高中物理实验教学中核心素养的培养

(整期优先)网络出版时间:2021-02-24
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高中物理实验教学中核心素养的培养

韩云江

章丘中学 山东济南 250200

摘要:物理是高中阶段的主要科目,但是多数学生不愿意积极主动地学习物理知识。究其原因,物理知识繁多且较为复杂,学生思维很难实现物理所要求的思维变换。因此,物理教师应帮助学生解决学习物理的难题,将核心素养培养与具体教学相结合,不仅要提高学生的物理学习成绩,还要提升学生的实践能力与动手操作能力。基于此,本文章对高中物理实验教学中核心素养的培养进行探讨,以供相关从业人员参考。

关键词:高中物理;实验教学;核心素养;培养策略

引言

物理是一门以实验为基础的科学。高中物理相对于初中阶段的物理来说,其难度有很大的提升。很多学生在学习的过程中不能够理解、运用课本中的知识点。这就需要学生去做实验,然后根据实验去理解课本中的知识点,验证书本中的公式和结论。在实验教学的过程中,教师应注重培养学生的核心素养,积极设计科学的教学模式,提高学生的物理实验操作能力和对物理实验的理解能力,从而培养学生的物理核心素养,提升学生的物理综合能力。

一、高中物理核心素养的基本概念

在高中物理教学中,要想培养学生的物理核心素养,教师首先要加深学生对于物理知识的认知。具体来说,核心素养是学生在学习物理基本知识、物理实验操作技能时需要具备的基本素质。核心素养要求教师顺应时代发展趋势,结合实际生活教学物理知识。另外,物理实验是一项重要的物理学习内容,是提升学生综合素质的重要导向,也是学生科学认知社会现象的先决条件。因此,以高中物理核心素养为重要导向进行物理实验教学,对学生今后的发展有着极其重要的作用。

二、高中物理实验教学中存在的问题分析

(一)物理实验课过于形式化

高中生本身是对学习的物理知识有一定基础认知的,实验的结果,可能也是早就掌握的,这种局面下若是物理实验课还是对教材上原本实验的照搬,其实对高中生创新思维是没有太大作用的。教师在物理实验课上缺乏对科学思维的培育,在物理实验课授课中,教师采取的方法比较形式化,忽视对物理实验课细节的讲解,重视的就是最后的实验结果。但其实高中生对物理实验课的结果是早有预料的。这样物理实验课上多数是验证性的实验。物理实验的题目往往考查的就是高中生的实验细节以及思维能力,导致物理实验课的实效性降低。

(二)不重视物理实验教学

很多学校对于高中阶段课程教育的指标只有一个,即追求更高的高考成绩。对于物理学科来说同样如此,一些学校会忽略了对实验教学的管理以及投入,只在争取示范高中的过程中,会花费大量的资金用于物理实验室的构建,一旦通过示范高中的考评之后,这些实验设备也不再使用,造成了物理实验资源的极大浪费。一些学校的理科实验中心较为简陋,设备存在明显的老化的问题,实验室的管理也缺乏有效的监督,存在明显的实验管理流于形式的问题。学校对于物理实验的重视程度也不够,投入的资金较少,经费得不到保障。

三、高中物理实验教学中核心素养的培养策略

(一)将物理实验生活化,培养学生的物理观念

物理这一学科与大自然中各种自然现象联系得十分紧密,其主要也是在解释大自然中存在的科学现象。教师在教学过程中不仅要帮助学生构建知识体系,也要积极培养学生学习物理的兴趣。兴趣是最好的老师。学生只有对物理有更多的兴趣爱好,才能更加高效地学习到更多的物理知识。教师在教学过程中要秉承生活化的教学理念,让枯燥的知识变得通俗易懂。

例如,在学习“摩擦力”一课时,教师可选用生活中常见的木板、纸张或棉布等物品作为斜面,先令学生触摸各种斜面的粗糙度,分析其摩擦系数,然后在各个斜面上分别倒入不同介质的原料,如食用油、沙子等,让其感受斜面摩擦系数的变化,而后利用滑块来证实学生的观点是否正确,最后,让学生在生活式物理实验中各自产生联想:汽车在不同路面,不同介质中会出现哪些状况呢?以此来提升学生的知识掌握水平,达到让物理实验立足于生活的目的。

(二)强化学生体验,锻炼科学探究能力

在理论知识学习中,学生记住了物理概念和规律,但并不意味着建立了物理观念,能够运用所学知识解释和解决生活中遇到的现象和问题,拥有了科学思维。因此,在高中物理实验教学中,教师仍然需要鼓励学生自主设计实验,亲身投入到实验实践中,锻炼科学探究能力。比如在“测量电源的电动势和内阻”实验中,要引导学生亲自探究。在此之前,学生已经学习过闭合电路欧姆定律,引导学生根据闭合电路欧姆定律的不同表达式,自主设计和制定实验方案,可以选择电压表和电流表,也可以选择电流表和电阻箱等,不限制实验工具的选择,给予学生一定的自由性,使其能够充分发挥自身想象力和探究能力。此外该实验中存在着一定安全隐患,以伏安法测电阻为例,如果电路短路,电路中电流过大,会损坏电表和电池,因此在调节滑动变阻器时要防止电阻为零的情况发生。设计完实验后,鼓励学生进行实验操作,获取实验数据,由欧姆定律公式:U=E-Ir,以I为横坐标,U为纵坐标,做出U-I图像,利用图像法求出电池的电动势和电阻。该实验过程的体验,既锻炼了学生数据处理能力,又培养了分析论证能力和科学探究能力,有利于形成严谨务实的科学态度。

(三)设计辩论性交流环节,培养学生的科学态度

理论知识是教师与学生重点关注的教学内容,也是物理教学的难点所在。在教学实践中,教师虽然能够将抽象度较高、理论性较强的知识教授给学生,但由于学生个人思维、知识吸收能力等方面存在差异,不同学生对知识的理解与吸收程度具有较大的差异。这种差异性不会显露在外,直到学生在做作业或者考试中才会体现出来。对此,教师应在教学中设计辩论性交流环节,引导学生对所学的物理知识进行阐述,让学生明晰自己与他人对理论知识理解的差异。如此,学生既能够提升自己的学习效果,又能够形成科学态度。

(四)加强分组实验,培养科学思维

高中学生正处于青春期,个体之间的发现、分析、解决问题能力等都存在着明显的差异。教师这时理应主动引导学生,发现学生之间的差异之处,尽可能多创设分组实验,拓展学习空间,打破传统物理实验课堂因讲授方式呆板而导致教学气氛过于沉闷,从而改变学生被动地接收知识的状态。分组实验为每位学生提供良好的学习氛围、强化学生对学习的责任感、提高学生之间的团结协作能力、增强集体意识,学生在分组实验过程中各抒己见,有利于开拓性思维和思辨思维的养成,在分组实验数据记录以及实验结束后仪器的规整中,有利于培养学生的科学态度与责任。最终为发展学生的品质、提高学生的综合素质以及培养学生终身学习的能力打下坚实的基础。

结束语

综上所述,核心素养是影响学生学习、生活与终身发展的重要内容,应被教师重视。在教学实践中,教师应结合物理学科的特性,创新教学方法与模式,使用合作学习等方法加强学生对物理理论知识的理解,提高学生的实践能力,并在教学过程中注重引导学生的思维、观念。如此,教师便能从教学的各个环节培养学生的物理学科核心素养,并提高教学的整体质量。

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