实验教学法在高中物理教学中的应用探讨
2024-02-01葛中华
葛中华
【摘要】物理知识需要通过实验验证方能得到最真实、最准确的理论,因此实验与物理之间的关系密不可分.教师应重视物理教学过程中实验教学的重要性,并根据学生需要进行实验教学的合理构建,以此提升教学效能.本文以人教版高中物理教材为例,对实验教学法在高中物理教学中的运用进行探究,以供参考.
【关键词】实验教学;高中物理;教学策略
实验教学对于高中物理教学而言具有重要意义,实验教学是高中物理教学中重要组成部分,也是强化学生对于高中物理认知的重要方式.因此在高中物理教学中,教师应认知实验教学对于学生感知信息的重要性,对如何在教学中运用实验教学方式进行分析.高中物理教师应站在物理实验的角度,促进能发展学生物理核心素养的物理实验教学,有效为学生全面发展奠定基础.
1 注重演示与实践,提升学生认知能力
1.1 在课堂教学中,开展演示实验教学
在物理实验教学中,教师在进行特定的课程安排设计时,要将当前教学过程中学生的物理实验能力纳入考量范围,并根据其理解水平和学习能力进行教学,而在此之中,首要的便是把演示实验教学工作做好.要想提高学生的实验水平,需要打好基础,否则任何知识的学习都是纸上谈兵.在物理实验中,最关键的环节是学生的实际操作,如果学生自身的操作方法存在问题,往往会造成其他变量的变化,或是造成不受控制的影响,造成实验结果与学习的理论知识存在一定的差异.在进行示范时要注重对学生学习和操作中可能会出现的易错点进行重点讲解,以便促使学生在自己动手操作过程中,能对于错误的关键点重点关注,以防止出现同样的失误.
例如 以人教版高中物理教材中“自由落体运动”一课有关实验教学为例.在具体教学中,教师为更好地提升学生自身的学习能力和物理实验的具体实验操作水平,可以采取特殊的示范实验教学方式.首先,教师把小球从自己头部的高度放手,让其以自由落体的方式落下,之后再把一张纸以相同的方式放手,使其自由下落.其次,教师要让学生认识到两者自由降落过程中的不同与关联,从中找出能使物体自由下落的必要条件.最后,教师让学生在教师的示范试验过程中做自己的自由落体试验,促使其观察在什么条件下,空气阻力是可以被忽视的.当然,在教学中教师还应特别强调,在让小球和纸张自由落体时,应注意的是,持小球和纸张的手在进行放手让其自由落体时,不能给两件物品施加任何向上或是向下的作用力,如此方能确保在实验中小球和纸张在落地的那一刻没有受到任何的外部施加力的影响,产生他力影响的加速.这样,经过教师的示范和学生的模拟,教师的实验可以取得很好的效果,也有利于培养学生的动手能力.
1.2 鼓励学生开展课外实验活动
教学的终极目标是实践,物理教学具有极强的实验性,需要大量的实验方能得到最终的理论,因此也不能避免将最终的知识运用到实践的目标.对高中物理教师而言,要使学生了解到,自己所学的实验内容能够具有实践的必要性,因此在教学中,为提升学生对于物理知识运用的认知,教师还可以采用课外实践活动与实验方式融合的教学方法,引导学生认知物理知识对于社会发展的重要性.此时,教师可以利用课外实验,摆脱教科书实验约束的限制性,让学生大范围地挑选实验对象和制定实验方法,这样可以极大地丰富学生的自主学习经验.在进行实验之后,学生在进行持续的探究过程中,既可以从日常生活中获取到一些关于物理的知识,还可以在實验的过程中体会到物理实验运用在社会实践中的成就感,以促使其在学习过程中自身学习的积极性得以不断地提升,为以后的物理实验学习做好充足的准备.
例如 以人教版高中物理教材中“自由落体运动”一课有关实验教学为例.当教师介绍了与自由落体实验有关的内容后,教师让学生在业余时间,借助摄像机对从空中掉下来的物体进行频闪摄影,并要求学生在拍摄后,对其中的各种类型频闪图片差异进行观察和分析,以促使其对不同物体的自由落体情况进行了解.这样的课后实验可以更好地体现出物理实验的吸引力,让学生更好地了解到自己的知识,认识到自己所学的知识的具体运用价值,以此增强学习热情和动机.
2 重视探究性实验,激发学生学习积极性
2.1 借助探究实验,引导学生探究性学习
在高中物理教学中,教师要清楚地意识到,在提升学生对物理知识的掌握方面,要主动地改变自己的教育理念,进行实验的改革.探索性的实验可以使学生的主动性得到极大的提升,使他们能够在自己的实践中,对所学的知识有更加深刻的了解,这既可以使学生养成科学、严格的物理实验态度,也可以增强学生对问题的探索能力.
例如 在进行人教版高中物理教材“相互作用——力”课程的教学中,教师要突出学生的主体作用,指导学生开展实验.教师首先向学生介绍力的概念等相关的内容,然后指导学生自己探索,给学生提供皮筋、锯条等,让学生用手拉皮筋、压锯条.在学生动手实践时,教师要让学生细致观察拉和压的作用力的情况以及其在其中施加的力度情况和物品的变形情况、其自身感觉到的物体与自身施加力的抗拒性,以促使学生能够清晰地知晓,造成物品变形中的相互作用,也是一种外部施加的力.以此促使学生能够清晰地了解到什么是物体之间的相互作用,如A对B有作用力,B对A也有作用力,力的作用是互相的.在这个教学环节中,让学生自己去探究学习力的相互作用,由学生自己进行分析和思考,然后与之相联系.探究型的教学活动主要以学生为中心,以促使学生在全面地自主学习过程中,发展问题思考能力.
2.2 借助课后作业,巩固学生知识掌握能力
在课堂上,设置一些探究性问题.高中生的思维能力和动手能力都在逐步提高,因此,要在运用物理实验教学方法方面进行更多的创新,必须将高中物理的教学内容进行扩展,在课外设置一些探究式的问题,从而可以让学生对自己的知识进行持续的调节,将自己的整体表现提高到较高的水准.
例如 在进行人教版高中物理教材“摩擦力”知识的教学中,其主要内容是引导学生进行摩擦力本质特性的理解,以及对被测对象所受的力进行分析.此时教师可以在课后为学生布置相应的探究性的问题,以此促使学生在学习中逐步地形成探究问题的习惯,并在探究中感受知识、理解知识进而掌握知识.如,在课堂教学后,教师可以提出的探究问题:当物体沿一条崎岖的斜坡移动时,其受力状况如何?受到哪一种力量的影响?当摩擦发生改变时,其中的变量是什么?此类课后探究性问题作业,能促使学生自己去搜集一些可以用到的知识,去做一些实际的实验.在进行力的实验过程中,学生通常会发现部分物体自己难以运用,而为更好地开展试验,会亲手制作,在此基础上,教师可以在问题中融合引导学生亲手实践做物品的要求,以促使其在学习中能试着去做2~3个粗糙斜面,以便进行摩擦试验.在进行实验过程中,学生为更好地进行观察,还会运用智能移动终端记录实验中物体受力情况分析和摩擦力变化的分析,使用手机的连续拍照功能和录像功能对试验中摩擦力的变化进行观测,并进行详尽的记载.在课后进行探索性问题的试验,能够促进学生的创新、思考能力,加深对各方面的知识的理解,从而在今后的知识学习中取得更大的进步.
3 引入生活化知识,增强学生知识理解能力
3.1 融合生活化实验演示,实现深度学习
生活化示范是落实物理实验教学方法的一种有效途径.在进行实验示范时,物理教师要把知识和实际的生活紧密地结合起来,可以从学生的日常生活出发,对现实中的一些物理问题进行深入的发掘,并将其周围的一些物理现象和一些物理知识结合起来,从而提高其学习效率,解决遇到的问题.在实验示范中,教师要促使学生对已有的生活常识有新的认识,运用生活化的教学情境,把单调乏味的课本内容转化为活泼的课堂,从而使学生对物理的学习产生浓厚的兴趣,并在主动思维的基础上进行深层的学习.
例如 在教授人教版高中物理教材“探究加速度与力、质量的关系”知识时,对加速度的各种因素的研究是很大的难点.在试验示范时,教师可以先导入一些日常的话题:“我们在路口看红绿灯时,会注意到这样一种情况,在红灯变成绿色时,最先驶出白色交通实线的往往是电动车、摩托车,其次才是汽车.这是为什么?”通过这种运用生活场景引导的方法,为学生创造了有生活的教育情境,以此激发学生对于知识的理解能力,使其在生活知识认知的基础上进行全面的分析,从而使学生的学习效率得到提高.
3.2 融合生活化实验分析,提升学生物理感知能力
在我们的日常生活中,各种物理现象和物理规律无处不在,这说明了其和我们的日常生活是紧密联系在一起的.在高中物理的教学中,教师可以将周围的物理现象和物理规律有机地融合起来,促使学生在学习时,能够加深对物理的认识,并且通过一些与现实世界有关的有意思的实验,提升他们对物理的学习的热情.
例如 以人教版高中物理教材的“生活中的圆周运动”知识教学为例.在课堂教学中,教师可以用生活中的物理现象规律引导新课.如,仔细观察则会发现,公路上的曲線都是外高里低的,摩托车和自行车在拐弯时很容易发生倾斜,为什么会这样设计呢?此类问题能引导学生剖析那些圆周运动,把理论知识和现实的看法联系在一起,以此提升其分析和解决问题的能力.还可以促使其自己去探索和交流,比如:“在下雨时,如果你转动你的伞,会发现有一滴水顺着伞的边沿做圆周运动向心力,这是为什么?”此时,教师可以通过多媒体播放一把伞转动的画面,促使学生在观看中了解在转动伞时,伞上的雨水也会随着转动而移动.因为雨水所受的力不能为它们提供绕圈的向心力,这样,可以在惯性的作用下,按照原本的速度,沿着切向飞行.与生活中的例子相联系,可以很好地引起学生注意,促使其能够主动地利用自己的主动性,思考有关的圆周运动的知识.
4 结语
总而言之,物理知识的形成需要以实验为基础,因此在高中物理教学中,教师应重视实验教学的重要性,并将其运用在教学中以此优化教学形式.在课堂教学的过程中,为促使学生的学习积极性和学习效能得以提升,在教学中应根据学生自身的实际学习需要进行教育的优化,并依据实验教学,引导学生在学习、探究、分析中能逐步地提升自身的学习认知,以促使抽象知识更加地形象和具体,使学生在实验结果和实验知识的认知中,逐步提升自身的物理核心素养,并在实验中体验物理学习的快乐,达到提升高中物理课程教学质量的效果.
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