新课标下高中物理实验教学自主探究模式的实践与思考
2023-01-03高培智
高培智
摘要:物理实验是物理教学的重要组成部分,也是学生学会将物理知识应用于实践的重要渠道。新课标要求教师通过物理实验培养学生的科学探究能力和探究意识,使学生养成良好的自主探究习惯,并对物理知识产生探究兴趣。文章根据新课程标准下物理实验教学活动的要求,探讨高中物理实验教学所面临的挑战,并对自主探究模式的实施条件以及新课程下高中物理实验教学自主探究模式的实施策略进行探究。
关键词:高中物理;实验教学;自主探究模式;新课标;探究能力
中图分类号:G421;G633.7文献标志码:A文章编号:1008-3561(2022)34-0069-04
在新课标背景下,教师应更新教育理念,丰富教学方法,营造良好的课堂学习氛围。在高中物理实验教学活动中,教师也要积极做出改变,采用自主探究模式提高学生的自主探究能力,为学生的未来学习发展奠定稳固的基础。
物理学是一门实践性相对较强的学科,其发展是通过无数次物理实验实现的。教师在开展物理教学时,应根据这一特征,通过实验的方式教授知识。新课标也明确了物理教学过程中科学探究的重要性以及对学生物理实验能力的要求,因此教师应利用实验教学,引导学生对物理知识进行自主学习,激发学生的自主探究欲望,落实自主探究模式。也就是说,在新课程标准下,实验教学在物理教学中的地位更高,其作用也进一步凸显。教师应通过实验教学,引领学生养成良好的自主学习习惯,为学生的科学探究奠定稳固基础。
在新课标背景下,实验教学具有以下三个特点。第一,实验与教学紧密结合。新课标并非让教师完全摒弃理论知识的教学,而是要将实验同理论知识相互结合,实验内容不再是固定的,而是由教师根据学生的学习情况自行决定。教师可以通过演示的方式将一些难度较高的实验内容呈现出来,将演示实验以及学生的自主实验进行融合。教师也可以根据学生对物理知识的掌握情况,科学设计实验内容,让学生有更多的选择,为学生提供更加多元化的实验课堂。第二,实验内容更加丰富,无论是探究性实验、演示实验还是分组实验都进行了扩充。教师在实验教学活动中根据教学内容科学选择实验方法以及实验内容,实验内容更加广泛,能够让学生有更加多样化的实验环境以及实验内容。第三,新课标对实验活动中应用到的实验方法、硬件设施进行了规定,进而确保所有实验活动都能够根据教学内容顺利展开,避免某一项活动无法有效展开影响学生的学习质量以及学习效率。新课标对每个实验的实验方法、实验器材都进行了明确的规定,并将实验的重点放在了提高学生自主探究及兴趣方面,不再过度强调实验数据的精准性以及学生的实验操作技能掌握熟练度。新课标要求教师要运用实验方法引导学生形成积极、健康的科学探究习惯,使学生能够对物理学科产生兴趣,同时产生较强的自主探究欲望。
目前,高中物理实验教学所面临的最大挑战便是传统教育理念的影响。部分教师难以在短时间内完全转变传统教育理念,认为要确保课堂教学中将所有的知识点完全讲述出来,忽略了学生在课堂上的主体地位,导致教学中学生仍然处于被动接受的状态,即便是实验,也难以激发学生的自主探究欲望,只是在完成一些既定步骤。另外,学生的实验都是在已经完成理论教学之后才展开,使得实验活动的探究性受到了一定的影响。部分教师并未针对具体的实验操作进行教学,导致学生在实验的过程中缺乏相应的理论知识支撑,错误操作频发,影响实验活动的顺利开展,最终给实验教学的效果带来负面影响。
在高中物理实验教学活动中,想要引导学生自主探究相关知识,就必须明确高中物理实验教学自主探究模式的实施条件,并且确保这些条件能够有效落实于实验教学中,让学生有良好的自主探究环境,避免学生在实验过程中受到课堂环境的影响,导致自主探究模式无法有效落实并发挥相应的作用。
1.尊重学生的主体地位
想要在高中物理实验教学活动中落实自主探究模式,就必须尊重学生的主体地位,正确看待学生在教学活动中的角色。教师应根据学生的学习目标,科学规划教学目标,设计教学内容,明确实验教学方法以及实验教学内容,尊重学生的主体地位。在实验活动中,教师也要予以学生充足的空间、时间进行自主操作以及自主思考,让学生自主分析物理實验所涵盖的物理知识,激发学生的探究欲望,让学生变成课堂的主人。
2.发挥教师的主导作用
为了确保学生的自主探究切实有效,教师要充分发挥自身的主导作用,帮助学生明确实验学习的具体目标以及具体方向。教师要了解学生的学习目标,同时根据每位学生的学习目标,引导他们通过相关实验的操作学习物理知识。在这个过程中,教师只需要适当纠正学生的错误操作或者错误思路,要避免学生在实验活动中因为错误的认知使自主探究偏离方向,影响学生的学习效率。
在高中物理实验教学活动中,想要进一步提高学生的学习效率以及学习质量,培养学生的科学探究观念,教师必须要转变传统教学模式,优化实验教学内容以及实验教学方法,加强自主探究模式的应用,让学生通过实验探究相关知识,掌握物理概念在生活中的应用。
1.明确学生所需
在传统的教育理念影响下,无论是理论教学还是实验教学,都过于枯燥乏味,难以激发学生的求知欲望,即便进行了实践,也仅仅是在教师要求的范围内,进行已经确定了结果的实验操作,学生缺乏参与感,难以通过实验进行自主思考和探究问题。考虑到这一情况,教师需要转变实验教学模式,让学生自主探究相关知识,并且根据自己的经验以及自身对物理知识的理解,完成相应的物理实验活动。教师可以通过问卷调查的方式,了解学生对实验活动的实际需求,分析学生对各种物理实验的喜好,并探讨各类实验的优点以及不足之处,进而对实验教学进行优化。教师也可以通过学生的日常考试成绩及学习方法,分析不同实验学习活动给学生的启示,以及各类实验活动中学生是否能够较为积极自主地探究。
2.创设问题情境
在高中物理实验教学活动中,想要让学生通过实验自主探究相关概念,教师可以通过创设问题情境的方式,为学生提供一个探究思路,并将这一思路作为整个实验活动的核心,帮助学生明确实验的最终目的,以有效开展实验,并进行自主思考。教师在课堂教学前期,要根据教学内容、教学目标以及实验内容设计问题。问题难度要适中,既要确保问题具备一定的挑战性,能够让学生对这一问题产生兴趣,又要让问题具备一定的逻辑性,让学生能够通过实验将已经掌握的知识同即将探索的未知概念进行关联。教师也要确保问题同实验活动相契合,要让学生能够通过实验将问题所涵盖的物理知识以及物理理论呈现出来,增加问题、实验之间的联动性。这样,可以转变实验课堂的教学模式,让学生通过实验探寻知识,而非在已经得知结果后,再去验证相关概念。
教师还可以将生活中较为常见的物理现象融入到问题中,让学生能够根据自己的生活经验,更加深入地理解问题的重点以及实验活动的最终目标。这能够保障学生在实验活动中,明确实验目标以及学习目标,还能够让学生将物理知识同现实生活相互结合,使物理知识不仅仅是枯燥的理论与概念,而是能够应用于日常生活的知识。
除了由教师提出问题以外,也可以引导学生提出问题,并自主探究问题的答案。教师可以在实验课堂的前期,为学生展示一些物理实验现象,再引导学生进行实验,并对每个实验步骤产生的物理现象进行详细讲解。以实验作为课堂导入,可以激发学生动手操作的欲望,并详细剖析实验的每个环节,从而循序渐进地探索物理知识,构建完整的知识网络。
3.创造探究条件
在实验教学活动中,要想引导学生自主探究,提高学生的学习效率,就必须要明确自主探究模式的本质属性。教师在让学生开展自主探究实验的过程中,要根据教学内容,为学生提供多元化的实验方式,并确保所有实验活动都能由学生自己完成。
首先,教师应给予学生充足的思考实践以及自主操作空间。在保障学生安全的前提下,教师应尽可能地让学生自主完成实验。在设计实验活动时,教师应明确不同知识点以及不同概念所对应的实验内容,深入分析不同实验内容每个环节的操作难度,使学生在实验活动中能够完全通过自主操作完成整个实验。另外,在实验方法的选择上,教师可以让学生在安全的前提下自主选择。教师可以为学生提供多种不同的实验方法,让学生根据实验目标自行选择实验方法,从而提高实验活动的开放性。教师还应给予学生充分的实验时间,让学生完成自主操作、自主思考或讨论,为学生创造良好的自主探究环境。
其次,实验教学应具备较强的实践性与参与性。只有学生参与到实验活动中,才能根据实验内容、实验过程以及实验结果自主探究相关知识。自主探究模式的重点在于学生的自主性,这就需要实验活动完全由学生自主完成,并通过实验分析相应的物理现象,掌握相关知识。教师要充分发挥学生的主体作用,不轻易对学生的错误操作或者错误想法进行批评,要保障学生完全自主完成实验活动,要让学生有犯错、反思、自我改正的过程,这样才能提高学生在实验活动中的参与感。应避免教师的过度参与,导致学生的实验活动完全束缚于教师规定的框架之中,最终对整个实验结果造成负面影响。
再次,要让各种各样的问题围绕整个实验活动。教师可以利用提出问题的方式,让学生通过思考问题答案找出自身存在的错误,避免直接干涉学生的实验操作以及实验流程。教师应鼓励学生在实验的过程中,积极向教师提出问题,由教师为其提供后续实验的思路,引导学生自主探究。
除此之外,教师要引导学生在实验过程中将每个实验环节以及实验过程产生的数据进行记录,深入分析实验过程中的数据变化,探究各物理现象的原理。
4.明确教师职责
教师在实验教学中要发挥自身的主导作用,在实验教学之前明确具体的实验内容以及教学方向。很多高中生都有较为自律的学习习惯以及适合自己的学习模式,学习效率基本能够得到保障,教师并不需要过度干预,只需要为学生提供一个明确的方向,并帮助学生明确各类实验活动需要注意的事项以及从何入手。这就需要教师在课前设计实验内容时,深入分析教学内容以及教学目标,并根据学生对相关物理知识的掌握程度,分析自身在整个实验活动当中需要扮演的角色。
如果教学内容难度相对较高,教师就需要充分发挥自身在课堂上的主导作用,帮助学生解决困难,确保实验活动能够顺利开展,避免因一时的困难以及学生认知方面的不足,导致实验迟迟无法推进,影響学生的学习效率。如果教学内容相对简单,教师则只需要为学生设计一个明确的实验目标以及大致的学习方向,让学生根据自己已经掌握的知识以及实践经验完成相应的实验活动。
教师也可以通过分组教学模式,将学生分成若干个小组,让小组内的成员相互协作,共同完成难度相对较高的实验活动。相较于学生的孤军奋战,让学生与学生相互合作,不但能够保障实验的顺利开展,还能够让小组内成员相互讨论,共同分析物理实验中蕴含的知识点,给予学生充足的自主思考空间以及相互讨论空间,进而确保物理实验教学的顺利开展,确保自主探究的有效性。
5.培养探究精神
自主探究的顺利开展源于学生具备一定的自主探究意识,如果学生有较强的自主探究愿望,那么即便没有教师的引导或者潜移默化的影响,也能够自主探究相关知识,并将物理知识与其他学科知识相互关联,提高物理知识的应用能力。自主探究意识并非与生俱来的,部分学生对物理可能并不特别感兴趣,对各类物理现象也缺乏具象化的认知,其自主探究意识相对薄弱。这就需要教师在实验教学过程中通过多种手段培养学生的自主探究意识。
首先,教师要激发学生的求知欲望以及对物理学科的学习兴趣。教师可以通过展示各种各样的物理现象,让学生产生对这些物理现象的求知欲望,进而引导学生对物理学习产生兴趣。教师也可以让学生自行完成一些操作较为简单但是结果较为神奇的物理实验,使学生通过实践的方式成为物理现象的发现者,而非仅仅是观众,让学生产生“我也可以”的想法,从而激发学生的求知欲望。教师要深入了解学生的日常生活习惯以及学习习惯,分析学生在日常生活中较为感兴趣的内容,并将这些内容同实验活动相结合,确保学生能够对实验活动产生兴趣,并积极主动地参与到活动中。
其次,教师在实验教学的过程中,要尊重学生的主体地位,确保大多数实验活动都能够由学生亲自完成,让学生通过自主实验掌握相关物理知识,加深对物理知识的印象。为保障学生能够顺利完成各类物理实验,教师要教授学生实验活动需要注意的事项,以及各实验环节的正确操作手法,先让学生有一定的实践经验,再让学生参与到自主实验活动中,避免学生尚未掌握实验方法,就直接接触物理实验,导致实验活动无法顺利展开,学生难以通过实验将物理知识以及物理概念呈现出来。
再次,想要激发学生的自主探究欲望,就需要充分发挥教师在整个实验活动过程中的指导作用。教师要对每个实验环节进行深入分析,了解学生在实验活动当中可能遇到的困难以及问题,并在实验过程中帮助学生解决难以自行解决的问题,确保学生顺利完成實验活动。这样,可以使学生全身心投入到实验活动中,并且依循整个实验流程自主探究相关知识,深入挖掘各类物理现象所蕴含的物理知识,确保自主探究模式的有效落实。
6.转变教学模式
在新课标背景下,学生、教师以及学生家长已经了解了传统教学模式的弊端。在实验教学活动中,如果不能转变传统教育理念,很容易导致实验教学的优势无法得到充分发挥,学生难以通过实验自主探究相关知识,而教师也难以通过实验教学引导学生探究物理知识。在课堂准备阶段,教师要深入分析教学内容以及教学目标,设计相应的实验内容以及实验方法,分析实验活动各环节的难度,并结合高中学生对物理知识的掌握情况,明确自身需要在哪个环节予以指导,在哪个环节可以完全放手,让学生自主探究。另外,教师要提高实验教学的趣味性,让学生对实验活动产生一定的兴趣,避免实验内容过于乏味,学生不愿自主参与,影响学生的自主探究。
总之,教师想要进一步提高学生的物理学习质量以及学习效率,就必须要转变传统的教学模式,优化实验教学内容,让学生通过实验自主探究相关知识,掌握相关物理概念的应用方法,提高学生的自主探究能力和物理核心素养。
参考文献:
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Practice and Thinking on the Independent Inquiry Model of Physics Experiment Teaching in Senior Middle School under the New Curriculum Standard
Gao Peizhi
(No. 1 Middle School of Minqin County, Gansu Province, Minqin 733399, China)
Abstract: Physical experiment is an important part of physics teaching and an important channel for students to learn to apply physical knowledge to practice. The new curriculum standard requires teachers to cultivate students’ scientific inquiry ability and inquiry consciousness through physical experiments, so that students can develop a good habit of independent inquiry and have an interest in physical knowledge. According to the requirements of physical experiment teaching activities under the new curriculum standard, this paper discusses the challenges faced by high school physical experiment teaching, and explores the implementation conditions of the independent inquiry model and the implementation strategies of the independent inquiry model of high school physical experiment teaching under the new curriculum standard.
Key words: senior middleschoolphysics; experimentalteaching;selfinquirymode;new curriculumstandard;inquiryability