高中物理实验教学模式思考

高中物理实验教学模式思考

摘要:在高中物理教学中,实验教学不仅是其重要的组成部分,而且是开展素质教育的主要手段。在新时代新课程改革的背景下,社会已对高中物理课堂教学提出了更高的要求,要求物理教学必须具备新思维、新理念。实验教学在培养学生科学素养的过程中具有独特的地位和全方位的功能,在学生创新意识及其实践能力的培养中能起到至关重要的作用。

关键词:高中物理;实验教学;创新能力

一、高中物理实验教学创新方式分析

(一)提倡探究实践学习

探究实践学习遵循“发现问题—提出假设—实验验证—得出结论”的过程。针对问题,学生提出猜想,然后搜集材料,进行因果关系的推理和论证,最后得出结论,基本再现了科学家们的探索过程。因此,探究实践学习对提高学生的思考能力和推理能力有很大的帮助[1]。针对高中阶段物理学科的特点,实践学习模式可分为概念探讨、概念介绍、概念运用三种,强调在具体教学中结合新旧知识,激发学生的好奇心和求知欲,帮助学生学习科学的技巧和方法,提高科学探究的水平,培养科学精神[2]。

(二)开展合作式学习

在高中物理实验教学中开展合作式学习时,教师要运用异质分组法,确保每个小组中都含有不同性别、不同成绩的学生,使组内成员在各方面形成一定的互补关系。每个小组中的人数不能太多,最好控制在6人以内。教师还应定期根据学生的学习情况及合作情况重新分组。小组中的不同角色最好以轮流担任的方式来分配,让每个学生都有机会体验不同的学习任务和角色。在实验过程中,各小组要综合培养学生的实验能力,有效培养学生的自主思考和平等合作意识。

(三)开展实验培训活动

教师应针对学生在物理实验方面存在的疑惑,开展相应的实验培训活动,可以围绕以下问题进行:1.试验方案的提出应考虑到哪些方面,对最终试验方案进行可行性研究;2.在实验过程中如何提取有价值的问题,应该如何有效处理一些突发事件,如何设计实验数据表格;3.如何借助现代计算机技术及数学知识对实验数据进行有效处理与分析;4.编写实验报告时应注意的事项,如格式、内容等。

(四)实验小组讨论

教师应把所有学生分成几个小组,每组各确定一名组长,负责小组中各种实验工作的安排与管理,要求小组成员利用课后时间共同针对实验方案多次进行讨论、分析,并以数据表的形式输出。

二、学生物理实验创新能力的培养

实践证明,物理实验对学生创新能力的培养具有不可或缺的优势。但就目前而言,这种优势并未得到有效发挥。除了客观条件的限制和教师对实验教学的重视不足以外,更重要的原因是教师缺少对物理实验的设计,实验不能激发学生的创新思维。思维是能力的核心,发散思维是创新思维的最重要表现。中学物理实验教学中的不同实验有不同的特点。因此,教师针对不同的物理实验要设计不同的教学方法,注重学生创新思维的培养,提升学生的创新能力。

(一)演示实验培养学生多角度思考能力

演示实验可以将枯燥的讲解变得活泼、生动,把抽象的理论变得具体、形象,将物理现象清晰地展现出来。演示实验能引导学生多角度观察和思考,引导学生创新实验器材、创新思维角度,达到实验教学目的。

(二)验证性实验培养学生操作能力

验证性实验是用来验证已经学过的物理理论,巩固所学知识,培养学生观察和操作能力的。因为是验证已知的科学理论,所以,验证性实验不能达到培养学生创新思维和能力的目的。

(三)探究性实验培养学生的创新能力

探究性实验是指学生针对问题,通过实验、探索、分析、研究,得出结论,形成科学概念的一种认知活动。在老师的启发与指导下,学生为验证命题准备材料,制定实验方法和步骤,自主进行研究,自主完成实验并验证实验命题。

(四)设计性实验培养学生的创新能力

设计性实验是对给定的实验命题,学生自行结合实验条件设计实验目的和方案,自主完成实验。设计性实验要求思维发散,经事实证明,是提高学生创新意识和能力的重要途径。

三、举例说明创新性实验教学模式(以测定玻璃折射率为例)

(一)问题提出

学生学习折射率知识后,对折射率概念产生了强烈的好奇心,再通过实验亲身体验,就能加深对折射定律的理解,掌握测玻璃折射率的方法。教师应鼓励学生通过合作,利用已有的工具设计实验,快速得到实验结论。

(二)假设猜想

教材中提供的方法是用插针法确定光路,找出跟入射光线相对应的折射光线,用量角器测入射角i和折射角r,根据折射定律计算出玻璃的折射率n=sinisinr。所需实验器材有玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器、三角板(或直尺)、铅笔等。学生通过猜测,删减已有的实验器材,尝试性地提出用课桌表面代替木板,用胶带代替图钉,用白纸描点或自动铅笔芯代替大头针等方案,多角度提出假设。

(三)实验设计

根据实验探究的目的,教师提供玻璃砖,让学生通过分组交流,设计实验步骤。在教师的指导下,学生严格按照实验要求和注意事项进行实验,既注重实验设计的科学性和简洁性,又强化了实验设计的意识。

(四)证实实验

经过小组合作、正确操作,实验顺利进行。学生用实验数据计算玻璃折射率,验证了入射光线和出射光线的平行性和侧移,代表创新实验成功。综上所述,物理是以实验为基础的学科,实验教学在教学和高考中占有重要地位。在实验教学中,教师应将培养学生的科学探究能力和实验操作能力作为首要任务,以创新实验作为提高学生思维和创新能力的途径。

参考文献:

[1]张懿.基于新课程标准下高中物理科学探究式教学实践的探索[D].四川:四川师范大学,2015.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003.

作者:谢振忠 单位:甘肃省平凉市第二中学