新高考改革背景下优化高中物理实验教学的策略论文_傅秋红

摘要:随着新高考改革的进行,物理教学策略也发生了相应的变化。相比于其他学科,高中物理更加重视对学生科学素养的培养,通过实验探究的方式对学生未来的科学素养打下坚实的基础。由于物理实验教学的特殊性,使新高考改革背景下的高中物理实验教学面临着极大的挑战。

关键词:新高考改革;高中物理实验教学;策略

前言

广东省高考政策综合改革后,改变了以往高考过程中文理分科的现象,在科目设置实行 “3+1+2”的组合方式,其中:“3”为全国统一高考的语文、数学、外语,且数学不分文、理,“1”由考生在物理、历史2门科目中选择1门,“2”由考生在思想政治、地理、化学、生物学4门科目中选择2门。使学生可以自行选择自己喜爱并且擅长的科目。高校各大专业在招生的过程中,规定学生所选科目有一门满足所选高校专业,就可以报考该专业。物理作为报考专业范围较广的学科,很多学生却选择放弃物理,其主要原因还是因为物理在学习过程中较为困难,这一点在物理实验上体现的较为明显。

一、优化高中物理实验教学的策略

(一)重组专题实验,形成趣味实验操作体系,提供给学生丰富的实验过程和经历

1、从简单到复杂、从激趣到深入,形成专题

在设置实验的过程中,要能够充分以学生的兴趣为出发点,使实验的进行能够根据学生的认知水平一步步提高,从而更好地完成对学生科学探究精神的培养,使用身边的简单道具,深刻体现“从简单到复杂、从激趣到深入”的思想。

案例 牛顿运动定律应用的系列探究实验

牛顿运动定律是高中物理的基础定律,但是学生普遍都觉得很困难,难以理解在力的作用下物体运动状态的变化。究其主要原因还是因为学生生活实践过少,通过实验的方式能够使学生的生活实践得到增加,从而更好地理解牛顿运动定律的内涵。

实验 设计硬币与纸动摩擦因数的计算实验

在设计过程中,学生通常会因为想当然,认为实验很简单而忽略了一些重要因素。其实由于硬币质量较轻,在设计弹簧拉力计拉硬币的过程中需要采取一定的措施才能够使测力计示数明显,激发了学生的挑战欲望。

方法 可以采用斜坡法,用60cm长的直尺搭建成斜坡,将纸放在斜坡上,由于重力分力的作用,轻轻推动硬币,使硬币下滑,不断调整斜坡的倾角,直到硬币匀速下滑为止。可以通过以下公式开展硬币与纸之间动摩擦因素的测定。

Mgsinθ=μmgcosθ

2、从专题到板块,形成体系

高中的物理知识根据学生的学习阶段的不同可以进行重组,从而用板块的形式来进行高中物理知识的分类。例如,高一主要是力学知识的板块,以牛顿运动定律为中心延伸出来的曲线运动和能量定理。高二主要是电和磁知识的板块,并逐步过渡到近代物理。对于刚刚进入高中的学生而言,掌握好力学板块,能够为以后的电磁板块打好基础,通过一个台阶一个台阶的学习,逐步提高自己的物理水平。

(二)实施实验教学方式的有效变型,加强“探究”过程体验

1、变认知性实验为动手操作实验,亲历学习

很多物理知识仅仅靠口头上的讲解无法真正实现学生认知的加强,需要通过精心设计一些教学实验,使学生能够通过实验现象发现实验过程中的问题,进而更好地思考实验中的物理知识。如在圆周运动实验探究的过程中,学生对角速度和线速度之间的关系没有清楚的认识,可以通过如图2所示的两个圆锥摆同时运动的实验,让学生们观察到这两个圆锥摆虽然半径不一样,但是运动周期却相等,也即角速度相等。通过这种神奇的现象,让学生们明白了圆周运动中角速度的含义。

图2

2、变演示性实验为过程性探究实验,体验学习

很多高中物理实验都是由教师进行演示,学生在下面观看,这种教学方式虽然保证了课堂教学的效率,但是没有充分培养学生的实验探究精神。教师可以采用恰当的方式,把原本用作演示的实验变为探究性实验,从而激发了学生探究的热情,学生积极地参与到探究实验的过程中,能够更好地激发学生们的实验探究精神。

例如,在学习“法拉第电磁感应定律”的过程中,老师不再仅仅在课堂上演示实验的整个过程,而是让学生自己亲手到讲台上进行实验的探究,通过一步步摸索实验的步骤,发现实验中的问题,从而加深对实验的印象。通过“过程性探究”的方法,让学生参与到物理实验的整个过程中,用自己的双手去探索“法拉第电磁感应定律”的原理。老师通过对学生认知规律的把握,设置好问题,分成小组进行物理实验的探究,并且列举身边的例子,把学生的探究过程同生活结合起来,加深学生对物理定律的理解。

(三)引入“生活化”的情境,拓展物理实验教学内容,激发学习物理的积极情感

生活化物理就是把物理知识同生活结合起来,让物理教学更加接地气。物理就是从生活中而来,并且在生活中应用广泛。学生通过物理知识与生活的结合,能够更好地理解物理知识中的相关问题。

1、探究性实验的情景化导引

现代科技的发展能够使一些以前无法完成的物理实验得以实现,通过向学生们真实展现物理知识在生活中的应用,能够使学生们对物理产生浓厚的兴趣,并且树立起投身物理研究工作中的志向。

案例 在讲解“功率”这节课的过程中,教学的目标就是通过物理实验让学生们明白功率、速度以及牵引力三者之间的关系。老师可以把一辆山地自行车搬进教室,通过登山模拟实验,用感应器把山地自行车的骑行位移、平均速度、最大速度以及骑行时间上传到电脑中,从而让学生探讨山地自行车的功率、速度和牵引力之间的关系。

老师在学生进行探究的过程中开展适当的提问:山地自行车行驶的速度能够无限增大吗?什么时候山地自行车的速度最大?

学生回答:当山地自行车的牵引力与滑动摩擦力的速度相等的时候,速度达到最大。

老师:自行车是生活中经常见到的交通工具,比汽车出行更环保,哪位同学能上来演示一下自行车速度、牵引力以及功率之间的关系?

然后请同学上来进行演示,如图3.

图3 学生亲自体验室内自行车

最后得出男生和女生在骑山地自行车的时候平均功率和最大功率,平均速度以及最大速度。通过室内山地自行车实验,学生的积极性被调动起来,学生们都对室内骑自行车感到非常兴奋,因此对课堂参与度较高。这种通过亲身体验的方式能够更好地使学生理解物理知识,从而加深对物理知识的认识。

二、总结

在新高考背景下,物理实验教学要想取得应有的效果,需要将科学的态度和思维贯彻到物理实验的教学过程中。广大物理教学工作者要通过对物理实验教学方法的改进,来实现对学生科学素养的培养,从而使学生更加适应新高考改革的背景,在高考中能够取得更好的物理成绩。

参考文献

[1]孙建忠. 新高考改革背景下优化高中物理实验教学的策略研究[J]. 物理教学, 2017:67.

论文作者:傅秋红

论文发表刊物:《教育学文摘》2020年1月2期

论文发表时间:2020/4/20

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