基于核心素养下的高中物理实验教学探究
2021-06-29梅海鲁
梅海鲁
摘 要:在高中物理教学过程中,实验教学是不可或缺的环节,很多知识需要通过实验才能让学生更加准确地掌握和深入地理解。尤其在新课改背景下,教师要培养学生的核心素养,就要发挥物理实驗教学的作用,强化知识的重演,带领学生充分体验科学方法的应用过程,丰富学生的知识经验,使学生可以更灵活地运用物理知识。就核心素养下高中物理实验教学的方式进行了相关的阐述和分析。
关键词:核心素养;高中物理;实验教学
在新课改背景下,教师要转变传统的教学观念和方式,不仅要扎实学生的基础知识,还要培养学生的能力、素养和情感,也就是提升学生的核心素养。对于高中物理学科来说,核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任五个方面。为了培养学生的核心素养,教师可以采用实验教学的方式,通过具体直观的实验来加深学生对知识的理解,激发学生学习物理的兴趣,促进学生形成良好的核心素养。
一、利用物理实验辅助知识重演
物理教学少不了实验的辅助,通过实验才能验证各种物理现象,也能带领学生直观地体验知识探索的过程,并通过交流、探讨的方式了解物理知识的规律,进而对物理知识产生抽象的认识,通过决策、实践等环节逐渐形成物理观念。例如,在“电磁感应”知识教学的过程中,学生需要从物理学的角度对能量、运动和物质之间的作用进行分析,只有树立正确的物理观念,才能清晰地掌握各个物理概念 [1 ]。在教学过程中,教师可以为学生讲解一些理论依据,然后通过实验演示的方式进行知识重演,为学生展示知识形成的过程,使学生从抽象思维转化为具象的认识,进而更加深入、全面地理解知识内容,并且形成科学的物理观念。在具体实验过程中,教师要先分析学生的学情,然后介绍电磁感应理论,利用磁场产生电流的现象叫作电磁感应,产生的电流叫作感应电流,能够产生感应电流的条件为穿过闭合电路的磁通量发生变化,也就是△Φ≠0。产生感应电动势的条件为,无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁量发生变化,线路中就有感应电动势,产生感应电动势的部分导体相当于电源。在教学过程中,教师可以通过实验的方式展示,利用条形磁铁、灵敏电流计、原副线圈、滑动变阻器、导线等材料进行实验。接好电路,然后将磁铁插入和拔出线圈,观察灵敏电流计的指针偏转情况,然后根据具体的情况分析和讲解。可见,通过实验教学的方式,可以使教师内容更加生动直观,进而简化复杂抽象的问题,使学生可以快速、准确地理解电磁感应知识,并在实验的过程中探索规律、丰富经验,加深学生对知识的印象,使学生对知识的掌握更加扎实。
二、利用物理实验展示推理过程
在各个自然科学中,物理是最基础的一门学科,其主要对物质运动的一般规律进行研究。教师应充分掌握高中物理学科的特点,然后分析知识的规律并构建相应的教学模型 [2 ]。将实验教学作为教学基础,结合科学推理的过程,帮助学生深入地分析、解剖物理知识,使学生不仅掌握物理知识,还能掌握有效的学习方法,强化学生学习的主动性和积极性,为学生的持续发展和进步奠定良好的基础。
例如,在“牛顿定律”相关知识教学的过程中,为了研究“终极速度”相关的问题,可以采用实验教学的方式。在教学之前,教师可以引导学生创设一个生动的教学情境,即一位冒险家在某日从3.9万米的高空中跳伞,创造了依靠自由落体突破音速的世界纪录。在这位冒险家达成这个成就的一年后,他公布了跳伞的拍摄纪录和实时数据,其中一组数据为v-t图。根据冒险家提供的图片信息,可以分析出打开降落伞之后,冒险家的运动为加速度逐渐减小的直线运动,随着时间的推移,运动状态逐渐稳定。该数据从实验中获取,与教学中需要研究的“跳伞终极速度”问题十分接近。教师在创设了这个情境之后,可以活跃学生的思维,为后续的实验教学奠定了基础。根据情境内容,教师也建立了相应的实验模型,对问题进行了展示和验证,并在教学结尾适当地进行课外拓展,将生活中与之有关的实际问题引入课堂中。通过这种方式不仅可以培养学生的科学精神、思维能力,还能拓展学生的视野,使学生可以将学过的知识灵活地应用在实际问题之中。
三、利用物理实验探索分析问题
在物理教学过程中,教师要带领学生进行科学的分析和探究,也就是引导学生提出问题、发现问题并解决问题。物理学科中涉及很多概念规律,这些知识都是从实验中总结得出的。所以,教师应该合理地运用实验教学的方式,引导学生在实验的过程中总结经验和规律,分析实验中存在的矛盾和问题,然后找到相关的验证依据,通过交流分析等方式来解决问题 [3 ]。不仅如此,教师还要培养学生的科学态度和责任感,要求学生有持之以恒、严谨治学的精神,在学习的过程中不断挖掘新知识,探索科学知识的应用途径和作用。如,在“原子的核式结构”教学的过程中,可以为学生列举卢瑟福不断探索、深入验证的故事,带领学生了解优秀科学家的精神,以此培养学生的科学态度和责任。
综上所述,在高中物理教学的过程中,教师要培养学生的核心素养,就要合理地运用实验教学的方式,通过实验来简化教学难度,同时激发学生的学习兴趣、探索精神、科学态度与责任等等,使学生可以全面发展。
参考文献:
[1]文代红.新时代背景下基于核心素养的高中物理实验教学探究[J].女报(时尚版),2020(4):1.
[2]陈时如.基于核心素养的高中物理实验教学探究[J].科学咨询,2019(29):167.
[3]程言钊.基于核心素养的高中物理实验教学探究[J].中学生数理化(教与学),2019(11):20-21.