基于核心素养的高中物理实验教学的创新与实践

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车燕燕

河北景县梁集中学 河北 衡水053500

摘要

随着教育观念的不断改进和更新,高中的课程教学已经开始把焦点放在了培养学生的基本能力上。然而,在传统的高中物理实验课程中,存在着许多问题,学生在接触物理实验的过程中,学习的积极性不足,使得实验课程的整体呈现出形式主义的趋势。随着当前新高考改革的推进,实验题目在高考物理中的占比正在逐渐提升。因此,教师需要充分认识到物理实验教学的关键作用,并对教育模式和方法进行创新,特别是要提升学生的创新思维和独立思考能力,使他们能够通过实验学习,真正理解并掌握物理学科的学习原则和技巧。


关键词

核心素养 ;高中物理 ;实验教学 ;创新与实践

正文


引言

尽管物理知识具备高度的抽象性与总结能力,甚至在老师详细的阐述下,学生仍然无法完全掌握其精髓。然而,借由直接的物理试验,能够让学生迅速且精确地领悟到物理知识的含义,所以,物理试验被视作是学生获取并研究物理知识的最佳途径。尽管如此,由于受到传统的教育观念的束缚,目前大部分的高中物理老师仍然倾向于把精力集中在课本的理论阐述上,导致物理实验的进行显得非常缺乏,使得学生不能够真正投入到物理实验的活动中去,这无疑阻碍了他们对物理知识的深入理解,并且也阻碍了他们的物理基础能力的进步。因此,高级中学的物理老师必须提升对实践教育的关注度,根据物理课程的独特性以及学生的关键能力的提升,认真策划和安排物理的实践教育活动,充分利用物理的实践教育的优点,使学生能够在有效地掌握物理知识的过程中,达到更广泛的成长。

一、高中物理核心素养

(一)基本内涵

在素质教育的大环境下,塑造学生的关键能力是至关重要的教育目标。关键能力是指在学生的学习和生活过程中,掌握一些知识,获取一些技巧,以推动学生的持久成长。在过去的高中物理实验课程中,教师主要是传授物理知识,然而,在塑造学生的关键能力时,我们应该更多地关注提高学生的学习能力。在高中的物理实验课程里,教师不只是需要向学生传授物理的基础知识,更需要提升他们的技能和道德素质。物理学的关键素质主要集中在四个方面,即概念、思考、研究、态度以及责任。概念主要涵盖了物质、运动、能量的理念,这使得学生能够更加便捷地掌握物理的定义,同时也可以深入探索日常生活和自然界的事件;思考则是指学生在掌握物理知识的过程中,借助物理模型,提升他们的推断、论述、思维等技巧;创新则是指学生不断地思考和探索知识,并将这些知识应用到日常生活的各种问题上;而态度和责任则是指学生在学习的过程中,归纳出知识的本质和规律。教师采用各种不同的教育策略来刺激学生的求知欲和好奇心,使他们对科学有着坚定的信念,从而获得更丰富的物理知识。

(二)价值分析

教师对学生的基本能力的培育主要包括两个方面:第一方面,增强学生的学习技巧。进行物理实验的目的是帮助学生理解实验现象,研究实验知识。在这个基本能力的环境中,教师可以运用各种不同的教学策略来提高学生的学习技巧;第二方面,对学生的基本能力的培育,有助于推进高中物理实验课程的改革,为未来的物理实验教育指明了道路。在过去的物理实验教学过程中,教师过于重视学生的学业表现,却忽略了对学生学习技巧的提升,这与素质教育的教育观念形成了冲突。在核心素养的大环境下,教师应持续改革教学策略和手段,以提升学生的全面技能,推动学生的持久发展,并促使高中物理课程的改革。

二、高中物理实验教学现状

(一)忽视学生主体地位

物理的实际操作和应用特性十分突出,对学生的逻辑推理和实践技巧构成了一个巨大的挑战。因此,为了达到有效的教育目标,教师必须重视学生的主导角色,把课堂交给学生,激发他们的自由创新和勇于想象。然而,部分高中物理老师在实验教学方面的投入相对较少,他们直接忽视了学生的独立实践环节,未能充分尊重学生的主观能动性,也未能为学生提供更多的表现自我的机会。少数学生有能力独立规划实验流程并积极参与其中,教师则一人独揽所有的实验教学任务,未能给予学生足够的自由去发挥和大胆探索。这种情况导致学生的学习积极性大幅度降低,对物理知识的理解和认知相对偏颇和肤浅,难以做到从一个例子推广到另一个例子,实现知识的应用。

(二)缺乏教学内涵

虽然部分教师已经认识到了物理和实验教学的关键性和必要性,但他们并未关注时代的发展,未能对物理实验教学的新内容、新需求和新目标进行深入的探讨和研究。这使得整个实验课堂变得形式化,缺少深层次的含义,无法充分体现出物理实验教学的针对性和培养人才的价值。学生的学习态度相对消极,缺乏主动学习的决心和欲望。他们在进行物理实验时,仅能运用现有的物理知识做出基础的推断和解读,自我扩展和深化的技巧不足,对知识转移的热情也相对较低。这种情况与学科教学的本质相悖,对学生的核心素质的有效提升并无益处。

三、基于核心素养的高中物理实验教学的创新与实践策略

(一)物理演示实验的创新

在物理实验的教育环节,展示性的实验是一种普遍的方法。老师可以把实验设备带入课程,也可以引导学生进入实验室,让老师来执行全部的实验流程。而学生们可以通过观察实验的各种现象和步骤,来加深他们对于物理知识的认识与体验。在课程开始和知识阐述的阶段,演示实验经常会得到使用,这样可以极大地刺激学生的学习热情。然而,传统的高中物理演示实验存在一些问题,无法充分展现其本来的功效。因此,高中的物理老师需要对这些演示实验做出改良和创新,从而增强其实验教育的有效性。首先,教师需要挑选出适合的实验目标,以便协助学生塑造优秀的物理思维。透过实际操作的“真实听、真实看、真实感受”,能够更深入地加深学生对物理原理的领悟,并且培育他们的物理思维。例如,教师可以利用学生周围的环境来作为实验的目标,从而增强他们对物理知识的理解。

(二)对实验室进行创新

部分实验必须在实验室之外进行,而其余的则必须在实验室中执行。为了优化实验室的运营,老师们必须最大限度地运用实验教育的功能,并且从几个方面去改革和创新实验室:第一,采取创新的实验呈现手段。为了刺激学生的学习热情,我们能够根据当前的高中物理实验教育趋势,在实验室内建立一个新的空间,用于展现各种学术领域的最新研究成果,同时优化实验场地的设施,确保学生的安全,然后让他们独立地执行实验任务。第二,采用开放式的实验策略。依据高中物理实验的相关知识,归纳出关键的实验种类,为学生设定实验主题,进一步确定他们的实验路径。学生可以依照自身的物理实验经验,亲自动手进行实验,这样有助于培养他们的独立学习技巧和其他关键能力。

(三)组建学习小组,开展合作实验研究

在各类学科的教学过程中,小组合作学习是一种普遍的方法。对于处于思维和人格发展的关键阶段的高中学生,教师应该提供积极的指导,把他们划分到科学的学习小组里。通过这种小组合作的学习方式,我们可以帮助学生培育团队协作的精神,同时也可以构建学生间的沟通渠道,进一步加强他们之间的联系。在进行物理实验的教育过程中,我们也可以将学生分成小组,并指导他们相互协作来完成实验。教师能够在已掌握的知识点之上,为学生开发一些富有乐趣的小实验,例如“玩具中的物理”的实验。在授课过程中,教师会向学生解释传统玩具与现代玩具的构造原理,这包括了他们在高中时期所接触的热学、原子物理、电磁学、光学和力学等相关知识。

(四)巧妙利用课后探究性实验提升学生的知识掌握程度

课通过实施探究性实验,学生的学习需求通常会增加,这有助于他们全方位地增强自己的知识库,从而实现基本能力的增强。在这种实验过程中,学生首先需要提出疑惑,然后做出预设,接着开始实验的构建,最终对实验的成果进行监控与解读。深度的反思,加上个人的专业技术,运用解读与推断去探索事物的基础原则,对于学生的技能增强具有重大意义。探索性实验的耗时相当长,常常需要数天乃至十几天的时间,因此,探索性实验必须在课后进行。在实施探索性实验的过程中,学生必须紧密跟踪实验的详细步骤。当教师给出实验主题后,学生需要根据实验主题的具体内容来制定实验计划,并通过全面的分析来得出实验的结果,同时也要对实验结果的准确性进行评估。在整个流程里,教师一直充当着指路人的角色,当学生在进行探索性实验时遇到问题,他们需要立即协助他们解决,并对此做出适当的反馈。

(五)立足生活,提升学生实践能力

新的课程设计与核心素质的目标完全吻合,即增强学生的知识应用技巧。这主要针对的是考试制度,期待调整教学路径及师生之间的互动。虽然高中的物理科目属于理论类,但与生物和化学比起来,它并不那么抽象。因此,在开展物理实验的过程中,我们需要更加注重与日常生活紧密联系的实验,从日常生活中挑选素材。鼓励学生重新审视物理,使他们意识到物理与日常生活的联系其实很近,它是易如反掌的。老师也会主动地为学生提供关于物理试验的详细解读。这样做能让学生在心中形成一个物理并不困难的观念,对他们未来的学习有很大的帮助。教师也可以通过观察生活,在课堂上进行一些有趣的物理知识的实验,从而激发学生对物理学习的热情,提升学生的学习效率,实现课堂效率的提高。

结语

综上所述,通过物理实验,我们能够把物理的知识以一种直接的方式呈现给学生,这在塑造他们的物理学科基本能力中起到了非常关键的影响。为了充分利用和发扬物理实验教学的潜力,并且达到学科基本能力的逐步增强,老师需要巧妙地应用各种教学手段,在形态上做到物理实验教学的彻底革新,并且采取更丰富的教学策略,充分激发学生的学习热情。通过进行物理试验,学生能够体会到学习的快乐,并且能够把所掌握的物理知识应用于日常的学习与生活,以此促进他们的身心健康发展。

参考文献

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