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摘要:高中階段的一門重要課程即為物理學(xué)科,此也為學(xué)生借助自然科學(xué)知識的重要途徑,針對學(xué)生個人發(fā)展而言具備重要意義,因此,學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性自然不言而喻.分析物理學(xué)科特點發(fā)現(xiàn),實驗為物理教學(xué)活動的主要構(gòu)成部分,所以,在物理實驗教學(xué)活動中需重視核心素養(yǎng)培養(yǎng)的滲透,推動學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的全方位提升.
關(guān)鍵詞:學(xué)科核心素養(yǎng);高中物理;實驗教學(xué)
物理學(xué)科教學(xué)活動展開的基礎(chǔ)即為物理實驗,此也為推動現(xiàn)代科技得以不斷發(fā)展的重要手段,同時在強化學(xué)生實踐能力、思維能力方面發(fā)揮著重要作用.物理教學(xué)活動中,教師借助物理實驗的設(shè)計還可實現(xiàn)學(xué)生求知欲、學(xué)習(xí)興趣的激發(fā),因此,利用物理實驗實現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)為一項有效途徑.分析物理教學(xué)現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn),教師多將學(xué)生理論學(xué)習(xí)成績的提升作為重點,針對物理實驗的重要性并未形成正確認知,部分教師即便展開物理實驗,針對學(xué)生的自主操作環(huán)節(jié)也并未加以重視,甚至選擇忽略此環(huán)節(jié),使得學(xué)生物理學(xué)習(xí)效率難以得到有效提升.本文即圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)融入于高中物理實驗教學(xué)的策略展開探討.
一、重視學(xué)生思維發(fā)散,強化學(xué)生思維能力
高中物理教學(xué)活動中教師借助演示實驗,可促使學(xué)生在此過程中主動發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、思考問題、觀察實驗現(xiàn)象、總結(jié)實驗結(jié)論,由此推動學(xué)生科學(xué)思維的形成、發(fā)展.此外,教師借助演示實驗的合理應(yīng)用,還可有助于學(xué)生對物理規(guī)律形成清晰認知,推動學(xué)生物理知識體系的健全.演示實驗過程中,教師為實現(xiàn)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng),需從如下幾方面著手:首先為應(yīng)激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題.演示實驗過程中,教師應(yīng)重視學(xué)生思維的引導(dǎo),幫助學(xué)生體驗物理探究的樂趣,激發(fā)學(xué)生物理實驗探究主動性、積極性,提高演示實驗教學(xué)效率.其次為借助實驗的演示,引發(fā)學(xué)生問題思考.演示實驗中,學(xué)生發(fā)掘物理問題僅為推動學(xué)生科學(xué)思維形成的基礎(chǔ),針對學(xué)生思維素養(yǎng)的形成還存在一定距離.因此,教師在物理演示實驗過程中,需引導(dǎo)學(xué)生思考,借助程序的演示,推動學(xué)生科學(xué)思維的形成.再次為加快學(xué)生思維運轉(zhuǎn),細致觀察實驗現(xiàn)象.若教師在物理教學(xué)中所展開的演示實驗僅發(fā)揮“演示”作用,則學(xué)生思維將會遵循教師思維發(fā)展,自主思維能力仍舊難以形成.所以,教師在演示實驗過程中,需引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察實驗現(xiàn)象,推動學(xué)生思維運轉(zhuǎn),探究實驗現(xiàn)象,推動學(xué)生思維能力的形成.最后為獲取實驗結(jié)論,發(fā)展學(xué)生思維能力.教師在物理教學(xué)活動中,為推動學(xué)生思維能力發(fā)展,教師在演示實驗過程中,需激活學(xué)生思維,借助層層引導(dǎo),推動學(xué)生思維能力發(fā)展.如教師在高中物理教學(xué)活動中,引導(dǎo)學(xué)生探究運動物體在經(jīng)過凹型橋面中心、凸型橋面頂端兩段不同路徑對橋面所造成的壓力時,便可設(shè)計演示實驗,推動學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展.教師可先將鐵絲彎曲成過山車所經(jīng)過的軌道形狀,使得處于靜止?fàn)顟B(tài)的小球,在凸橋頂端時可掉落;尚未搭上鐵鉤時,小球處于凹橋中心位置.主要演示步驟如下:首先為凹橋演示時,搭鉤未搭接,此時處于靜止?fàn)顟B(tài)的小球由斜軌頂端自由落下,下落至凹橋底端位置時,落入杯子.由此表明,運動物體經(jīng)凹橋中心位置時,橋面所承受壓力大于物體自重.其次為凸橋演示時,搭鉤搭接.小球經(jīng)斜軌自由下落后,可掠過凸型橋面,由此表明,運動物體經(jīng)凸橋中心位置時,橋面所承受壓力小于物體自重.此外,教師在演示實驗過程中,還可借助變魔術(shù)的方式,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,如教師可先將搭鉤搭接時運動小球經(jīng)過凹橋現(xiàn)象向?qū)W生展示,隨后,在悄悄斷開搭鉤,再次演示,借助前后不一的實驗現(xiàn)象調(diào)動學(xué)生探索欲望,引導(dǎo)學(xué)生積極展開探討活動.隨后,教師可將演示實驗分步驟向?qū)W生展示,引導(dǎo)學(xué)生探索問題原因,借助理論推導(dǎo),推動學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展.
二、基于學(xué)生現(xiàn)實生活,融入物理觀念
物理知識同日常生活密切相關(guān),所以,教師在物理實驗過程中,選擇實驗器材時,應(yīng)重視同學(xué)生實際生活的融合,借此除可實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的調(diào)動外,還可同物理學(xué)科本質(zhì)更為相符.高中物理教學(xué)活動中,教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“超重失重”此部分知識時,教師可將學(xué)生在日常生活中常見的體重秤帶入課堂教學(xué)中,促使學(xué)生對失重、超重形成更為直觀的認知,同傳統(tǒng)的單一口頭知識講述而言,更便于學(xué)生理解,針對運動與相互作用觀的形成還可起到一定推動作用.如加速站起至減速站起時的交點,加速度方向向上,超重,此時體重秤指數(shù)應(yīng)高于人的體重.教師在講解過程中,可引導(dǎo)學(xué)生積極參與至課堂活動中,對自身在體重秤上迅速蹲下、站起中體重秤指數(shù)的變化加以記錄,借助親身實驗,對物理知識的奇妙之處加以感悟.高中物理教學(xué)活動中,教師借助生活元素的引入,可有助于學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的調(diào)動,借此除可幫助學(xué)生對物理知識加以掌握外,也可有助于學(xué)生深化物理規(guī)律、物理概念,推動相應(yīng)物理觀念的形成.
三、合理利用教材演示,深化學(xué)生的創(chuàng)新意識
分析物理教材發(fā)現(xiàn),教材中所應(yīng)用的演示實驗器材并非為最佳實驗器材,在實踐操作中較為復(fù)雜、繁瑣,學(xué)生無法參與到實驗過程中,使得課堂活動參與度、互動性降低,在一定程度上對物理教學(xué)效率的提升形成限制.針對此現(xiàn)象,教師在物理教學(xué)活動中應(yīng)重視實驗的創(chuàng)新,對教材中實驗所存在的不足加以彌補,促使學(xué)生可積極參與至實驗過程中,有助于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng).高中物理教學(xué)活動中,教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“自由落體”時,此節(jié)課在教材中的演示實驗為,將小羽毛、金屬片等不同質(zhì)量的物體,放入約1.5m長的玻璃管內(nèi),隨后,倒立玻璃管,對物體下落速度加以觀察.再抽空玻璃管中空氣,重復(fù)上一步驟.由此分析可知,教材中雖設(shè)計兩次對比實驗,實驗現(xiàn)象直觀、清晰,實驗原理簡單,然而,教材中的自由落體運動主要強調(diào)從靜止下落、只受重力兩點.教材中所設(shè)計的演示實驗針對上述兩點卻難以呈現(xiàn)最佳實驗效果.鑒于以上實驗裝置的不足之處進行改進,將裝置豎直放置,采用磁鐵或電磁鐵吸附羽毛和鐵片移動到玻璃管頂端后同時釋放,這樣可以防止物體與玻璃管壁的摩擦,還可以保證物體從靜止下落.但要注意在演示過程中羽毛要在金屬片的上方,這樣下落后的現(xiàn)象更有說服力.實驗演示過程中,若玻璃管倒立速度過快,將會導(dǎo)致實驗現(xiàn)象不明顯,或可能影響實驗結(jié)論,如可能產(chǎn)生羽毛被壓在金屬片下降落,或為物體下落提供初速度,無法同靜止開始降落的實驗要求相符.若玻璃管倒立速度過慢,物體將會摩擦玻璃管內(nèi)壁,即便在真空環(huán)境下,此降落過程也無法滿足僅在重力作用下降落的要求.針對演示實驗中所存在的不足之處加以改善,即豎直放置裝置,利用磁鐵吸附金屬片、羽毛,隨后,逐漸移動至玻璃管頂端位置,同時釋放,借此,除可在一定程度上避免物體同玻璃管內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦外,還可確保物體由靜止?fàn)顟B(tài)開始降落.此過程中,教師應(yīng)注意羽毛需處于金屬片上方位置,此種降落方式說服力更強.曲線運動速度方向的演示實驗:實驗準備器材(圖1):磁性面板、磁珠、軟尺實驗方法:如圖2,教師在實驗演示過程中,可將軟尺向任意方向彎曲后,在磁性面板上固定,借助橡皮筋,或彈簧,為磁珠提供初速度,此時,磁珠運動軌跡即為軟尺形狀,由末端出發(fā)后,磁珠在磁性面板上所劃出痕跡即為磁珠在末端位置的速度方向.演示實驗過程中,一名學(xué)生為磁珠提供初速度,另一名學(xué)生對軟尺出口方向加以改變,兩名學(xué)生互相配合完成實驗.實驗優(yōu)勢:此演示實驗具備操作簡便的優(yōu)勢,軟尺可改變?yōu)槿魏涡螤?,磁珠在磁性面板上所劃出的痕跡清晰,實驗現(xiàn)象清晰,可有助于學(xué)生對曲線的速度方向此知識點加以理解.同時,學(xué)生還可積極參與,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性得以調(diào)動,在此過程中,學(xué)生創(chuàng)新意識得以培養(yǎng).伴隨信息技術(shù)高速發(fā)展,社會變化日新月異.因此,教師在高中物理教學(xué)階段,將學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)作為教學(xué)重點,同僅重視學(xué)生理論知識傳授而言,更具教育意義.教師在物理教學(xué)活動中,引導(dǎo)學(xué)生展開物理實驗,還可同物理學(xué)科性質(zhì)相符,因此,教師在物理實驗教學(xué)中,融入核心素養(yǎng)培養(yǎng)內(nèi)容,針對學(xué)生個人發(fā)展而言具備重要意義.新課改持續(xù)推進背景下,需對課改精髓加以深入體會,對物理學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵加以了解,推動實驗教學(xué)理論的完善,望借此為廣大一線教師提供參考.
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作者:吳正飛 單位:江蘇省如東高級中學(xué)