提下创新物理实验内容,让学生对物理实验产生兴趣甚至爱上物理实验。比如,在学习声音这一章节的时候,教师可以为学生准备不同颜色水装在试剂瓶里,每个瓶子里水的分量各不相同,然后让学生敲打瓶子,判断瓶子发出的声音的高低,仔细观察,随着杯中的水的质量不断增多,瓶子的声音有什么变化,并做出实验报告。这个实验探究了物体质量与声音频率的关系,采用人们常见的事物,能够激发学生做实验的热情,打破千篇一律的物理实验方法。这是趣味物理实验在教学中应用的目标之一。
3.2 趣味物理实验融入理论课堂
高中物理课程通常都为物理实验课分配有专门的课时,但是,因为教学任务重,很多教师不愿意在课堂上耗费大量时间去做一个可能不会一次成功的实验。理论课与实验课的分离有利有弊,趣味物理实验可以使物理理论课与试验课实现初步融合,提高课堂效率。趣味物理实验除了包括专业的实验课课程外,还可以由教师发动聪明才智,设计许多简单易做的趣味小实验。这些小实验的实验器材通常便于携带,容易在日常生活中找到,成功率高且耗时短。教师可以在每节理论课前做一个与上节课内容相关的简易物理实验,帮助学生巩固已学知识;或者做与本节课内容相关的实验,引出教学内容。这样不仅能丰富课堂内容,还会吸引学生的注意力,有利于物理教学的开展。
3.3 创新物理教学评价
在传统的物理实验教学中,教师通常都是以结果为标准对学生进行评价,这样的教学评价模式显然与趣味物理实验的理念相冲突,教师需要根据趣味物理实验创新实验评价方式。将评价重心转移到实验过程中,多关注学生在實验过程中的思考以及团队合作效果,这样的评价方式可以有效地降低学生的功利心理,使其以放松的心态全身心地投入到实验中,提高物理实验的教学质量。
3.4 借鉴以往的应用案例
关于趣味物理实验的应用,其实有许多案例可供教师借鉴。那些前人们留下的或经典或失败的尝试,值得每一个教师学习。创新不是无根之水,教师要想做好趣味物理实验的应用,一定要先去学习教育先行者们留下的宝贵应用案例,取其精华去其糟粕,结合自身观点,创新趣味物理实验的应用过程。
4.结束语
高中物理实验是学生对物理理论知识的实践应用的重要途径,趣味物理实验是物理教学改革的急先锋。做好趣味物理实验的实践是对物理教学改革最大的助力,在实现趣味物理实验应用探索的过程中,教师们要注重教学形式和教学内容的创新,积极借鉴以往的教学案例,做好基础知识储备,为物理教学改革做出自己的贡献。
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