新课程下高中物理课堂实验教学模式与策略
2021-08-10温萍仙
温萍仙
摘 要:物理学科是高中阶段非常重要的一个科目,实验教学是物理课堂非常重要的一个组成部分,在物理学科教学中占据重要的地位。本文从高中物理课堂实验教学的模式和策略方面阐述和探究,以提升实验课堂教学的效率,构建高效实验课堂。
关键词:高中物理;实验教学;模式;策略
在高中物理课堂教学过程当中,采用多种模式进行实验教学是提升物理课堂教学水平和课堂效率的重要手段之一。教师应该尽可能地重视动手实验,加强实验教学的研究策略的应用,以提升新时期的高中学生物理核心素养。
1 正视认识实验现状,重视物理实验教学
实验教学是教学过程当中必不可少的一个重要的环节,每一章物理课程的教授与实施都离不开物理实验。不可否认,实验准备、实验操作比课堂中物理知识教学更麻烦,但只有对实验教学贯彻落实,学生们的知识掌握能力以及教学的质量才能够得到保障与落实,而且通过实验教学的实施,学生们对于物理这门学科的兴趣才能得到极大的增强与提高。因此实验教学具有其重要的作用和意义,是我们一定不能忽视的。
2 研究应用六种高中实验教学模式
2.1 利用多媒体信息技术,创新实验教学模式
传统的高中物理实验的主要操作形式有演示实验和学生分组实验,但信息时代来临,多媒体技术已经和课堂的教学深度融合,实验看不到、学生看不清楚的演示实验可以通过信息技术来克服和消除。如教师操作时可以让学生应用手机及平板直接将操作的过程录下来,直接投屏,教室后面的学生就会看的很清楚,做完后可以再用同样的微课视频加以巩固,同时可以通过多媒体进行实验评价。
2.2 创设生活情境实验,增加实验利用效率
物理教材上物理理论知识是从实际生活中提取出来的,与我们的日常实际生活息息相关,教师在开展高中物理实验教学时应该结合日常实际,充分调动学生个人的生活经验动手操作、动脑思考,增强对物理知识的理解和掌握。
因而教师可以充分利用生活中的瓶瓶罐罐来设置实验情境,从而验证物理知识理论,加深学生的理解。如利用矿泉水瓶可以做的实验有:矿泉水瓶挖个小孔演示失重实验;利用矿泉水瓶演示压强与高度,与受力面积关系;利用矿泉水瓶演示讲解弹力、弹性形变、液化、大气压等概念,利用火柴梗吊住矿泉水瓶演示共点力平衡实验;利用矿泉水瓶可以制作水火箭;利用矿泉水瓶当作光学凸透镜等等。教师充分结合学生熟悉的实际生活,创设情境,让学生愿意发挥自身的主观能动性进行探究,在自己亲自动手实验的过程当中直观地了解实验的现象和情况,提升学生个人的物理学科素养。
2.3 创设课堂体验实验,激发学生学习兴趣
物理课的场景能否真正让学生在许多年以后记起来,体验式的实验教学方式可以做到这点。如在自由落体运动教学中,让同组同桌学生比赛,用直尺测反应时间是否达到当飞行员的标准;在演示断电自感现象时,设置一节干电池、多匝线圈和全班学生手拉手组成的闭合电路,让全班同学体验触电的感觉,这样的设置与体验就会直接引爆课堂的气氛,让学生终生难忘。
2.4 应用虚拟仿真软件,开展实验线上教学
在特殊时期,居家隔离,教育教学从线下到线上,教师如何进行实验,这时虚拟仿真软件发挥了应有的功能。到了高三复习阶段,为了节省复习时间,教师设置任务,可以让学生自己进入虚拟实验进行复习。同时根据高三习题的情境性,可以经过虚拟实验进行实验验证。
2.5 应用DIS实验教学,更新实验换代设备
在传感器及数字化不断更新的今天,物理实验由传统的实验观察和操作而得到数据,数据往往不大准确又难以处理,实验室应该引进DIS 设备,教师应该与时俱进,追随时代脚步,学习DIS 的软件应用和实验数据对接,加强实验室的数字化建设,对传统的实验起到补充的作用。例如在研究光电效应的光电流和正向电压、遏止电压关系时可以加入电流传感器、电压传感器,利用DIS数据系统,可以直观表示出不同色光的光电流与电压的关系图象,从而补充传统实验电路的枯燥;又如在用单摆测重力加速度时,小球换成内装有位置传感器的小球,通过DIS系统可以读出任意点小球的速度,這样小球在最低点的线速度可以求出,同时进一步拓展让学生求出最低点线绳的拉力,这样的实验是传统的实验所不能得到的。现在的高中物理大部分学生实验都可以用DIS的来操作,这是对传统实验的重要补充。
2.6 应用翻转实验课堂,加强实验模式创新
有时家里常见的生活器材可以为作为物理实验的器材,教师通过微课视频的问题布置家庭物理实验,回到学校再通过学生的疑问进行分组讨论操作,从而达到解决问题的目的,这就是实验的翻转课堂模式,这种模式最大的好处是事先让学生带着问题,在课外自己操作,遇到问题再到课堂解决,这样的实验模式课堂效率更高,是一种新型的实验教学模式。
3 高中物理实验教学三种基本策略
3.1 强化物理探究能力,优化归纳知识技能
在传统的物理教学课堂上教师为了节省教学时间往往通过自己做实验让学生观看,剥夺学生实验的时间和机会。不能够让学生进行实验,学生就不能够很好地对知识进行探索,学生分析问题、发现问题和解决问题的能力也就不能够得到训练。教师应该充分研究和利用实验模式和策略,要求学生小组合作探究,对实验中出现的各种现象和反应都进行有效的记录,并且在课后进行归纳和总结。这样学生就可以在实验当中增强和提高自己的探究能力,加深对概念规律的理解。实验教学本就是锻炼学生们实际动手能力与操作能力的一种教学形式,因此在教学过程当中教师必须尊重学生的主体地位,应该强化物理探究能力,有效实施实验教学。
3.2 发挥教师主导作用,引导学生动手实践
教师是学生学习的引领者和主导者,在学生进行实验操作的过程当中教师应该适当地给予学生一些指导,帮助学生顺利地完成实验。教师在学生进行实验操作之前可以向学生提出一些关键性的问题,引发学生的思考,并且在实验的过程当中认真观察和操作这些关键性的步骤,获取重要信息和知识。同时教师应该告知学生一些注意事项,避免出现一些危险事故,威胁学生的生命安全。
以鲁教版高一物理必修1“探究加速度与力和质量的关系”为例,这一个实验的主要目标是让学生得出加速度与力的正比关系,加速度和质量的反比关系,并得出关系的图象,在进行实验前教师不能预先把这个结论直接告诉学生,教师设置把学生分为至多四人一组,开展探究性实验,引导实验探究所需要的条件,如怎样做到小车受到的拉力当做小车的合力,并且如何平衡摩擦力等,让学生合作思考探究,借助小车、滑轮、打点计时器和纸带等实验器具进行打点实验,通过纸带上面的点位记号和小车的运动情况整合数据对小车位移情况进行探究分析求加速度等。学生在进行实验的过程中教师应该进行观察,注意学生仪器使用是否得当,而不能包办学生的操作。
3.3 及时进行实验反思,及时改进实验问题
在实验的过程中学生需要进行大量的实践操作,需要与同伴进行交流和协作,因而在实验的过程中难免会出现一定的漏洞和问题,没有正确地进行步骤的操作。实验课程结束之后,教师要以实验报告册为本,关注学生操作的数据并进行批改,引导学生针对自己在实验当中的表现进行自我反思,对自己实验中存在的问题和值得发扬的优点进行总结,从而促进学生更好地提升自己,促进学生核心素养的提升。有条件的学校可以进一步地开放实验室,让学生及时改进实验问题,并可以自行设计实验,改进方案,进行探究。
4 结束语
实验是提升学生动手操作能力和物理学科素养的有效途径,可以增强学生对物理知识的理解和把握,提升课堂教学的效率。教师在进行实验教学时应该激发学生实验的兴趣,充分发挥学生的积极性和主动性,提升学生的自主探究能力。