基于探究能力培养的高中物理实验教学研究

来源 :求知导刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yng2005
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  摘 要:实践证明,高中物理实验教育可以提升学生的探究能力。笔者结合自身多年教学经验,探析高中物理实验教学如何促进学生探究能力发展,并列举相应教学案例说明培养学生探究能力的相关策略。
  关键词:高中物理;实验教学;探究能力;培养策略
  中图分类号:G427                       文献标识码:A                    文章编号:2095-624X(2019)32-0046-02
  引    言
  在高中物理实验教学中,教师要善于引导学生投入实验探究,使学生将教材理论与实践操作结合起来,从而在提升实验教学质量的同时,提升学生的探究能力,使学生深入理解物理知識。
  一、问题导入,激发探究意识
  世界变化万千,值得我们学习与探究的知识十分丰富,教师要想充分激发学生的探究意识,首先要让学生产生探究的想法与欲望。问题导入法的特点在于可以让学生产生好奇心与求知欲,并让学生主动投入相关的探究活动,验证自己的问题与设想[1]。例如,教学“运动的描述”这部分内容时,教师可以先提出一些能够激发学生好奇心的问题,如“运动是一种怎样的概念?”“我们学习地理知道地球在不停地运动,但为什么我们没有任何感觉?”这些问题虽然具有一定的抽象性,但可以让学生慢慢进入思考状态,对后续学习具有重要意义。随后,教师可以将物理知识与生活相联系,继续引导学生,如“大家坐车来学校的途中,是不是发现路边的树木在不停地后退?”“大家坐在车上时,有没有发现什么物体是完全静止的?”在这一过程中,教师可以引入“参照物”“运动”等概念,使得抽象的概念具体化、形象化,帮助学生尽快了解相关知识点。此外,教师还可以利用多媒体信息设备播放一段与“运动”有关的视频,通过直观的运动视频引入“参照物”“速度”“静止与运动”等物理概念,降低学生理解与思考的难度。由此可见,问题导入法不仅可以帮助学生尽快打开思维,而且能使学生尽快进入学习情境,使学生主动观察、思考、探究生活中的物理现象,不断提高实验探究能力,形成良好的探究意识。
  二、实验探究,培养动手能力
  高中物理教学不仅要求学生具备对物理实验的探究意识,而且要求学生具备较强的动手能力,需要学生通过亲身体验来提升对物理知识的理解能力和运用能力[2]。而从目前物理教学现状来看,大部分学生的动手能力较差,因此培养学生的动手能力十分必要。教师可合理利用学校的相关资源对学生开展实验教学,培养学生的动手能力[3]。例如,在进行“力的平行四边形定则”这一实验时,教师可先为学生讲解实验的基本原理、相关物理知识,然后提供白纸、直尺、图钉、弹簧、细线、三角板、橡皮条及方木板等物品让学生操作。在学生自由操作时,教师可进行巡堂观察,发现学生实验失败后应引导其发现错误并予以纠正。这一实验中常见的失败因素有结点位置不对或拉动方向不对等。实验可以培养学生的动手能力和科学严谨的态度,能够充分激发学生的学习兴趣,更好地实现学生实验探究能力的提升。除此之外,教师可引导学生利用自己掌握的物理知识展开课外实验探究,依据物理核心素养对作业形式进行创新和活化的教学要求,将课内实验拓展到课外,将实验教学延伸到课外,以更好地培养学生的动手能力,并不断提升学生的探究能力。为了让学生更深入地开展物理知识探究活动,教师可组织学生以合作形式进行实验操作。
  三、鼓励假设,自主设计实验
  “假设”即学生结合已有的物理理论知识与实际经验,合理猜测教师提出的问题,并表达自己内心想法的过程。同时,“假设”是教师开展物理实验探究教学活动不可或缺的重要环节。因此,教师在教学过程中应灵活应用奖励机制,鼓励学生对实验内容进行猜想、假设,指导学生勇于提出看法和见解。教师应鼓励学生自主设计实验方案,让学生在自主思考及合作探究的过程中对问题进行探究、分析,并寻求解决问题的方案。例如,在研究“向心力的大小与哪些因素有关”这一主题时,教师通过演示实验帮助学生初步了解向心力,紧接着向学生提问:“哪些因素与向心力的大小有关?”学生经过观看演示实验与独立思考后,做出以下几种假设:(1)和小球质量大小有关;(2)和小球的连接线长度有关;(3)和小球的转动速度有关。当学生做出假设后,教师可及时指导学生设计实验方案,进而对假设的正确性进行验证。针对第一个假设,学生设计如下实验方案:选用质量比为2∶1的钢球与铅球,确保两个球在各自运动过程中角速度与半径相同,观察钢球与铅球露出的红白相间方格数的比值,若比值为1∶2,说明向心力比值同样为1∶2,同时也说明质量大小与两个球受到的向心力有一定关系。这种教学方式不仅能够提高学生的开拓创新能力,而且能够培养学生的物理实验探究素养。
  四、小组合作,探究多样解法
  在实际操作环节,教师可以带领学生开展小组教学,将学生划分为不同的小组,引导学生就问题进行小组讨论。在讨论过程中,教师应启发学生从多角度思考问题,探究多种解决方案,并从中选择最佳方案,来锻炼学生的思维能力,使学生应用发散思维思考问题,感受处理问题的多种解法。例如,在开展实验“测定金属的电阻率”时,有学生提出,电流表不存在电阻,将其引入电路中,无论用何种介入方式都不影响最后结果。教师引导学生进行小组探究,由小组成员合作验证。在实验过程中,部分学生选择在电路中接入定值为5Ω的电阻、电流表,串联连接,随后用电压表检测电池的电压,最后统计总电阻值,并将统计值与5Ω对比,结果发现统计值偏高。这一结果证明,在实际操作中应将电流表的电阻纳入计算范围。部分学生对以上实验方式产生怀疑,表示可通过滑动变阻器提高实验严谨性,应先选取某一位置,并用滑片测量电阻值,随后测量电流表接入后的总电阻,计算差值,并依照这一办法进行多次实验,最后对比差值关系。结果表明,差值大小十分接近,于是得出结论,电流表存在电阻值。教师在开展物理教学时,除为学生讲解基本实验步骤、原理外,应安排实践板块,采用生活中的常见案例作为引导,激发学生对实践探究的兴趣,调动学生对实践的积极性。
  结    语
  总之,高中物理教师在物理实验教育中要坚持发挥学生学习的主体性,善于导入问题,引领学生展开自主探究。教师应鼓励学生对实验内容进行猜想、假设,指导学生勇于提出看法与见解,引导学生就问题进行小组讨论,并使学生在讨论过程中探究多种解决方案。
  [参考文献]
  黄洁,张玮.新课程下的高中物理实验创新教学[J].中学物理教学参考,2017(04):28-29.
  曹书安.构建高中物理高效课堂的策略研究[J].好家长,2018(56):116.
  李俊.高中物理题型解析[J].数理化学习(高中版),2018(07):47-48.
  作者简介:高习雷(1984.3—),男,江苏阜宁人,本科学历,中学一级教师,研究方向:高中物理教学。
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