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小实验,大作用

2022-05-30王芹

新课程·上旬 2022年4期
关键词:后进生高中物理实验室

王芹

高中物理教学离不开实验的支撑与推动,相对于实验室实验,课堂小实验因为具有便捷性、操作性、自主性等优势,针对很多知识点和特殊教学目标可以实现更好的教育效果。

高中物理课堂小实验是相对于实验室实验而言的,课堂小实验开展的地点是在教室,是和学科理论知识讲解穿插起来的。实验规模小、用时少,便于操作,具有较高的可操作性。而且因为可操作性强,学生可以自主开展、有效驾驭。所以高中物理教师要善用小实验、实现课堂教学的大作用。

一、高中物理学科课堂小实验的概述

(一)课堂小实验的特点

高中物理学科课堂小实验是相对于实验室实验而言的,具有鲜明的特点,主要体现在以下几方面:一是取材方便,课堂小实验中所需的材料不像实验室实验,对材料的要求不高,甚至很多材料都是学生身边常见的物品,如泡沫板、塑料瓶、橡皮筋等。也正是因为课堂小实验取材方便,才能推动小实验的高频率开展,也有助于对理论知识讲解的推动。二是方法简单,实验室实验的推进必须要严格按照教学大纲和实验教案的要求,按步骤完成,这也是实验室实验需要花费大量时间和精力的主要原因。但课堂小实验对实验过程要求不高、标准不严,甚至在很多时候是由学生自主尝试完成,这种“不拘一格”的实验过程,使得教学氛围非常融洽,学生的参与感非常好,也就能取得非常好的教学效果。三是趣味性强,实验室实验通常具有较高的学术性要求,但课堂小实验更像游戏活动,再加上教师诙谐的语言,使得课堂小实验具有很强的趣味性。尤其是一些创新小实验,会加入很多有趣做法,符合高中生的认知要求,也能激发高中生较高的参与热情。

(二)高中物理课堂小实验的作用

高中物理课堂小实验可以有效融入日常教学活动中,能实现实验室实验、理论知识传授所不具有的教学效果,主要体现在以下几方面:一是有利于学生创造能力的培养,在高中物理课堂小实验中,教師会给予学生充分的自由,包括实验材料的收集、实验过程的推进,这可以有效培养学生的创造能力和创新思维。二是有助于学生自主学习能力的培养,在实验过程中,为了完成教师的要求,学生需要阅读大量的书籍,学习有关理论知识,并在实验中不断尝试、验证,还需要将理论和实践结合起来,以此培养学生的自主学习能力。三是有助于教学效率的提高,课堂小实验的融合打破了传统“口耳相传式”的理论知识传输模式,学生可以借助小实验来理解理论知识、验证理论知识,从而实现对理论知识的有效掌握,并能学会运用,从而提高课堂教学效率。四是培养学生的物理思维,在课堂小实验中,高中物理教师会以某一个物理概念、定理为基础开展小实验,那么在实验中,学生就会以学到的概念与定理来思考小实验的内涵与外延,从而实现物理思维的培养。高中物理学科课堂小实验的作用非常多,除了上文提及的,还包括学生的实践能力、合作意识、探究意识等关键能力和核心素质都能得到有效培养。

二、高中物理课堂小实验有效实施的策略

(一)借力课堂小实验,增强学生对知识的理解

物理学科属于自然科学类,其中有很多理论性很强的知识点,尤其是到了高中阶段之后,理论性更强,导致很多学生在理解知识点时比较吃力,只能采取死记硬背的办法。课堂小实验可以有效克服教学过程中的不足,帮助学生更好地理解理论知识,探究知识的内涵,掌握知识的本质。在具体教学过程中,高中物理教师要结合学生的理解情况、知识点本身的属性,及时开展课堂小实验,有针对性地让学生去感悟、去认知。尤其是对一些难点知识,教师要避免通过“灌输式加反复做题”的教学模式,要结合难点知识内容设计合适的小实验,将难点知识融入小实验中,引导学生在实验的过程中领悟难点知识、理解难点知识,以此不断实现难点知识的突破。

例如,在讲解“自由落体运动”一节内容时,学生对“重的物体与轻的物体下落速度一样”这一论断难以理解,认为重的物体就应下落快,这就是学生生活经验所带来的认识偏差,如果教师不及时引导,学生只能以死记硬背来记住相关结论。为了帮助学生理解这一知识点,我设计了一个课堂小实验,主要过程是利用两根塑料管,并在管底放置重量不一的塑料小球,接着利用简易真空泵给两根塑料管抽真空,让学生总结不同真空条件下两根管子突然倒置之后小球的下降速度。学生会发现真空度越大两个小球下降的速度越接近。通过这种小实验,让学生对教材中的论断有了深入的理解,认识到只要无限接近完全真空,那么两个小球下降的速度也就会无限接近。

(二)合作开展课堂小实验,实现学生整体进步

在高中物理教学中,普遍存在优等生和后进生这一教学困境,为此转化后进生也成为高中物理教师教学的主要目标之一,实现这一目标的主要方法是发挥学生的引导与帮助作用,让后进生在同伴的帮助下更积极地思考、主动地学习。合作开展课堂小实验,让成绩好的学生与后进生在合作中实现思维的碰撞,尤其是帮助后进生掌握学习技巧、领悟方法、探究思路,这种后进生转化过程不但氛围轻松,而且效果很高。在具体的实验过程中,成绩好的学生要给予后进生动手实验的机会,分析思考的空间,帮助后进生一起进步。在合作开展课堂小实验时,要引导学生以小组为单位去收集实验材料、准备实验设备、理清实验过程,给予学生充分的自主权,确保小实验有序、高效地开展,所有学生都能积极参与并有所收获。

例如,我在讲解“力的合成和分解”知识点时,设计了一个课堂小实验,引导学生以测力计和橡皮筋为课堂小实验器材,验证合成与分解的概念。在实验过程中,我将学生分为几个实验小组,每个小组成绩好的学生为指导小老师,后进生为实验操作员,“小老师”指导“操作员”如何实验、如何得出结论。通过实验,我发现后进生对这个知识点不再是单纯的记忆,也能进行合理的分析,领悟到知识点的内涵。

(三)自主开展课堂小实验,提高学生的学习能力

学习能力是高中生学习物理知识的关键素质,是学生驾驭大量物理知识体系的重要方法。但学生要想实现高质量的学习,还需要自主课堂小实验的助力,让学生在自主实验过程中,掌握学习的技巧与方法,实现如何对新知识进行探究与思考。在自主课堂小实验中,教师要给予学生充分的自主权,从实验器材选择、实验过程推进、实验结果总结等环节都由学生自主落实,这样学生才能掌握学习的技巧、激发学习的热情。同时,高中物理教师可以引导学生开展课后小实验,不仅可以让学生自主巩固课堂知识,还能激发学生设计生活实验的热情,培养学生终身学习的意识。

例如,我在讲解“串联电路和并联电路”内容时,为了提升学生的学习能力,我引导学生自主开展课堂小实验。要求学生以自己卧室里灯的控制系统、油烟机的控制系统为基础,自主选择控制开关、电线等器材,并结合教材中的概念、定理展开实验,最后要求学生在实验过程中总结出一些结论。通过这种自主实验,我发现学生总结出的结论已超过了教材范围,这就是自主学习的价值与作用。

(四)借力趣味小实验,提高课堂教学效率

高中物理教师在设计课堂小实验时,要立足于高中生的兴趣爱好,多开展一些趣味性较强的小实验,实现寓教于乐的教学目标。在具体教学过程中,高中物理教师要摆脱实验室过于正式的弊端,多关注学生最近一段时间“流行”的事物,包括游戏、魔术、视频等,让小实验不像实验室实验那样严肃、严格,而是充满趣味性,学生能在小实验中收获知识。为了增强小实验的趣味性,教师可以引导学生积极参与到实验的设计中,鼓励学生将自己喜爱的元素加入实验中,这样一方面可以实现小实验的趣味性,另一方面可以帮助学生更好地理解实验过程中涉及的理论知识,从而不断提高教学效率。

例如,我在讲解“液体表面张力”这个知识点时,引导学生开展了一个魔术类小实验,首先拿出一个注满水的水杯,问学生如果往杯子里放东西,水会溢出来吗?学生大声回答:“会”。我笑一笑,请一个学生走上讲台,将一枚大头针的针尖慢慢地放入杯中,逐渐放手,使其整根没入水中。就这样一根一根放入,会发现水杯还能装下十几根大头针,并且杯子里的水也不会溢出来。我要求学生结合液体表面张力来解释这一神奇的现象,从而以趣味小实验为切入点,帮助学生深入地理解这一知识点。

综上所述,高中物理课堂小实验有着独特的特点与价值,可以实现对课堂理论教学很好的补充与推动,能有效实现实验室实验所不具有的教学价值。为此,高中物理教师要深刻认识课堂小实验的特点,并结合教学内容和学生的发展特点科学设计、有效开展、合理评价。在课堂小实验的帮助下,能有效激发学生的学习热情,提高课堂教学效率,实现学生整体进步,培养学生的学习素质。在提高课堂教学质量的同时,高质量培养高中生的物理学科核心素养。

参考文献:

[1]张文.演示实验在高中物理课堂中的有效运用[J].学周刊,2018(20).

[2]冯楠,王林.运用演示实验突破高中物理教学难点的实践研究[J].中小学物理教学,2021(2).

[3]彭正发.高中物理课堂实验教学存在的问题及优化方案[J].西部素质教育,2016(17).

[4]周靜.新课程标准下的高中物理实验教学案例[J].科技信息(学术研究),2021(10).

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