摘 要:在素質(zhì)教育的發(fā)展背景之下,各個學科都在進行教學策略的創(chuàng)新和教學方向的調(diào)整,核心素養(yǎng)也得到了深度的發(fā)展,教學工作者逐漸摒棄傳統(tǒng)的教學思想,尋求更多實踐創(chuàng)新的機會,促進學生的成績進步和能力提升。就高中物理學科而言,該門學科對學生的實踐能力和邏輯思維具有嚴格的要求,借助實驗教學能夠充分發(fā)揮理論價值,實現(xiàn)學以致用,培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的不斷提升。教師應該全面分析物理實驗教學存在的問題,提出改革策略,實現(xiàn)教學發(fā)展。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高中物理;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)策略
高中時期的學生相比于其他時期,已經(jīng)具備一定的主動學習意識,但是在巨大的學業(yè)壓力下,還是易于產(chǎn)生畏難情緒,限制教學發(fā)展。物理學科強調(diào)理論與實踐相結(jié)合,與生活有著緊密的聯(lián)系,教師可以積極開展實驗教學,幫助學生克服學習困難,激發(fā)他們的創(chuàng)新意識,滿足核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需求,實現(xiàn)教學進步。本文就核心素養(yǎng)下高中物理實驗教學價值展開分析,就目前存在的教學問題深度探究,提出幾點培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的途徑,以供參閱。
一、核心素養(yǎng)下高中物理實驗教學價值
物理核心素養(yǎng)主要是指在學習物理知識的過程中深挖學科內(nèi)涵,不再將教學范圍僅僅停留在表面,而是將物理知識內(nèi)化為自身的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)理性思維,構(gòu)建學生與物理知識之間的緊密聯(lián)系,使其在了解物理基本概念知識的同時深挖教學主旨,達到“知其然,并知其所以然”,感受到其中的學習價值,具備將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐的能力,促進個人身心發(fā)展。首先,高中階段的學生面臨的各項學科任務較多,受到周圍環(huán)境的影響,易于養(yǎng)成錯誤的習慣和行為,積累不具備參考價值的生活經(jīng)驗?;诤诵乃仞B(yǎng)背景下開展物理實驗教學能夠幫助學生透過現(xiàn)象看本質(zhì),了解物理的概念知識,并能將其應用于實際的操作過程中,樹立正確的物理思想,不被外界環(huán)境所影響,形成良好的學習意識,在實驗當中感受到物理知識的豐富多彩,改變以往的學科觀點,在正確的探究方向上不斷前進,為創(chuàng)新能力的發(fā)展打好基礎。
其次,高中物理實驗教學的開展能夠激發(fā)學生的學習興趣,以往的學科教學方式缺乏創(chuàng)新,大多數(shù)的時候?qū)W生都是在對概念知識死記硬背,借助實驗教學,教師能夠?qū)⒏辔锢憩F(xiàn)象直觀地展示在學生面前,為其構(gòu)建良好的知識場景,使得學科內(nèi)容變得更加立體、具體、生動、形象,以此吸引學生主動參與其中,提升自身的核心素養(yǎng)。同時,高中物理實驗教學的開展還能促進教師的教學水平提升,教師是課堂的管理者、引導者和實踐者,他們的能力直接影響著學生的思維發(fā)展,積極開展物理實驗使其對學科要求、學科結(jié)論和班級學情更加熟練掌握,從而合理安排實驗計劃,分配實驗任務,將核心素養(yǎng)貫徹其中,為學生帶來良好的學習體驗,提升方案的實踐價值[1]。
最后,高中實驗教學的開展也促進了學生發(fā)散思維和解決問題能力的形成,這種方法打破了以往的教學局限,為其發(fā)展帶來了更多的可能性,在自由、輕松的實驗過程中能夠消除學生的畏難情緒,使其帶著探究、創(chuàng)新、合作的心態(tài)完成實驗任務,挖掘自身潛在能力,提升個人的動手操作水平,更好地理解物理知識,促進教學發(fā)展。
二、高中物理實驗教學存在的問題
基于核心素養(yǎng)背景下促進高中物理實驗教學的途徑多種多樣,想要借助實驗教學培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,應該就目前實驗存在的問題深度分析,提出針對性的解決方案,完善教學現(xiàn)狀。
首先,教師對物理實驗教學還沒有保持高度重視,受到應試教育理念的影響,將更多的課堂時間放在理論知識講解之上,強調(diào)公式定理、解題技巧和概念符號,這樣的教學效果僅僅停留在表面,教學深度也較為淺顯,學生學習到的僅僅是淺層次的學科內(nèi)容,并不能做到學以致用。教師作為課堂方向的把控者,起到關(guān)鍵的作用,他們實驗意識的缺乏也導致教學時間分配不夠科學,只有增加實際操作的機會才能在反復實驗的過程中感受到學科知識的趣味性,提升學習效率。
其次,實驗教學的開展形式缺乏創(chuàng)新。受到實驗器材、環(huán)境等條件的影響,很多學校開展實驗教學的形式較為單一,僅僅是為了證明學科結(jié)論開展一系列的實驗活動,以實驗結(jié)果為導向,使得實驗的過程缺乏真實性和參考價值。由于不同條件、不同器材等情況的影響,每次實驗得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果也存在差異,深化實驗思想,創(chuàng)新實驗方法才能帶領(lǐng)其感受到不同的實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維,促進邏輯思維能力發(fā)展和完善。
最后,實驗教學的結(jié)果評價標準過于死板。經(jīng)由以往的學習經(jīng)驗積累,生活環(huán)境差異和思維發(fā)展程度不同,每個學生的學科能力和操作水平也有所差異,依據(jù)千篇一律的結(jié)果標準評價他們的能力不具備實際的參考價值,使得優(yōu)等生和后進生都無法清晰掌握自己的學科水平,逐漸失去探究的熱情和方向,只有科學設定教學標準才能感知到他們的點滴進步,結(jié)合他們的不同表現(xiàn)及時調(diào)整實驗方案,確保物理知識的學以致用,深化核心素養(yǎng)[2]。
三、高中物理實驗創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略
(一)確定教學主體,合理制訂教學方案
在以往的高中物理教學過程中,學生的主體地位并不明顯,常常在教師的指引下被動完成學科任務,無法深刻感受到物理知識的豐富多彩,更影響了自身實踐能力的提升,過于重視理論知識教學使得學生將更多的精力放在概念學習之上,缺乏實際操作的機會,影響著學科的方向和深度。因此,確定教學主體,合理制訂教學方案是促進實驗教學的關(guān)鍵。首先,教師應該明確學生的主體地位,不再將自身的教學經(jīng)驗作為唯一的教學參考依據(jù),而是結(jié)合學科知識內(nèi)容和不同年級學生的心理需求轉(zhuǎn)變教學理念,強調(diào)實驗教學的重要地位,積極拓展實驗的范圍,利用好課前預習和課后復習環(huán)節(jié)幫助大家更好地做好實驗準備,鞏固學科知識,使其明確學習方向,在課前預習時便將不理解的實驗環(huán)節(jié)特殊標注,確保實際教學更加具備針對性,精準把握課堂探究的側(cè)重點,以此提升教學效率[3]。
比如:在進行“勻變速直線運動的實驗探究”的學習時,本節(jié)課的主要內(nèi)容是帶領(lǐng)學生理解加速度、位移、速度的相關(guān)概念,掌握有關(guān)勻變速直線運動的特點和規(guī)律,學會按照相關(guān)公式計算各個物理量。為了幫助學生更好地理解相關(guān)知識,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識,教師可以利用課前預習環(huán)節(jié)引導大家提前了解實驗步驟,簡單掌握有關(guān)勻變速直線運動的探究要點,知道打點計時器的操作方法,以此確保實驗的順利進行,并且設計課后復習任務,進一步深化學生的知識記憶,感受到物理活動的趣味性。
(二)創(chuàng)建實驗情境,促進探究能力提升
高中時期的學生正處于思想發(fā)展的關(guān)鍵階段,盡管已經(jīng)具備一定的主動學習意識,但是還是易于受到環(huán)境、壓力等條件的影響,難以在整節(jié)課上保持高度集中的注意力,出現(xiàn)犯困、走神等行為,影響實驗進度。千篇一律的實驗步驟使得學生產(chǎn)生偷懶的心理,得到的實驗結(jié)果也只限于表面,教師應該意識到創(chuàng)建實驗情境的重要性,在教學過程中融入更多趣味元素,吸引大家主動參與其中,完成相關(guān)環(huán)節(jié)的操作和實踐,這種利用他們對未知事物的好奇心理來創(chuàng)新的教學策略能夠最大限度激發(fā)他們的探究熱情,對于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有一定的促進意義。隨著時代的發(fā)展,信息技術(shù)得到了廣泛的應用,針對一些操作起來較為困難的物理實驗,教師可以借助信息技術(shù)創(chuàng)建實驗情境,消除他們的畏難情緒,科普知識的探究背景,滿足他們的探究欲望,使其帶著對知識的好奇和實踐的心理走進課堂,促進核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的深度貫徹[4]。
比如:在進行“力與運動”的相關(guān)知識學習時,本章節(jié)的主要內(nèi)容是帶領(lǐng)學生學習牛頓第一定律、第二定律和第三定律的內(nèi)容和條件,通過相關(guān)的實驗操作進一步理解力學概念,從而解釋生活現(xiàn)象,實現(xiàn)學以致用。以牛頓第三定律為例,為了促使大家體會作用力與反作用力,區(qū)分相互作用力和平衡力,由于教學目標具有一定的難度,教師可以首先創(chuàng)設實驗情境,開展“與牛頓的跨時空對話”,將定律的探究過程貫徹其中,感受到力與運動的奇妙,從而借助“酒精火箭演示實驗”等環(huán)節(jié)體會到牛頓第三定律的概念,更好地理解生活現(xiàn)象,通過思考“火箭為什么轉(zhuǎn)動起來?”激發(fā)個人創(chuàng)新意識,不斷深化創(chuàng)新思想,提升實驗教學價值[5]。
(三)豐富教學內(nèi)容,積極開展團體合作
基于核心素養(yǎng)背景下開展物理實驗教學還需要注意的是學生差異性對教學效果的影響。以往的實驗環(huán)節(jié)中教師的實驗標準千篇一律,忽視了學生的能力差異,使用同樣的標準指引其完成實驗并不具備針對性,教師需要意識到生活環(huán)境、知識儲備和思維發(fā)展等情況對高中生的能力影響,不斷豐富教學內(nèi)容,積極開展團體合作,制訂個性化的實驗標準,從而縮短學生之間的能力差異,使得每個學生都能對自己的物理水平有清晰的認知,知道接下來的實踐方向,更好地完成實驗教學發(fā)展[6]。
比如:在進行“能量守恒定律”的知識學習時,本節(jié)課的主要內(nèi)容是帶領(lǐng)學生了解能量守恒定律相關(guān)細節(jié),知道能量的轉(zhuǎn)化對能量總量的影響,結(jié)合機械能和內(nèi)能的概念更好地樹立物理思維,深化學科素養(yǎng)。為了減少學生的差異性影響,教師可以在實驗環(huán)節(jié)將其依據(jù)不同的學科能力強弱結(jié)合,根據(jù)能量守恒定律相關(guān)實驗要求設計不同的操作任務,分別操作打點計時器、安裝鐵架臺、記錄數(shù)據(jù)結(jié)果等,通過打點計時器各點到0點的距離計算相應的勢能,進一步驗證能量守恒定律,學生在相互學習的過程中也完善了個人的思維和創(chuàng)新能力,大膽提出更多驗證方法,加強知識記憶和理解。
(四)重視核心概念,不斷提升教學水平
教師與學生同為教學主體,且在課堂當中承擔著引導者的角色,更應該注意的是提升個人的教學水平,為高中生帶來更好的學習體驗??菰锓ξ兜恼n堂不僅限制了教學發(fā)展,也使得學生逐漸喪失探究的欲望和熱情,因此教師應該重視核心概念,學習先進的思想和策略,積極創(chuàng)新教學模式,以此培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,提升物理實驗的開展價值。
比如:教師可以借助先進的網(wǎng)絡技術(shù)搜索優(yōu)秀教學課堂,進行教學經(jīng)驗的分享和教學問題的分析,構(gòu)建物理互動平臺,拉近師生之間的距離,列舉更多生活中應用物理知識的實際案例,以此激發(fā)大家的創(chuàng)新思維,實踐出更多有趣的物理發(fā)明,達到實驗教學的真正目的[7]。
結(jié)束語
基于核心素養(yǎng)下高中物理實驗培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力具有多種實踐途徑,良好的物理思維和創(chuàng)新意識使得學生更好地應對今后的發(fā)展和挑戰(zhàn),因此,教師應該意識到實驗教學的重要性,結(jié)合素質(zhì)教育的發(fā)展需求創(chuàng)新教學策略,為學生帶來良好的學習體驗,促進其身心健康發(fā)展和高中物理教學事業(yè)的不斷前進。
參考文獻
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作者簡介:徐志剛(1967—),男,漢族,福建德化人,本科,高級教師。研究方向:高中物理教學。
本文為課題“STEM教育視野下的物理創(chuàng)新實驗課程設計與實踐研究”(課題編號:2020XB1284)研究成果。
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