摘 要：物理學(xué)習(xí)既需要理論知識的獲取，更需要將理論與實踐相結(jié)合，這樣才能有助于學(xué)生內(nèi)化課堂所學(xué)和學(xué)以致用.教師可以通過實驗教學(xué)鞏固和深化物理知識，以問題促探究，在實驗操作中培養(yǎng)其動手能力.并將實驗教學(xué)與生活相聯(lián)系，激發(fā)和拓展學(xué)生的興趣，進而培養(yǎng)他們的物理核心素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：理論知識;問題引導(dǎo);動手操作;生活實踐;實驗教學(xué)

中圖分類號：G632????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2021）12-0056-02

收稿日期：2021-01-25

作者簡介：程和國（1981.8-），男，江蘇省南通人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中物理教學(xué)研究.

高中物理學(xué)科在學(xué)生心目中歷來是抽象和難學(xué)的代名詞，尤其對知識基礎(chǔ)比較薄弱的高中生而言，復(fù)雜的物理理論常常讓他們有種苦不堪言的學(xué)習(xí)感受.為了讓高中生能把握住物理學(xué)習(xí)的竅門，助力核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，物理教師需要優(yōu)化實驗教學(xué)設(shè)計，將學(xué)生作為教學(xué)主體.通過融入理論、疑問、實踐等多種學(xué)習(xí)元素，結(jié)合多元化的授課策略，讓物理實驗課堂產(chǎn)生翻天覆地的變化，有效優(yōu)化培養(yǎng)高中生的物理思維、學(xué)習(xí)態(tài)度、操作能力.幫助高中生對物理學(xué)科激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)熱情，進而體會到自身的學(xué)習(xí)能力和物理素養(yǎng)不斷提升的滿足感.

一、實驗教學(xué)結(jié)合理論鞏固，培養(yǎng)高中生的物理觀念

盡管高中物理學(xué)科的教學(xué)形式正在不斷發(fā)展進步，但物理實驗始終都是這個學(xué)科的教育根基.優(yōu)化物理實驗課堂，就等于煥發(fā)了物理教學(xué)的內(nèi)在動力.對于高中生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)計劃，教師首先要將實驗教學(xué)與鞏固知識理論相結(jié)合，端正學(xué)生的物理觀念.所謂物理觀念，是學(xué)生從物理學(xué)的視角將知識概念與物理規(guī)律在腦海中升華提煉，幫助學(xué)生對運動、能量、物質(zhì)、相互作用等物理現(xiàn)象產(chǎn)生基本的認(rèn)識，可以通過物理知識來解決生活中的問題與解釋許多自然現(xiàn)象.而物理觀念的形成，沒有充足的知識積累將無法達(dá)成.物理教師需要在實驗教學(xué)中融入生活背景，從多個角度構(gòu)建實驗情境.將復(fù)雜的理論描述通過生動的情景來直觀的展現(xiàn)，進一步鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)理解.

以“平拋運動”的實驗教學(xué)為例，其教材中對平拋運動的描述是：將物體水平拋出，讓物體保持一定的初速度，并且物體僅受到重力作用，是水平勻速直線與豎直自由落體的合運動表現(xiàn).而這種描述相對比較繁瑣，學(xué)生難以形象的理解平拋運動的運行路線.在實驗教學(xué)之前，高中物理教師可以通過多媒體播放有關(guān)平拋運動的動畫內(nèi)容，比如轟炸機在高空投擲炸彈、士兵水平端槍射擊出的子彈軌跡等等，幫助學(xué)生鞏固平拋運動的理論認(rèn)知.在觀看完這一類的視頻，讓學(xué)生對平拋運動產(chǎn)生了直觀的印象之后，教師再引入相關(guān)的實驗流程.通過小球、方木板、鐵架臺、白紙、斜槽等實驗用具按照固定的步驟設(shè)計實驗內(nèi)容，在按部就班開展實驗教學(xué)設(shè)計的同時，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)聯(lián)想，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用物理觀念來看待物理實驗.

二、實驗教學(xué)結(jié)合問題引導(dǎo)，培養(yǎng)高中生的科學(xué)思維

如果說物理觀念是核心素養(yǎng)教育的奠基石，那么科學(xué)思維就是提高學(xué)生物理能力的必須條件.所謂科學(xué)思維核心素養(yǎng)，是從物理學(xué)的視角來客觀認(rèn)識事物的內(nèi)在規(guī)律、相互關(guān)系與本質(zhì)屬性.通過科學(xué)思維，不僅能在經(jīng)驗事實的基礎(chǔ)上抽象概括物理模型，也能依托科學(xué)推理與事實依據(jù)批判與質(zhì)疑不同的物理觀點，進而提出具有創(chuàng)造性的理解論述.在傳統(tǒng)模式的物理實驗教學(xué)中，教師通常墨守成規(guī)的教導(dǎo)學(xué)生實驗步驟，高中生學(xué)習(xí)物理實驗的狀態(tài)十分被動.就如同牽線木偶一般，只知道按照教師的吩咐來進行操作.除了掌握了各個實驗步驟的操作流程以外，在思維能力上并未實現(xiàn)科學(xué)性的發(fā)展進步，這也讓核心素養(yǎng)的培育要求落空.因此，教師需要在實驗教學(xué)中滲透問題引導(dǎo)教學(xué)策略，來激活學(xué)生的思考學(xué)習(xí)活動，促進科學(xué)思維核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng).

以“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗教學(xué)為例，教師可以從器材選擇、實驗原理、誤差分析、數(shù)據(jù)處理四個角度來引入教學(xué)問題，幫助學(xué)生探索分析實驗內(nèi)容，在學(xué)習(xí)過程中形成良好的科學(xué)思維體系.比如，針對實驗原理：E=U+Ir、E=Ir讓學(xué)生分析U和I所代表的具體含義.討論這個實驗與“伏安法測電阻”有什么區(qū)別之處？在器材選擇上，教師也可以提問：實驗中需要通過什么電學(xué)元件才能有效改變電流？學(xué)生通過聯(lián)系以前學(xué)過的知識，不難想到“滑動變阻器”.當(dāng)實驗過程出現(xiàn)誤差時，教師需要引入思考：如何將圖像與數(shù)學(xué)表達(dá)式相結(jié)合，來直觀體現(xiàn)出實驗誤差的大小？讓學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下做出整個實驗的電路圖，并按照實驗步驟處理數(shù)據(jù)，結(jié)合實驗學(xué)習(xí)充分鍛煉學(xué)生的思維能力.

三、實驗教學(xué)結(jié)合動手操作，培養(yǎng)高中生的探究能力

既然是物理實驗學(xué)習(xí)，高中生只有親自動手操作，體會實驗的過程，才能有效激發(fā)自身的探究能力核心素養(yǎng).在新課改的背景下，學(xué)生需要具備的探究素養(yǎng)首先要具有尋根溯源的精神，能通過實驗情境提出質(zhì)疑，學(xué)會用科學(xué)的方法處理并獲取信息.在形成結(jié)論的同時，懂得對整個探究過程進一步反思與評估.這就需要高中生在實踐操作物理實驗的學(xué)習(xí)中能發(fā)掘出各種問題，思考解決問題的論點，并在交流的過程中獲取論據(jù)，推動物理理論知識與實驗的同步學(xué)習(xí).對此，高中物理教師可以組織學(xué)生以小組合作的模式來操作實驗活動，讓學(xué)生在組內(nèi)分工合作、各司其職，有助于操作和交流等探究學(xué)習(xí)過程的施行.

比如在學(xué)習(xí)“用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度”這個實驗時，教師可以將學(xué)生們按照個性特點、學(xué)習(xí)能力之間的差異性進行分組，為各個小組下發(fā)“打點計時器、紙帶、細(xì)線、砝碼、小車”等器材.讓高中生通過學(xué)過的實驗原理與理論知識，以小組為單位設(shè)計實驗步驟，在動手操作中探究每一樣實驗道具的用處，讓學(xué)生們共同合作完成實驗測定任務(wù).除了實驗過程以外，學(xué)生還應(yīng)當(dāng)展開組內(nèi)討論，記錄實驗現(xiàn)象與實驗結(jié)論，并書寫成報告的形式，在完成整個實驗內(nèi)容后上交給教師.教師再根據(jù)學(xué)生的報告內(nèi)容，指出學(xué)生在動手操作時有哪些不足之處.引領(lǐng)高中生展開高效率的實驗探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生的物理知識基礎(chǔ)掌握的更為扎實.

四、實驗教學(xué)結(jié)合生活實踐，培養(yǎng)高中生的科學(xué)態(tài)度

通過物理實驗學(xué)習(xí)，高中物理教師要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度.讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)的本質(zhì)，理解技術(shù)、社會、環(huán)境、科學(xué)之間的關(guān)系，了解到物理學(xué)習(xí)需要富有創(chuàng)造思維.當(dāng)學(xué)生具備了科學(xué)態(tài)度，就能具備研究物理的求知欲與好奇心.在遇到問題時，能通過推理和證據(jù)來闡述自己的見解.對此，教師需要讓實驗教學(xué)與生活實踐相結(jié)合，有效拓展高中生的學(xué)習(xí)視野.比如，開展課外實驗學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在課后的日常生活中嘗試進行物理實驗，將掌握的理論知識創(chuàng)新應(yīng)用于生活實際.由此，可以引領(lǐng)高中生在物理實驗的過程中調(diào)動起學(xué)習(xí)的積極性，萌發(fā)知識創(chuàng)新應(yīng)用的探索熱情.通過實驗教學(xué)與生活實踐的結(jié)合，高中生能將學(xué)習(xí)過的物理知識充分應(yīng)用.這種實驗授課模式契合了高中時期學(xué)生的性格特點，將學(xué)生的探究欲望發(fā)揮到最大，有助于物理教學(xué)質(zhì)量的提升.

以“動量守恒定律”的教學(xué)為例，高中物理教師可以將“反沖運動”作為實驗教學(xué)的基礎(chǔ)，為學(xué)生們布置課外實驗學(xué)習(xí)主題.比如，讓高中生收集生活中常見的道具：透明膠、打氣筒、橡皮塞、飲料瓶、氣門芯等等.引導(dǎo)學(xué)生以“反沖運動”作為理論指導(dǎo)，設(shè)計“水火箭”實驗.通過實驗探索，高中生能對動量守恒定律會產(chǎn)生更為深刻的學(xué)習(xí)理解.由于不同的學(xué)生的實驗設(shè)計的思路也會存在區(qū)別，教師要鼓勵學(xué)生積極交流，汲取他人的實驗經(jīng)驗.在提升創(chuàng)新能力的同時，培養(yǎng)出實事求是的科學(xué)精神.

高中物理教師若想通過優(yōu)秀的實驗教學(xué)來滲透核心素養(yǎng)教育，在提高課堂教學(xué)質(zhì)量的同時，兼顧達(dá)成新課程改革的教育目標(biāo).就要將傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)的沉痼之處積極剔除，融入新穎的教學(xué)嘗試，通過鞏固理論、問題引導(dǎo)、動手操作、生活實踐等策略，構(gòu)建高效率的物理實驗學(xué)習(xí)環(huán)境.帶領(lǐng)學(xué)生在深度學(xué)習(xí)狀態(tài)中感悟物理實驗的內(nèi)涵，品味知識的魅力，讓高中物理實驗教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的有力依托途徑.

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