高中物理力学实验教学的优化策略探究

期刊: 素质教育 DOI: PDF下载

王俊杰

山西省长治市平顺中学校 047400

摘要

新课改快速推进的背景下,培养学生核心素养越发引起学校、教师和家长的高度重视。高中物理实验教学是有效培养学生实践能力的重要手段,在实际操作过程中,不仅可以帮助学生加深对物理基础知识的理解,而且能够促进学生实践能力的快速提升。长此以往,学生能够提高对物理知识的理解和应用能力,进而提升自身的物理学科核心素养,推动综合素质的快速提高。文章将立足于核心素养背景下高中物理实验教学中存在的具体问题,深入讨论优化实验教学及有效培养高中学生物理实验能力的科学策略。


关键词

物理教学;高中物理;物理实验

正文


为满足新课标对课程和学生的要求,转变育人方式、深化课程改革则至关重要。物理是一门以实验为基础的学科,实验又是检验真理的唯一标准,其中蕴藏着诸多奥秘和可能性。因此,依据新课标中的具体要求提高物理实验教学质量则十分关键,如何优化物理实验教学、实现“减负增质”则演变为物理教学研究的重要课题。

一、当前高中物理力学实验教学中存在的具体问题

(一)难以培养学生理论联系实际的能力

在信息时代,信息技术给生活带来巨大变化的同时,也在一定程度上导致学生难以细致全面地观察生活,实践机会减少,进而造成学生的动手能力普遍较弱。这也导致物理实验教学内容难以引发学生的共鸣,学生理论联系实际的能较为薄弱。例如,学生对贴近生活的电风扇轮船、热气球中的力学原理缺乏了解,这就导致学生虽然学到了一些概念和定律,但是由于缺乏理论联系实际的能力,并未将这些知识真正与生活建立联系。

(二)教学形式存在程式化问题

由于部分教师为了按时完成教学任务,盲目追求教学进度,从而导致高中物理实验教学中不可避免地存在程式化的问题。在物理实验教学中,尽管学生也有动手操作的机会,但往往是机械性操作,即教师向学生发布指令,学生根据教师讲解的步骤和要求,程式化地展开操作,最终得出的实验结果、实验数据也都是既定的。在这种实验过程中,学生不理解为什么要这样做,也没有机会思考在实验中可能会遇到什么问题以及如何解决这些问题。科学实验源于思考,物理实验教学旨在培养学生的实践能力和深度思考的能力。但在这种程式化的实验教学模式下,学生难以调动自身的学习和探究动力,探索欲、求知欲被压制,渐渐会失去对物理的兴趣。

)实验教学目标存在单一性的问题

部分教师往往更关注对知识与技能的教学,在一定程度上忽视了学生对实验过程和方法的掌握,也未认识到培养学生情感态度、价值观的重要性。这就导致在物理实验教学中,学生难以获得成就感、喜悦感等积极的情感体验。实验教学目标单一,学生一味地进行简单的机械化操作,缺乏独立思考的机会,师生之间互动生硬尴尬,会使学生逐渐失去对物理的探究兴趣,越发觉得物理课程枯燥无味、过深过难。

(四)没有进行科学的课后训练

虽然说在高中的物理教学过程当中,一些教师会给学生选取一些适合他们的力学复习资料,但是教师不可能面面俱到,除此之外一些家长以为让学生多多地进行练习就可以了,整个练习过程不注重质量,这样的教学会让学生只追求数量而不注重质量,没有对习题进行科学的训练,也提不高教学效率。

二、优化物理力学实验教学的具体策略

(一)提高对实验教学的重视,为学生创造更多的实践机会

受传统教学观念的影响,部分教师为了追求教学进度,压缩了物理实验教学的内容和过程。在展示实验现象时,部分教师仅仅采用了部分演示的方法,对学生进行简单的教学指导,学生参与动手操作的机会并不多,这导致学生逐渐失去了对物理实验课程的积极性。针对这一问题,教师应当转变观点,认识到物理实验对培养学生创新思维和动手能力的重要性,为学生创造充足的实践机会。比如,在互成角度的两个共力点合成的实验中,课前,教师应当为学生准备充足的实验器材,包括模板、白纸、图钉等。在课堂中,教师要根据学生的学习水平划分能力均等的探究小组,组织学生进行小组实验活动,为每个小组制订具体的实验方案和实验操作步骤。

首先,引导学生将橡皮筋一端固定在一点,另一端连接两根绳子,每根绳子再连接一个弹簧测力计。其次,组织小组成员进行分工,两名成员分别将弹簧测力计往不同的方向拉伸,各确定一个固定点,同时要确保这两个弹簧测力计之间的夹角为九十度。最后,让学生根据平行四边形定则,分别测出两个弹簧测力计的读数,运用力的图示法,求出合力,并验证平行四边形定则。教师为学生创造小组合作实验机会,既能使学生更好地进行分工合作,也能快速完成实验活动,提高学生的实践操作能力。

(二)要设计明确的实验方案,提升实验的科学性

实验方法正确与否,会直接影响物理实验的最终效果和质量。因此,为了保证实验质量,教师应当带领学生设计具体、明确的实验方案,做好实验准备工作,引导学生选择合理有效的实验方法。在实验准备阶段,教师应当启发学生,让学生思考在实验过程中可能会遇到的问题,并以小组为单位展开讨论,研究针对问题的解决对策。例如,在验证牛顿第二定律的实验中,教师在引导学生设计实验方案时,要综合考虑影响实验的各类因素。如,物体受到的合外力组成的情况;测试合外力时,可能会受到哪些因素的影响;等等。为了获得更准确的实验数据,教师要引导实验小组进行讨论,采用变量法、对比法等,通过综合分析,设计出最佳的测量合力的具体方案。总之,在实验活动的准备阶段,教师应当组织学生设计明确的实验方案,综合考虑多种可能因素,提升实验的严谨性和科学性,同时培养学生的物理思维。

(三)贴合生活,巧用身边物品开展实验

在演示物体下落快慢与所受重力无关的实验活动中,教师可以选择日常生活中随处可见的材料,如两张相同的白纸、一枚面值一元的硬币等。方案一,将白纸和硬币从相同的高度同时静止释放,白纸飘忽缓慢下落,硬币快速下落。学生此时会认为:重物要比轻物下落速度更快。方案二,选择两张白纸,将其中一张白纸揉成一团,再从同一高度同时静止释放,发现纸团下落的速度更快,学生从而发现一样重的物体下落的快慢是不同的。方案三,将纸团和硬币从同一高度,同时释放,硬币、纸团落地的速度趋于一致。由此学生可得出最终的实验结论:物体下落的快慢和物体重力无关。而在研究静摩擦力与滑动摩擦力产生条件的实验中,学生可能会受到生活经验的影响,认为滑动的物体才有滑动摩擦力,为了纠正学生这一错误的认识,教师可以让学生观察擦黑板的过程。学生能够发现黑板擦与黑板之间发生了滑动,这说明两者之间产生了摩擦。教师可以带领学生仔细分析黑板、黑板擦之间的相对运动状况,引导学生一步步推导出二者之间的摩擦力究竟属于哪一种,最终得出结论:二者之间的摩擦都是滑动摩擦。由此得出,静止的物体也可以受到滑动摩擦力。

三、

综上所述,基于核心素养,优化开展物理实验活动,教师应当明确高中生的学习需求,充分认识到实验活动对培养学生实验能力、思维能力、探究能力的重要意义,提高对实验教学的重视程度,为学生创造更多的实践机会;设计明确的实验方案,提升实验的科学性;贴合生活,巧用身边物品开展实验;丰富教学方式和学生学习方式,以此提高学生理论联系实际的能力,培养学生的综合素养。

参考文献

[1]陈静 . 提升高中生物理实验探究能力的策略分析[J].高考,2022(09):93-95.

[2]石学彦 . 中学生物理实验科学探究能力的培养策略[J].学周刊,2021(14):82-83.


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