高中物理教学中创新实验的设计与实践-韩亚娟

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摘要:实验,是物理教学的基本手段。在高中物理教学过程中,为了促使学生更好地理解物理基本原理和实验基本技能,应尝试设计一些创新实验。如此,可更好的锻炼学生动手操作能力,增强整体物理课堂教学效果,提升学生物理学习成绩。本文,先分析了高中物理教学中创新实验设计与实践现状,再阐述了创新实验的具体设计方法,旨在创造一个良好的物理实验教学环境,充分认识到实验教学重要性。
关键词:高中物理;创新实验;设计
前言:从现阶段来看,高中物理实验教学活动的展开仍然存在着难以体现学生主体地位、对实验设计重视度不够、物理教学严重缺乏创新等问题,影响到了学生物理知识内化效果。在这一背景下,为了促进学生创新思维、实践能力、动手操作能力等的发展,应积极探索课堂上创新实验的设计方法,让学生在物理创新实验活动参与过程中得以全面发展。以下就是对高中物理实验教学难点问题的详细阐述。
一、高中物理教学中创新实验设计与实践现状
高中物理教学中创新实验的设计与实践仍然存在着某些不可忽视的问题,其主要体现在以下几个方面:
第一,难以体现学生主体地位。部分教师在物理创新实验设计时,仍然沿用以教师讲授为主的教学方法,先由教师示范整个物理实验流程,学生进行模仿。这种以教师示范为主导物理实验教学模式,限制了学生思维的发散,不利于学生课堂主体地位的发挥。
第二,对实验设计重视度不够。在高中物理教学中,虽然部分教师已经意识到了设计创新实验的重要性,开始通过实验——实践这一过程整理、归纳、总结一些物理知识。但是,仍有部分教师停留在听讲固有模式上,对实验设计的重视度不够,难以激起学生物理实验探究兴趣[1]。
第三,物理教学严重缺乏创新。在高中物理创新实验设计过程中,不注重引领学生自主探索一些实验元素,仅关注学生理论知识、概念等的理解情况,缺乏创新。
总之,高中物理教学中创新实验的设计与实践仍然不太理想,应积极推进创新实验设计的进步,达到相对理想的教学效果。
二、高中物理教学中创新实验的具体设计
(一)分组实验设计
在高中物理教学中,为了实现物理教学目标,应突破以教师示范为主导的创新实验设计方法,尝试设计一些分组实验活动,激发学生物理实验探究兴趣。
例如,某教师在沪科版八年级物理第六章《力与运动》中第一节“牛顿第一定律”知识点教学时,为了点燃学生物理实验探究热情,先为学生讲解了“惯性”这一内容。接着,为学生播放了一段实验演示视频,先将一张纸条放置于桌子边缘位置。然后,将手中的钢笔帽放在纸条上,当纸条以较快的速度被抽出时,钢笔帽不会倒下。待视频观看完毕后,教师将全班学生分为了若干个小组,比一比哪个小组实验操作的最好。同时,要求学生在分组操作完毕后,总结实验结果。以A组为例,该组选举出了两名同学对实验进行演示,其中一人负责摆放纸条和钢笔帽,另一人负责抽纸。在实验演示完毕后,其中一人总结到:“钢笔帽不会倒是由于它有一定惯性,在纸条抽出时,仍会保持静止状态。”
再如,某教师在沪科版九年级物理第十五章《从测算家庭电费说起》中“电流做功与哪些因素有关”知识点教学时,设计了一个分组实验活动,先给学生4分钟时间,让学生独立看书,自学课本上的内容。接着,将学生分为了若干个学习小组,为每个小组发放电源一台、电热丝两根、开关一个、电压表一个、电流表一个、相同温度计两只、等质量煤油两瓶、带孔瓶塞、导线夹和若干导线。然后,以启发诱导式教学方式,先为学生演示了把“220V 25W”和“220V 100W”灯泡接到电路的过程,提问:“电流做功与哪些因素有关?”请学生经过小组讨论后大胆猜测,有的同学说可能与通电时间有关,有的同学说可能与导体两端电压有关,还有的同学说可能与导体电阻有关……待学生提出假设之后,开始引导学生设计实验验证猜想与假设[2]。这时,某一小组联想到可以采取控制变量法,加热等质量的水和煤油,测量煤油升高温度和电流产生热量,但是如何证明热量与电压关系呢?教师尝试激励学生想一想设计什么样的电路,待学生讨论出方案以后,师生共同评估。最后,按照实验设计电路和实验记录表格,展开分组操作行为。
上述案例,强调了分组实验的设计。这种创新实验设计方式,注重鼓励学生经过小组成员间的自由讨论,分析、总结、归纳实验数据,可更好的激起学生实验探究兴趣,让学生实践操作能力得到更好的训练。
(二)演示实验设计
在高中物理教学活动开展过程中,也应设计一些演示实验,为学生讲解实验中相关理论知识,激发学生思维碰撞,让学生更好的理解课堂教学内容。
例如,某教师在沪科版九年级物理第十七章《电从哪里来》中“怎样产生感应电流”知识点教学时,先用多媒体教学工具为学生展示了发电机模型。如下所示:
接着,提出了一个猜想“线圈只有转动才能有电流”,让学生想一想发电机发电是否与导体运动有关。然后,制定了一个实验计划,并按照计划内容为学生演示实验。如下:
同时,总结了实验现象。即当电路闭合时,电体AB静止,无感应电流。电体AB切割磁感线,有感应电流,不切割磁感线,无感应电流。当电路断开时,电体AB无论处在哪一种运动状态,都无感应电流[3]。随即,设计了一个问题:“猜一猜,怎么才能在导体中产生电流?”鼓励学生总结实验结论。
结论:综上可知,高中物理创新实验教学活动的展开关乎着学生学习效率的提升。即高中物理创新实验设计是实现高中物理理论与现实相结合的有效办法,在创新实验具体设计时,应突破传统“教师教,学生学”的固有实验模式,设计一些分组实验和演示实验,让学生在自主性较强的实验引导下,更为积极的探究物理实验,感受到物理实验趣味性,全身心地投入到其中,养成良好的思维能力,掌握一些物理实验技巧,学会分析问题、解决问题。
参考文献:
[1]张文超.高中物理教学中创新实验的设计方法探讨[J].科技创新导报,2016,13(21):157+159.
[2]陈小平.创新实验设计,培养高中生的物理核心素养[J].课程教学研究,2016,20(10):67-71.
[3]欧阳国梁.关于高中物理教学中的实验设计创新问题研究[J].黑龙江科技信息,2012,30(22):169.