动手能力在高中物理教学中的培养探讨

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

国宾

山东省新泰市第二中学271212

摘要

高中物理教学不仅是学生学习物理知识和技能的需要,更是学生未来发展的必备素质。本文从把握动手能力现状入手,分析了当前高中物理教学中存在的困境,提出了强化实验教学设计、创新实践活动形式、整合信息化资源、完善评价反馈机制等培养学生动手能力的策略,以期为高中物理教学的改革与发展提供参考。通过优化实验操作训练方法,拓展能力培养途径,提升实操教学效果,构建长效培养体系,切实提高学生的动手能力,为学生的全面发展奠定坚实基础。


关键词

高中物理教学;动手能力;培养策略

正文


 

一、把握动手能力现状梳理物理教学困境

部分学生存在动手能力薄弱、实验操作不规范等问题影响了物理学习的质量和效果。究其原因主要有几个方面:其一部分教师重理论轻实践在教学中过度强调物理概念和公式的讲解忽视了实验教学环节和动手能力培养的重要性;其二实验教学设计不合理实验项目脱离教材脱离学生的认知水平缺乏系统性和针对性

其三实践活动形式单一大多停留在验证性实验和演示性实验层面学生自主探究、动手实践的机会较少参与度不高;其四实验操作考核评价体系不够科学评价维度单一难以全面、客观地反映学生的动手能力水平。这些问题的存在严重制约了学生动手能力的提升影响了物理教学的整体质量和效果。

 

二、强化实验教学设计优化操作训练方法

在实验教学设计中教师要基于教学目标和学情实际精心遴选实验项目。重视基础性实验项目的设计如测量物体的质量、测定弹簧的劲度系数等引导学生掌握实验操作的基本要领培养科学的实验思维和严谨的科学态度;注重综合性、设计性实验的开发鼓励学生自主设计实验方案选择实验器材动手组装实验装置培养学生分析问题、动手解决问题的综合实践能力。教师还要创新实验操作训练模式。在实验教学过程中要加强对学生的引导和启发鼓励学生大胆质疑积极探究。针对实验中的重点、难点环节采用情境教学、小组合作探究等方式引导学生深入思考实验现象背后的物理原理寻求问题解决的最优路径。在训练过程中教师既要给学生独立思考和自主探索的空间又要适时给予指导和点拨帮助学生理清实验思路优化实验方案逐步提高实验操作的规范性、熟练度和创新性。

参考系是高中物理的重要概念它指的是描述物体运动时所选定的参照物以及与参照物相联系的空间坐标系。在人教版高中物理教材中参考系的知识贯穿于力学部分的始终。在学习匀速直线运动时通常选择地面作为参照物建立相对地面静止的坐标系。而在学习平抛运动时如果仍以地面为参照物建立的坐标系就相对于平抛物体静止此时平抛物体在水平方向和竖直方向均有加速度。为简化分析可以选择平抛物体为参照物随物体一起运动建立相对于物体静止的坐标系这样平抛物体在水平方向就做匀速直线运动在竖直方向做匀加速直线运动。在研究天体运动时选取地球为参照物建立地心坐标系;而在分析人造卫星绕地运动时选取卫星为参照物建立卫星坐标系往往更加方便。教师在讲授参考系时引导学生领会参考系选择的灵活性培养学生运用参考系的意识和能力学会从不同视角分析物理问题提高解决问题的能力。注重参考系思想在实验教学中的渗透。在验证牛顿第二定律实验中引导学生意识到实验装置相对于实验台的非惯性效应学会建立相对于小车运动的非惯性参考系准确判断小车受力情况。这种教学不但能提高学习兴趣和课堂效率更能帮助学生形成积极的人生态度和正确的价值观为学生的未来发展奠定坚实基础。

 

三、创新实践活动形式拓展能力培养途径

物理学科的许多知识和原理看似抽象深奥但都源于生活并最终服务于生活。学生只有走出课堂走向生活才能真正建立物理学习与生活实践的关联在运用知识解决实际问题的过程中提升动手操作能力培养科学素养。为进一步拓宽学生动手能力培养渠道丰富学生实践体验物理教师应积极创新实践活动形式组织开展丰富多彩、形式新颖的课外实践活动。教师利用学校的实验室资源成立物理兴趣小组开展形式多样的课后实验训练活动鼓励学生围绕感兴趣的物理问题自主设计实验方案动手搭建实验装置在反复实验探究的过程中验证物理规律培养科学思维。引导学生走出校园深入工厂、农田、社区等开展与生产生活紧密相关的物理科普宣传和科技服务活动。学生在农田中测量土壤湿度、分析土壤酸碱度在果园中探究不同果实的密度和比热容在工厂中考察各种机械传动装置的工作原理等。学生在服务社会的过程中更好地理解和掌握物理知识锻炼动手能力提高综合素质。积极组织学生参加青少年科技创新大赛、物理知识竞赛、科学论坛等活动引导学生在项目研究、小发明制作中强化动手实践能力在同台竞技、互相切磋中开阔视野激发创造热情。

在人教版高中物理教材的物体和质点一节中通过高速公路上行驶的汽车引出物理研究对象向质点的简化。教材指出任何一个物体都有大小和形状但如果物体本身的大小和形状对研究问题不重要而只需要知道物体的位置如何随时间而变化时可以把物体看作一个没有大小和形状的点这样的点称为质点。质点的引入使复杂的物理问题得以简化复杂的物理过程得以抽象为后续探究物体运动规律奠定了基础。

 

四、整合信息化资源提升实操教学效果

随着信息技术的飞速发展和在教育领域的广泛应用物理实验教学迎来了新的发展契机。高中物理教师应紧跟信息化发展步伐积极整合各类优质信息化资源不断创新实验教学模式优化实验教学流程着力提升物理实验教学的效果和效率。在教学过程中教师充分利用虚拟仿真技术借助三维动画、智能技术等技术手段建设形象逼真、功能多样的虚拟物理实验室为学生提供身临其境的实验操作体验加深学生对物理概念和规律的理解。广泛利用国内外优秀的物理实验教学资源尤其是在线开放课程资源帮助学生拓展实验学习视野为优化实验教学设计提供有益参考。积极使用移动学习终端借助移动学习APP等新型学习工具可以为学生提供随时随地开展实验预习、复习和拓展训练的便利条件。加快开发实验教学测评系统利用大数据、云计算等信息技术动态采集、智能分析学生实验过程数据和阶段性学习结果形成客观、全面的诊断报告可以为教师优化实验教学策略、促进学生动手能力提升提供精准的数据支持和智能决策建议。

以人教版高中物理位置与位移为例教师在讲解相关概念时利用虚拟仿真技术构建一个虚拟的三维空间场景并在其中设置一个运动的小球。通过动态演示小球在空间直角坐标系中的运动过程直观形象地展示物体位置的变化和位移的形成加深学生对这两个概念的理解。利用虚拟实验平台设计一系列探究性实验活动如改变小球的初始位置、运动方向、运动轨迹等引导学生观察不同条件下位移的变化规律加深理解位移作为矢量的方向性和大小特点。学生还可以通过移动学习终端利用趣味性的交互式习题和游戏巩固所学知识提高学习兴趣。利用在线开放课程资源中的优秀微视频、动画演示等可以帮助学生温故知新加深记忆和理解。利用实验教学测评系统对学生的线上学习行为和虚拟实验操作过程进行全程记录和智能分析精准诊断学生在实验探究过程中存在的问题和困难有针对性地开展个性化辅导和答疑更好地帮助每一位学生掌握和运用所学知识不断提升实验探究能力。

 

五、完善评价反馈机制构建长效培养体系

动手能力作为一项复杂的综合实践能力其培养不是一蹴而就、一劳永逸的而是一个持续性、渐进性、动态性的过程。这需要教师树立发展性评价理念围绕学生动手能力发展的内在规律构建科学的评价反馈机制形成可持续的培养体系。教师要改进实验操作考核评价方式突破结果导向的单一性评价树立以促进学生发展为本的多元评价观念。在实验教学评价中要综合运用过程性评价与终结性评价、定性评价与定量评价等多种评价方式从实验准备、方案设计、操作规范、结果分析、创新表现等维度动态评估学生在实验过程中的表现和能力发展状况及时发现问题有的放矢地予以指导改进。学校要建立学生发展档案尤其是学生动手能力发展档案。教师要定期记录学生参与实验的过程性资料真实记录学生动手能力的发展状况深入分析学生在动手实践中面临的困难和问题有针对性地提供个性化的指导和帮助持续跟踪每一位学生动手能力的成长轨迹促进学生动手能力的日臻完善。

高度重视评价的反馈改进功能。教师要根据学生动手能力发展的阶段性特点针对性地优化实验教学计划更新完善动手训练方案不断丰富动手能力培养的内容创新培养模式和路径促进学生动手能力螺旋式上升。进一步拓展校际交流合作的广度和深度。学校要主动对接科研院所、高校、科技企业等校外资源建立稳定的校企、校校、校所合作机制整合多方优势资源通过联合开发实验项目、合作建设实践基地、共同指导学生科技创新等方式为学生提供更加丰富多元、贴近社会发展需求的动手实践机会为学生搭建产学研用相结合的成长成才平台构建全方位协同、立体化联动的动手创新人才培养体系为学生的可持续发展奠定坚实基础。

 

结论:在高中物理教学中培养学生动手实践能力既是素质教育的应有之义更是创新人才成长的必由之路。面对新时代人才培养的新形势新要求高中物理教学必须直面学生动手能力培养中存在的难点和短板树立教学相长的理念立足办学实际从课堂教学抓起在夯实实验教学的基础上以开放性、创新性的思维优化实践育人方式整合多方资源协同各界力量着力构建具有实效性、创新性、可持续性的动手能力培养长效机制为学生一生发展厚植创新实践的沃土。

 

参考文献

[1] 刘韬. 高中物理实验教学中学生动手能力的培养[J]. 中学课程辅导(教学研究),2018,12(29):48-49.

[2] 珠扎. 如何在高中物理教学中培养学生的实验操作能力[J]. 读写算(教育教学研究),2014(37):151-151.

[3] 张树军. 高中物理实验教学中学生动手实践能力的培养[J]. 课程教育研究(新教师教学),2013(23):105-105. 


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