徐祥寶
摘 要: 物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑,是提高教學(xué)質(zhì)量的核心手段。教育教學(xué)的轉(zhuǎn)型,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出更高的要求。如何實(shí)施基于學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢?本文對(duì)此作了闡述。
關(guān)鍵詞: 物理學(xué) 學(xué)科核心素養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性
物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任是新近公布的高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)。物理實(shí)驗(yàn)是高考必考內(nèi)容,而物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是落實(shí)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑,是提高物理教學(xué)質(zhì)量的核心手段。
基于核心素養(yǎng)的物理教學(xué)正如國(guó)家教學(xué)成果特等獎(jiǎng)獲得者、北京交通大學(xué)王玉風(fēng)教授所說:“使物理不再是干巴巴的理論和公式,要讓學(xué)生看到多彩的物理世界。不僅要讓學(xué)生理解知識(shí),還要提高興趣,啟發(fā)創(chuàng)新思維?!币虼嗽诰唧w的教學(xué)過程中,學(xué)生必須充分參與、時(shí)空必須開放、形式必須體現(xiàn)探究性、培養(yǎng)必須注重個(gè)性化、手段必須多樣化。
為了落實(shí)核心素養(yǎng),依據(jù)物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在物理教學(xué)中,無(wú)論怎樣強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)都不為過,所以物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但不能弱化,反而必須強(qiáng)化。其重要性具體體現(xiàn)在通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)能使學(xué)生:(1)經(jīng)歷科學(xué)過程,體會(huì)科學(xué)方法,樹立物理觀念;(2)更熱愛科學(xué),體驗(yàn)科學(xué)工作的樂趣,樹立科學(xué)價(jià)值觀;(3)學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí),提高實(shí)驗(yàn)操作和探究能力;(4)不僅動(dòng)手,而且動(dòng)腦,培養(yǎng)科學(xué)思維能力;(5)形成實(shí)事求是、尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
基于學(xué)科核心素養(yǎng),為了實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo),物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的性質(zhì)、形式、要求都會(huì)發(fā)生新的變化。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的性質(zhì)應(yīng)以探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔;實(shí)驗(yàn)的形式應(yīng)該多樣化;實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求應(yīng)該符合學(xué)科核心素養(yǎng)和學(xué)校的條件及學(xué)生的實(shí)際。
二、實(shí)驗(yàn)形式的多樣化
1.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn):按照教學(xué)要求,用物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的器材,由學(xué)生分組合作所做的定量實(shí)驗(yàn)。
2.教師演示實(shí)驗(yàn):一般由教師在課堂上操作,學(xué)生們進(jìn)行觀察并進(jìn)行討論的實(shí)驗(yàn)。
3.學(xué)生自主性實(shí)驗(yàn):學(xué)生為解決疑問自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)一般應(yīng)在課后進(jìn)行。
4.學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn):比學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單,用時(shí)短且多為定性地在課堂上由學(xué)生自己操作完成的實(shí)驗(yàn)。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求
1.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求:基于學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師只要對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)講清其目的要求、原理、基本做法和注意事項(xiàng),稍作指導(dǎo)后讓學(xué)生自己去探索、去考慮完成實(shí)驗(yàn)的步驟。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作前做出計(jì)劃方案,想好先做什么、后做什么、考慮在實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題?問題是什么原因引起的?應(yīng)該怎樣防止?問題應(yīng)該怎樣解決等?要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格和分析的方法,同組實(shí)驗(yàn)的同學(xué)合作寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告、公布自己的實(shí)驗(yàn)成果、發(fā)表個(gè)性化的見解并進(jìn)行交流。
這樣的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)能強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的自我設(shè)計(jì),經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的過程,重視對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)估,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
2.教師演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求:基于學(xué)科核心素養(yǎng)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),要盡量讓學(xué)生一起參與演示實(shí)驗(yàn),在學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)時(shí)要求觀察需要有目的、有中心。要觀中有察,察中有想,要求學(xué)生具體做到:(1)帶著問題看實(shí)驗(yàn);(2)通過實(shí)驗(yàn)看出問題;(3)邊看邊想問題;(4)觀察后進(jìn)行討論。
為了充分發(fā)揮教師演示實(shí)驗(yàn)的功效,教師不但要根據(jù)教材的要求進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),更重要的是要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際問題創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn),這是培養(yǎng)學(xué)生研究科學(xué)的方法和形成物理觀念的一種有效途徑。所以教師應(yīng)從下面幾個(gè)方面考慮設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn):(1)研究學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,設(shè)計(jì)一些有引導(dǎo)性作用的實(shí)驗(yàn)。教學(xué)中的有些內(nèi)容,從提出課題到進(jìn)行典型實(shí)驗(yàn),直至導(dǎo)出結(jié)果,中間思維跨度較大,此時(shí)需要教師對(duì)學(xué)生的認(rèn)識(shí)過程作必要的引導(dǎo),如果能增加有引導(dǎo)性作用的實(shí)驗(yàn),必將有利于啟迪學(xué)生的思維發(fā)展,保證學(xué)生的思維探索不間斷。(2)分析學(xué)生學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑難點(diǎn),設(shè)計(jì)些有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn),找出學(xué)生發(fā)生困難的癥結(jié)之處,針對(duì)他們所缺乏的感知,用設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)顯示出來,這樣做有助于學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的障礙,解決學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的疑難點(diǎn)。(3)對(duì)于推導(dǎo)出的重要結(jié)果,設(shè)計(jì)些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。在物理學(xué)的研究中,僅靠邏輯推理是不充分的,對(duì)于推導(dǎo)出來的結(jié)果,還必須經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)才是可靠的。這樣做不但可引導(dǎo)學(xué)生重視物理實(shí)驗(yàn),而且對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)研究方法和形成科學(xué)態(tài)度都能起到潛移默化的作用。
3.學(xué)生自主性實(shí)驗(yàn)要求:為了落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng),必須增加學(xué)生的自主性實(shí)驗(yàn),學(xué)校實(shí)驗(yàn)室必須對(duì)學(xué)生開放。
學(xué)生的自主性實(shí)驗(yàn)可分為兩類:(1)教師命題,學(xué)生自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。教師命題要有一定的范圍,學(xué)生依據(jù)給出的范圍設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)學(xué)生自己命題,自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生命題可取材于對(duì)所學(xué)定理、定律的驗(yàn)證和探究,對(duì)習(xí)題中的現(xiàn)象,自己學(xué)習(xí)、生活中聯(lián)想到的物理過程中各量關(guān)系的驗(yàn)證或探討。
這些實(shí)驗(yàn),因?yàn)閷W(xué)生覺得是按照自己的愿望進(jìn)行的,所以興趣會(huì)更濃,且會(huì)發(fā)自內(nèi)心地要盡最大努力去做好實(shí)驗(yàn),并為探究完善的答案而堅(jiān)持不懈,可以培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)。當(dāng)然,在學(xué)生自主性實(shí)驗(yàn)中,教師一定要做好指導(dǎo)并提出必要的具體要求。
4.學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)要求:在實(shí)施教學(xué)的過程中,引導(dǎo)學(xué)生充分利用身邊的物品和器具進(jìn)行隨堂實(shí)驗(yàn),并要求采用邊講邊實(shí)驗(yàn)的方式,這有利于發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
綜上所述,實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面有不可替代的作用。為落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng),強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)意義重大?;趯W(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是進(jìn)一步提高物理教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵途徑,可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
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