让实验走进高中物理教学课堂

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  随着教育改革的深入推进,传统化的高中物理教学模式已经无法适应当下的发展要求,这就要求教师改变过去的教学方法,健全相应的教学体系,以学生的自主发展为前提,努力提升他们的综合水平。为此,改进和加强高中物理实验教学,让物理教学实验真正走进课堂,对物理教学来说就显得格外重要。
  一、高中物理教学实验进课堂的意义
  1.推进素质教育的必要途径
  素质教育的本质在于提高学生的综合能力,使他们的发展符合当下社会发展的相关要求。高中课堂教学不仅要让学生掌握基础的知识和技能,还应该重点培养他们的综合能力。借助物理实验加强学生对于事物的观察力,可以提高学生的思想水平,也能取得一个良好教学的效果。
  2.培养学生的综合能力
  一个完整的物理实验往往是由多个步骤所构成的。首先要完成的任务就是确定实验的目的,然后再策划相应的实验程序,选择合适的实验器材,在实验进行的过程中得出结论。完整的实验的经历,有助于培养学生的思维水平。无论是在前期的细节策划,还是在后期的资源整合中,以及学生实际操作的过程,都能够提升他们对于一些突发问题解决的能力。
  二、高中物理教学实验进课堂的实践途径
  1.在概念教学中的创新性实施
  从常见的教学形式来看,教师在讲解物理知识的时候,一般会从三个方面为出发点:第一是注重物理概念的延伸,明确概念的应用范围;第二是理解物理的内涵,掌握一个大概的知识结构;第三是理清这些物理量之间的潜在关系。教师在教学的过程中,也应该重点阐述相关的概念,让学生对其有一个感性的认知,这样才能将物理知识向外延伸,使学生真正意识到这门学科的应用优势。概念形成的过程中,教师采用探究的方式同学生一同讨论,有针对性地对一些物理问题进行扩展。当学生在理解了一些基础性的知识以后,就可以让他们进行一些小实验,实验的过程中,学生会从中发现许多问题,及时提出疑惑,在小组交流的过程中去取得一个更好的教学效果。
  以“力的分解”为例,设置简单的情境实验——“手指和绳子”,让学生对此有一个感性的认知。选择3名学生利用手指弄断绳子,这3名学生在实践后发现很难用手直接拉断绳子。于是教师就将工具放置在讲台上,接着让一名学生上台演示,利用工具就能断开绳子。这时候,教师就可以适当地提出一些问题,为什么利用工具可以很快地弄断绳子,引导他们去思考分解概念的相关知识。在引导的过程中,适当地向学生讲述一些基础的概念知识,明白力的等效性,从而衍生出本章节的相关知识点。在完成了概念的学习以后,教师还可以列举一些生活中的物理现象,然后在课堂上利用2~4道练习题来验证,真正让学生加深对概念的理解和运用。
  2.在演示实验中的创新性实施
  教学过程中的演示实验对学生具有一定的示范作用,通过演示实验,教师可以指导学生分析一些物理現象,获得生动的物理感知,从而使学生更好地去理解和认识这些知识。将理论知识和实验内容结合在一起,让学生在学习的过程中也能动手操作,在身体和大脑都在运行的时候,达到一个提高学习能力的目的。如何在物理课堂中设计出最恰当的实验,这是当下教师应该思考的主要问题。
  对此,物理教师应该对实验进行提前设想与规划,查看其中的影响因素。实验开始以前,利用相关的知识与技能,对涉及的仪器、条件和方法进行相应的规划,这样可以得到一个良好的实验结果,达到预期的教学目的。同时,在实验设计的过程中,不仅要确保方案的新颖,还应该按照《课程标准》的相关要求,着重培养学生的实践水平和操作能力。比如,在进行演示实验的时候,就可以选择采用比较的方式,将一些具备潜在联系的事物进行对比,分析他们的异同点。标准的不同,比较法的分类也存在着诸多的不同点。在利用这种方式进行物理实验设计的时候,首先要对事物进行分析,按照实验原理,突显出其中比较关键的因素,然后在比较以后去探究实验结果。例如,在“牛顿第二定律”的教学中,借助实验的模式让学生充分感受到相应的受力情况,了解各个物理量之间的潜在联系,采用两个物体作前后的对比,结合学生之间的差异来进行操作。让两个物体同时做初始为零的加速运动,相同的时间下,通过比较就能掌握他们的位移情况和速度大小。
  3.在习题教学中创新性实施
  高中物理是一门必修课程,习题教学是整个教学中非常重要的部分,由于这部分知识点比较分散,学生的解答速度也会下降。这时候教师就可以采用一些合理化的方法,优化习题教学的过程。定性实验在习题教学中的作用主要是让学生能够了解和掌握习题的概念,不用经过太复杂的数量转换也能得到相应的答案,加强学生对此的整体认知,降低做题时的出错率。在各类习题中,规律性的问题是经常会遇到的,对于这类问题,就可以让学生去真正地理解物理规律,尽量在贴近相关知识点的过程中强化学生的解题能力。
  例如,在“失重”和“超重”的习题教学中,教师借助定性实验,一只手抓住装满了水的瓶子,在水瓶的一侧刺个小孔,接着水就会从侧壁流出来;但是将手拿开以后,瓶子掉落到地下,水却不会再流出来。完成了这个实验以后,让学生去解答相应的问题:如若将水瓶用力的向上抛出,水是否会从侧面的孔内流出?当学生在经过了一段时间的观察与思考以后,就能得出水在超重之后会流出来的结论。在习题教学中,教师在运用实验法的过程中应该对数据处理有一个正确的观念,应尽量确保实验结果的完整性。对实验数据的有效性进行相应的定位,然后记录下读出的数值和测量的结果。适当地增加一些习题测试,这样更有助于扩大教学内容的深度与广度。
  4.在实验教学中的创新性实施
  若是以生活中的一些物理现象为素材,那么就会给实验教学带来更大的空间,让学生的创新性能力得到一定的增强。受到一些外在因素的影响,高中物理实验的效果往往不够理想,如果只是利用一种实验方法,这样会降低学生的兴趣,从而影响到最后的教学效果。在教学信息化时代,教师应该充分运用多媒体技术,这样可以更加顺畅地将物理实验引入到课堂中。在“自由落体运动”的教学中,由于两个物体下降的速度非常快,如若单纯地利用肉眼观看,很难发现其中的特点。借助多媒体进行展示后,教师可以按照学生的实际情况来进行暂停、快进和慢放,学生就能够清楚地观看到物体的下降过程并记住了下落的特点。
  物理教师还可以围绕着相应的教学环境去开展物理实验,善于转变思路,充分利用学校中的各项资源,将其融入教学设计中,保证实验教学具备足够的活力。需要注意的是,教师将物理实验运用到课堂教学中,需要认真研究教材,按照高中生的特点,将各项数据整合在一起,这样才能充分诠释出实验的合理性。
  高效的物理实验教学不仅能提高学生的学科素养,而且也符合现代化物理教学改革的实际需求。因此,物理教师就应该按照不同的章节、不同的内容去选择合适的实验方法,努力将书本上的理论知识同实验巧妙地结合在一起,真正为学生创建一个良好的物理学习环境。在教师的引导下,学生的创新能力最终一定会有一个非常明显的提升,高中物理教学工作也会得到有力的推动和顺利的实施。
  (作者单位:甘肃省秦安县第一中学)
  (责任编辑 晓寒)
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