浅谈高中物理探究式教学如何实现知识、素养两手抓

期刊: 素质教育 DOI: PDF下载

施杰超

鹤山市第一中学 广东 江门 529700

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一、引言

随着教育改革的深入推进,探究式教学逐渐成了创新教育的主流模式。特别是在高中物理教学中,探究式教学的重要性日益凸显。然而,单纯的知识传授已经无法满足新时代对人才培养的需求。因此,如何在高中物理探究式教学中实现知识、素养两手抓成为当前教育界关注的焦点。本文将就这一问题进行探讨,并提出相应的实施策略。

二、探究式教学的内涵与特点

探究式教学,是指学生在教师的引导下,通过观察、实验、思考、讨论等方式,自主探究问题、获取知识的一种教学模式。其核心理念是培养学生的创新精神和实践能力,让学生在探究过程中体验科学家的研究过程,从而形成科学的方法和态度。探究式教学的特点主要体现在以下几个方面:

自主性:探究式教学鼓励学生自主发现问题、提出问题、设计方案、实施实验,从而得出结论。这一过程中,学生不再是被动接受知识,而是主动参与知识的构建。

开放性:探究式教学的内容不再局限于教材,而是拓展到生活、社会等更广阔的领域。同时,探究过程也具有开放性,学生可以在教师的指导下自由表达、交流和修正自己的观点。

过程性:探究式教学关注的是学生探究的过程,而不仅仅是结果。学生在探究过程中,需要不断观察、思考、讨论和实验,从而形成自己的认知和方法。

合作性:探究式教学强调学生之间的合作与交流。在探究过程中,学生需要与同伴相互学习、相互支持,共同解决问题。

三、高中物理探究式教学中实现知识、素养两手抓的实施策略

(一)创设问题情境,激发探究欲望

创设问题情境是探究式教学的关键环节。教师可以通过生活实例、趣味实验、物理学史等方式创设问题情境,激发学生的探究欲望。例如在讲解“自由落体运动”时,教师可以先让学生猜测不同物体下落的快慢,然后通过实验进行验证,从而引发学生的探究兴趣和思考。在具体的教学过程中,设置了如下四个实验。

问题1:黑板刷与纸片同时从同一高度由静止释放,物体下落快慢怎么样?

问题2:同质量的纸片与纸团同时从同一高度由静止释放。物体下落快慢怎么样?

问题3:黑板刷与纸团同时从同一高度由静止释放。物体下落快慢怎么样?

这部分的内容主要针对学生可能存在的前概念,联系日常生活经验,引导学生利用科学实验和科学推理相结合的方法探究和认识物理现象及规律,突出学生的探究意识和科学方法的培养。

(二)自主设计方案,培养创新思维

在问题情境的引导下,学生需要自主设计方案进行探究。这一过程可以培养学生的创新思维和实践能力。例如,在研究“弹力与形变量的关系”时,教师可以引导学生自主设计实验方案,选择合适的器材和步骤进行实验操作,并记录实验数据进行分析。

1.弹簧的弹力和弹簧的伸长有什么关系呢?学生据此猜想:弹力大小与弹簧长度成正比;弹力大小与弹簧的伸长量成正比;弹力大小与弹簧伸长量的平方成正比。

2.为了验证哪种猜测是对的,需要测量什么量?弹力和弹簧的伸长量各是怎样测量的?(弹簧的长度可用刻度尺直接测出,伸长量可以由拉长后的长度减去弹簧原来的长度进行计算,这样就可以它们定量关系了。)

3.正比例函数、一次函数、二次函数的图像是怎样的?如何求弹簧的劲度系数。(用描点法作图,连接各点)

引导学生设计实验方案,动手实验操作,并将实验数据记录在表格之中,通过分析数据,探索弹力和弹簧伸长之间的定量关系

(三)小组合作探究,提升合作能力

小组合作探究是探究式教学的有效形式。在小组合作中,学生可以相互学习、相互支持,共同解决问题。例如,在研究“单摆的周期与哪些因素有关”时,教师可以组织学生进行小组合作探究。小组成员可以分工合作,有的负责操作实验,有的负责记录数据,有的负责分析结果。各小组成员依据猜想做实验,纷纷讨论实验结果。

小组1得出结论:单摆的周期与摆球质量无关。通过选取体积相同的金属和橡胶球,确保质量不同,设定两个摆线的长度相同,以形成两个摆长一致的单摆。然后调整实验架,使得两个摆球处于相同的垂直高度,相同的初始角度,同步释放两个摆球,大家观察到每次摆动过程中同时回到起始位置,表明两个单摆的周期是相等的。

小组2得出结论:单摆的周期与振幅无关。将两相同单摆拉开不同偏角(振幅不同),将两摆球同时放手,两摆球也是同时回到出发点,大家讨论后,一致认为:单摆的周期与摆球的振幅无关。

小组3得出结论:单摆的周期与摆长有关。通过设置两个具有不同摆长的单摆,并确保它们从相同高度开始释放,可以观察到它们返回起始位置的时间差异。大家观察到摆长较短的单摆运动在的周期较小,都一致认为周期与摆长之间的反比关系。

(四)及时点拨引导,强化科学方法

在探究过程中,教师需要及时点拨引导,帮助学生解决遇到的问题和困难。同时,教师还要注重强化科学方法的指导,让学生掌握科学的研究方法和思维方式。例如,教学“探究加速度与力、质量的关系”时,教师可以引导学生运用控制变量法、比值法等科学方法进行实验设计和数据分析。

问题1:如何改变小车质量?

问题2:如何为小车提供恒定的外力并测量它?

问题3:如何测量(或比较)小车的加速度?

问题4:引导学生设计数据记录表格,并对数据以作图的方式进行处理分析。为什么不作 a-M 图像,而作a-图像?

问题5:分析误差,图像不过原点是因为什么?图像弯曲明显是因为什么?

在上述的教学内容中,教师通过提问、引导学生阅读课文、了解实验注意事项以及探索特殊实验情况等方法,进一步帮助学生完成了物理探究,提升课堂的教学品质。

(五)多元评价方式,促进全面发展

评价是探究式教学中不可或缺的一环。为了实现知识、素养两手抓的目标,评价方式也需要多元化。除了关注学生的知识掌握情况外,还需要关注学生的创新思维、实践能力、合作能力等方面的表现。教师可以采用口头表达、观察记录、作品展示等多种方式进行评价。

结语

总而言之,探究式教学可以实现知识和素养的双重提升。为了更好地发挥探究式教学的优势,需要教师在教学过程中创设问题情境、引导科学探究、注重实验操作、鼓励合作交流等方面进行努力。同时,还需要根据学生的实际情况和学科特点进行个性化教学设计和实施,使探究式教学更好地适应不同学生的学习需求和发展要求。


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