高中物理实验教学策略实践思考
2021-09-10孙雷朋
孙雷朋
摘要:高中阶段的学生正处于思想和行为发展的黄金时期,在这一阶段对他们的言行进行良性引导,有助于培养学生的独立人格,引导学生塑造正确的人生观和价值观,帮助学生构建更加完善的知识框架和体系。对此,本文也将以高中物理课堂设计为切入点,从实验教学出发,分析实验教学在物理课堂上的基本特征,并探讨实验教学开展的意义和价值,列举出当下存在的问题和不足,阐述具体的解决方法和措施,希望能够给相关教学工作者带来一定的参考和启示,仅作抛砖引玉之用。
关键词:高中物理;实验教学;重要价值;现存问题;改革方法
引言:
在素质化教育和新型课程改革深入发展的大背景下,当下国家在宏观上对学校课堂的要求相较于以往而言,也有了更加明显的调整和转变,不再以简单的理论知识学习为本位,而是更加强调技能的发展和进步,这种变化也给教师的创新带来了更加鲜明的思路。物理作为培育学生逻辑思维和实践能力的重要基础,在这种情况下也应当受到更加高度的重视和关注,特别是就高中阶段的学生来讲,要尤为强调实验改革的重要价值,由此来培养学生的探究意识,引导学生深入挖掘物理概念和物理规律。
一、分析实验教学在物理教学中的基本特点和应用价值
(一)基本特点
从物理这一门学科来看,其自身最大的特点就是以实验为基本,能通过实验探究一系列的物理知识和规律,并总结出结论和判断。这也就意味着,学生在学习的过程中也必须要秉持着严谨且认真的科学态度,具有实事求是的精神,不能只是凭借自己的主观臆断和历史经验来揣度结论。教师也需要在课堂上发挥出自己的引导和组织作用,不能因为一次结果的失败就归结于实验条件的不足,要以严谨的态度对待物理现象和物理规律。就高中的物理课堂来讲,学习的主要内容集中在物理量之间的关系和物理的定性上,然而,与物理量关系有关的实验室相对较少的,许多教师也就因此放松了对学生的要求,这就使得一些学生盲目追求计算的准确性,却忽略了物理实验的真正开展,这就与素质化教育的目的大相径庭。对此,教师也需要认真抓住实验教学的特点和本质,要让学生能够认真对待客观事实,不能弄虚作假。
(二)意义和作用
首先,实验教学能够培育学生的自主探究意识和自我学习能力,教师能够充分利用现有的基本材料,引导学生联想到自己的所见所感,并且在预习的过程中了解实验的目的和重点,为后续的操作奠定坚实的基础,而学生在探索的过程中,也必须要发挥出自己的主观能动性,必须要做好信息的记录和整理,只有这样才不至于在面对实际操作时感到手足无措。
其次,实验教学能够进一步激发出学生思维的活性,实验教学的目的在于提高学生自身的动手能力,所以在这一模式的引导下,教师也不能把自己当做课堂的掌控者和支配者,也不能一手包办实验的所有步骤,而是要以此为切入点,给学生创造更加自由且充足的空间,激发出学生的探索热情和积极性。也就是说,在实验教学中,教师只是引导者和组织者,学生才掌握真正的主动权和话语权,他们能够自主总结,归纳,反思问题,找到问题解决的方法,并得出自己的结果和论断,阐述自己的意见,无论结果是对是错,都意味着学生通过自己的力量取得了一定的成就,能够为他们社会技能的发展做足铺垫。
另外,实验教学也能够激发出学生的团队意识和合作精神。近些年来,素质化教育和社会发展的结合不断深入,科学技术的引进也极大改变了传统的社会生产生活方式,在这其中,教学领域也自然不会例外,教育面临的市场环境也更加复杂,人才要想在社会这个大染缸中灵活应对各种挑战和风险,就必须要具备强烈的团队意识与合作精神,懂得与他人展开交流和沟通。而就物理教学来讲,实验操作本身就不能仅仅依靠个人的力量来完成,所以教师也必须采用分组进行实验的方法,把班内的学生分成特定的单位,引导学生各自发挥出自己的才华和优势,共同找出解决的办法。在这其中,学生也会自觉承担起自身的责任和义务,为自己的角色负责,一些学生可以负责分配任务,一些学生也可以负责整个实验的检查工作,一些学生可以负责信息的记录和器材的准备等等学生与学生之间也可以互相交换角色,他们可以在探索的过程中体会到不同位置的价值和特征,意识到自己也是团队内不可分割的一部分。这样一来,当学生真正踏入社会之后,他们也能够认识到与团队配合的重要意义,激发出自己的责任感和使命感,真正成长为社会主义现代化建设的接班人。
最后,实验教学具有十分明显的规律性特征,物理知识本身就是对各种生活现象的高度概括和总结,实验也能够反映出物理知识演变的脉络和过程,学生在得出实验结果和判断之后,教师也自然会从中进行总结和升华,分析其中存在的重点问题。学生会在教师的引导下,进一步探知自己在实验中遇到困难的部分,解决内心的疑惑,积累更多的实践经验和教训。并且,物理实验的结果具有多样性,不同的操作方法带来的现象也是不尽相同的,学生也可以从中探究物理知识交叉运用所产生的影响,真正分析概念和定义的价值规律。
(三)基本要求
在新课改的引导下,高中物理实验教学的设计必须要以学生的自主活动为出发点,应当引导学生主动参与操作,教师要设定更加明确的目标和方案,选择合理的评价机制,明确实验的结果。在这一过程中,进一步强调学生的主动性和积极性,教师要及时给予学生鼓励和帮助,让学生在交流中获得知识,形成固定的学习团队。同时,教师也需要让学生自己完成实验设计的步骤,在这里实验的设计应当具有开放性和包容性,对器材要作出科学的取舍,由此来提高结论的科学性。
二、分析高中物理实验教学中存在的主要问题
首先,许多学校的物理教学模式过于单一且守旧。有相当一部分教师并没有从传统的模式中寻求改革和创新,仍旧把自己当做课堂的掌控者和支配者,没有给学生保留充分的思考空间和余地,甚至是在一定程度上扼杀了学生的主观能动性和积极性。而且,在实验教学的时候,教师只是利用口头讲述或者是亲身演练的方法,让学生了解实验的基本过程,直接把实验的结果告知给学生,并没有引导学生展开充分的思考和分析,這不仅会影响学生的情感认知,也无法让学生感受到实践的乐趣和魅力,他们的操作能力也不会得到长足的发展与进步。除此之外,一些教师并没有真正认识到实验教学的重要性,过于依赖理论性知识的传授,企图让学生通过题海战术来积累更多的做题经验,学生也会在这种机械性的训练中产生极大的审美疲劳,他们不懂得知识的迁移运用和举一反三。
其次,部分教师秉持的物理教学理念是尤为落后的,我国物理实验教学的标准仍旧没有达到宏观上的要求,教师过于依赖笔试成绩,重点强调学生对理论知识的背诵和生搬硬套,让学生通过死记硬背来套用不同的做题模板,学生的思维变得十分机械化和同质化。而且,部分学校并没有及时更新实验的设备和器材,没有为教师和学生创造更加有效的空间和环境,这也会让学生丧失对物理学习的兴趣和好感,他们会认为课堂教学是枯燥且无聊的。
最后,高中物理实验教学并没有建立起完善且有效的考察机制,仍旧受到应试教育的影响和束缚,物理教学依旧是为高考做准备,所以基础知识所占的比重是最为明显的,实验教学始终处于边缘化的状态。再加上,学生本身就承担着其他文化课学习的负担和压力,他们自身也无法分出更多的时间和精力去探究物理实验的内容,即便是教师在课堂上引入了相关的元素,学生也只是按部就班的背诵基本的知识点,并没有把这些要素内化于心,外化于行,所以在面对不同类型的实验室,学生也时常会感到手足无措,不知如何下手。
三、分析高中物理实验教学改革的方法和措施
(一)提高演示实验所占的比重
演示实验本身就具有生动性和灵活性的特点,能够让学生以更加真实的形式接触到物理知识的变化和规律,营造出多元化的物理情境,让学生加深对知识点的印象和理解。例如,在学习与静电屏蔽有关知识的时候,教师就可以在班内展示以下趣味实验,当高压电电往外放电火花的时候,网内的小鸟却安然无恙,让学生思考这一基本的规律和原理。在学习与力学有关的知识,也可以开展瓦碎蛋全的实验,这种趣味性的演示,能够充分调动起学生的好奇心和求知欲望,让学生产生更多的学习驱动力。教师除了要在课堂上为学生展示出更加丰富多彩的物理现象之外,也需要充分利用教材上的元素和信息,不仅要利用好课程标准上规定的演示实验,教材上出现的一段话或者是一幅图,也可以成为演示實验的重要参考。在这里,演示的形式也不能只是局限在教师的一言堂上,也可以是教师指导,学生演示,这样可以进一步深化师生在课堂上的良性互动,一边学习一边实验。早在之前,演示实验这一教学方法,就已经在许多发达国家中得以应用,德国的物理教师平均每一堂课都要展示2~3个实验,美国的物理教师也会在课堂上平均展示一个实验,而且会亲自设计实验器材和材料。
(二)优化分组实验教学
笔者在上文中已经强调过,实验教学能够让学生以小组的形式共同分析特定的问题,发挥出各自的职能和特长。在这里,分组实验大多都是以测量性和验证性的内容为主,具有十分明显的实用价值,对此,教师要想真正增强分组实验的效果,就必须要让学生真正带入角色,与角色实现情感上的共鸣,激发出学生的创造力和想象力,让学生的思维变得更加灵活。而且,教师也可以把原有的验证性实验改为探索性实验,这两类实验的教学方式是存在区别的,所以自然也会产生不同的效果。就验证性实验来讲,大多都是以教师演示,学生观看为主,学生只需要跟随教师的脚步进行记录即可,他们亲自参与的机会是少之又少的。而探索性实验重点强调学生的自主探究,能够让学生在问题的引导下,展开深入分析和挖掘。例如,教师就可以把教材中展示出的加速度与质量的关系,加速度与力的关系当做探究性实验的参考依据,或者是把验证力的平行四边形定则实验,改为探究力的合成定则实验,这些都可以进一步拓展学生的想象力和视野,同时也锻炼了学生的动手操作能力。而且,教师也可以用一些简单易行的替代性实验来活跃课堂的氛围,引导学生共同制作一些简易的器材,让学生手脑并用[1]。
(三)发挥小实验的作用
在过去,传统的分组实验尤为依赖教师的口头讲述,教师通常需要准备实验器材,设计出固定的实验方案,这就大大限制了学生创造力的有效发挥。在新时期,教师应当充分发挥出小实验的作用和价值,保证学生在课堂上的话语权和主动权,成为学生实验的引导者和协作者,让学生也能够充分开动脑筋,真正意义上成为实验的主任。诚然,的确有部分教师认为,小实验涉及到的都是物理课外知识,与考试的关系并不密切,所以小实验的开展也是在浪费时间。但是,小实验本身就贴近生活,材料的取得也尤为容易,具有更加直观且明显的特征,不仅可以让学生挖掘出物理知识在生活中的价值和作用,而且也可以让学生实现新旧知识的有效整合,引导学生逐步积累自信心[2]。
(四)开放实验室
学校应当针对物理实验教学配置更为完善的硬件和软件设施,让学生拥有更加广阔的空间和天地,不定期的开放实验室,推动课堂教学的全面改革。在这里,教师应当充分尊重学生之间的个体差异,注重学生的过程性评价,让学生在实验室操作中能够展开自评和互评,这样也可以引导学生反思自己在行为中存在的不足,引导学生遵守实验室的纪律,养成更加科学且严谨的思维习惯。除此之外,教师也需要鼓励学生开展研究性学习,组织学生参与小发明或者是小制作比赛,让学生自行搜集资料,探究小发明或者是小制作涉及的物理原理,进一步改进实践,让操作要求变得更加严格,获得更大的成就感和满足感。同时,教师也可以围绕必修课的基本内容,进一步开放小组实验,让学生参与第二课堂,在课下巩固课上所学知识,夯实学生的基础,让学生具备良好的实验能力,这里所说的实验能力,主要涉及到实验所展现出来的目的性,客观性,独立性综合性等宝贵品质。再者,物理实验课也可以进一步拓展和延伸,教师可以让学生参与特定的制作和体验活动,例如,让学生用身边的硬纸片制作游标卡尺,或者是让学生自行设计测动摩擦因数的实验。
结束语
综上所述,高中物理实验教学依旧存在理念落后,方法单一等鲜明问题,这些都是阻碍学生学科核心素养发展的重要因素,正因为如此,对物理实验课程进行改革和创新才显得更加迫在眉睫。本文通过演示实验的优化,分组实验的拓展,小实验的延伸,实验室的开放这几个角度,论述了高中物理课堂教学的改革方法,充分尊重了学生在课堂上的主体地位,结合了高中物理的基本知识,具有理论上的合理性与实践上的可行性,能够作为教师的参考依据。
参考文献:
[1] 赵盛玉. 对于新课标下高中物理实验教学策略的思考[J]. 教育界, 2020(5):64-65.
[2] 蒿仲余. 职业高中物理实验教学的现状与改革对策探讨[J]. 科技资讯, 2020, v.18;No.600(27):131-133.
安徽省萧县中学 安徽 宿州 235200