摘 要:在我國教育改革不斷深入推進的背景下,我國高考制度也在不斷創新,其中最為明顯的一點是學生可以按照自己的興趣和特長來選擇學科。從高考物理學科來分析,對于物理實驗教學的重視在不斷提升,日常物理教學需要更加重視物理實驗教學,這也對物理教師提出了更高的要求。基于此,本文就新高考改革背景下高中物理實驗教學優化策略開展探究。在介紹新高考改革對高中物理教學所產生影響的基礎上,重點分析了當前高中物理實驗教學現狀;結合人教版高中物理教材,提出了新高考改革背景下高中物理實驗教學優化策略,以此來為高中物理教師開展物理實驗教學工作,提供一些有價值的參考和指導。
關鍵詞:新高考;高中物理實驗教學;優化
新高考制度的不斷推進,很多地區高考開始進入3+3模式,也就是在語數英三門必考學科之外,再結合學生自己的興趣和特長從生物、物理、化學、歷史、地理和政治等學科中再選擇三門學科來進行學習、考試。這一改革政策推出后,選擇物理學科的學生數量越來越少,主要是因為物理學科學習難度較大,學生對很多抽象的物理原理和現象無法理解,再加上新高考制度更加強調了物理實驗的重要性,高中物理教學中對于物理實驗教學一直處于不溫不火的狀態,學生物理實驗掌握情況并不理想,因此,導致很多學生望而卻步。基于上述原因,在高中物理教學中,需要結合新高考改革政策的要求,不斷加強對物理實驗教學的關注度和重視,優化物理實驗教學策略,激發學生參與興趣,提高物理實驗教學質量和效果,提升學生的物理學科核心素養。
一、新高考改革對高中物理實驗教學所產生的影響
新高考更加強調了高中物理教學中物理實驗教學的重要性,并且強調通過物理實驗教學來培養學生自主學習的意識,在突出物理實驗探究性的同時,通過教師物理實驗演示和指導來提高學生自己動手探究的能力[1]。在物理實驗中通過自己設計實驗、自己操作實驗器械、自己進行實驗數據處理和分析等來建立物理實驗思維,培養學生物理思維。另外,新高考改革還要求物理實驗教學和實際生活緊密聯系在一起,學生通過物理實驗來對生活中的一些物理現象進行學習理解,并通過物理實驗來找出解決生活中問題的方法,強化學生對物理和生活聯系的認知度。此外,新高考改革對于學生是否可以正確掌握物理實驗儀器器械使用方法、數據測算方法,物理實驗原理等進行了強調,通過物理實驗教學指導來讓學生可以掌握自主處理實驗問題的方法和能力[2]。總之,在新高考改革背景下,對于高中物理實驗教學的要求越來越高,這就需要高中物理教師按照高考改革的要求來進行物理實驗教學的優化,并結合教材和學生實際發展需求來開展物理實驗教學,幫助學生更好地應對新高考。
二、新高考改革背景下高中物理實驗教學現狀
(一)物理實驗教學中缺少對生活的探究
很多高中物理教師在開展物理實驗教學時,忽視了和學生實際生活的聯系性,對于生活的探究明顯不足。比如,一些物理教師教學物理實驗時多以物理課本上的內容為主,并未給學生建立一個自主實驗探究環境,物理實驗的思路設定、實驗方法選擇和實驗操作等方面仍是以物理教師的主導為主,學生自主思考和操作的時間非常少,導致學生在物理實驗中并沒有真正形成自主探究能力和物理思維能力,對于物理實驗的認知仍然停留在一些理論層面,甚至對物理原理和實驗操作的認知并未合一,局限性更為明顯。另外,一些物理教師在開展物理實驗教學時,雖然是以實際生活情境為主,但實驗方案的設計、實驗流程、實驗操作步驟,以及最終所體現出來的實驗原理并未和實際生活中的問題進行銜接,學生無法真正將物理原理和實際生活中的問題進行很好地聯系,導致物理實驗教學的生活探究性丟失[3]。
(二)形式化的物理實驗,導致學生興趣不足
現階段,高中物理實驗教學中最為明顯突出的問題就是實驗教學的內容多以教材為主,并且實驗中所顯現出來的深度不足,在帶動和激發學生參與學習興趣方面并未發揮出良好的作用和價值。一些物理教師為了應付教學要求,或者是加快教學進度,物理實驗教學中常常會按照教材要求,或者是按照相應的流程開展物理實驗教學,使得物理教學的形式化、機械化問題更加突出。教師講解完成后,便會讓學生按照自己的步驟和流程操作,再進行實驗目的、實驗操作步驟、實驗結果的分析總結。學生在整個學習中一直處在被動接受的狀態,至于為什么要這樣操作,為什么采用這種實驗標準,實驗中都反映了哪些問題等都未曾進行深入思考,形式化實驗教學并不利于激發學生對物理實驗學習的興趣,學生自主進行物理實驗探究的動力不足。學生在缺少深入思考和分析狀態下,無法真正將物理實驗的教育價值和作用發揮出來,學生參與物理實驗的體驗感不足,物理實驗的教學質量和效果也無法真正顯現出來。
(三)物理實驗教學評價體系不夠完善
新高考制度的改革和推進,物理實驗教學在物理學科教學中的地位越發重要。很多物理教師也意識到了物理實驗教學的重要性,并在物理實驗教學中嘗試按照新高考改革的要求進行,但在物理實驗教學評價方面卻并未滿足新高考改革的要求,對于學生物理實驗的參與情況并未設定相應的、合理性的評價目標。現有的教學評價也多是以學生是否正確完成物理實驗操作為主,并未體現出新高考改革的目標要求,導致很多學生參與物理實驗后體驗感不足,相應的物理知識點和物理原理并未掌握[4]。也有一些教師的物理實驗評價方式單一,多以口頭陳述的方式指出學生實驗中的問題和不足,更容易打擊學生參與積極性和主動性,很多學生表示在教師說了問題之后,自己就不知道下一步該怎樣操作了,并且有了一些退意;還有一些學生原本還有一些自己的想法,想通過實驗來嘗試一下是否正確,但教師評價后這種嘗試的想法消失,只想按照教師給出的操作流程完成。不完善的教學評價未能滿足新高考改革的要求,甚至還打擊了學生參與物理實驗的積極性,不利于教師高質量地完成物理實驗教學。
三、新高考改革背景下高中物理實驗教學優化策略
(一)物理實驗教學中引入生活化元素
新高考政策的改革更加強調了高中物理實驗教學的探究性和生活性。所以,在高中物理實驗教學中,物理教師需要激發學生自主探究的興趣和動力,體現學生在物理實驗學習中的自主性,給予學生自主探究、操作的時間和空間。物理教師可以先按照每位學生的實際學習情況和擅長情況進行分組,然后將物理實驗的目標提出來,而實驗的思路則可以讓學生自主進行探究,這一過程中要嘗試引導學生和實際生活進行聯系,并創設生活化情境,滿足新高考改革對于物理實驗教學的要求。
比如,在高一上學期第三章第四節《力的合成和分解》教學中,教學的目標是幫助學生對力的合成原理進行深入理解。物理教師可以先將學生進行小組劃分;之后,準備好物理實驗所需要的器械,如小圓環、橡皮筋、彈簧測力計等。在物理實驗正式開始之前,物理教師可以先結合生活中的實際問題為學生創設生活化的情境,讓學生充分表達自己的想法和看法。例如,生活中一個事物上存在兩種力的情形案例,兩個人一同搬抬同一個書柜;之后,讓學生利用實驗的方式來還原生活中的場景。每個小組由兩名學生拉動彈簧測力計,拉動測力計的過程中,拉力的方向要保持水平對稱性;一名學生對橡皮筋的位置進行固定,另外一名學生將拉動彈簧測力計時測力計的數值,橡皮筋發生偏移的角度記錄下來;小組剩余的學生則是進行建模分析,并指導兩名學生讓橡皮筋按照水平的位置拉伸;最后,小組成員將記錄的所有數據進行整理分析,對力的合成原理進行實驗分析,得出最終的實驗結果和結論。
(二)開展靈活性、趣味性物理實驗教學,激發學生的學習興趣
新高考改革要求高中物理實驗教學要避免形式化、機械化和淺顯化的教學模式,利用具有深度性、靈活性、趣味性的實驗教學方式來激發學生參與的興趣[5]。所以,高中物理教師要按照學生的實際需求和興趣點,開展趣味性物理實驗教學。通過科學合理的物理實驗教學設計,激發高中學生參與物理實驗學習的興趣和內驅動力,豐富學生參與物理實驗學習的體驗感,使學生掌握物理原理和知識。這一過程中,物理教師還需要讓學生自主進行物理實驗,調動學生的主觀能動性,幫助學生自主探究并解決物理學科問題。
比如,在第四章第二節《探究加速度與力、質量的關系》實驗教學中,物理教師可以借助計算機數據和傳感器數據分析的方式來讓學生在工具的使用下對力和加速度的關系進行測量了解,這種方式在提高實驗研究結果準確性的同時,還可以讓實驗的現代性、趣味性得到更好的提升。為了讓實驗教學的趣味性更強,物理教師可以設置不同的實驗,滿足不同水平學生的需求。比如,基礎一般的學生可以設置側重原理認識的實驗,基礎較好的學生可以選擇更高一層關于影響實驗結果因素的實驗研究。利用分層化的實驗教學方式來讓學生結合自己的實驗興趣開展自主實驗分析,在兼具趣味性的同時也可以實現個性化實驗教學。實驗教學中,物理教師還可以借助網絡來為學生創設一個虛擬化的物理實驗室,對不同的物理實驗環境和場景等進行模擬,為學生營造一個具有物理氣息和環境的實驗操作氛圍,增加物理實驗開展的靈活性和操作性。在學生自主操作性的實驗結束后,物理教師還可以讓學生自主設計物理實驗,嘗試對加速度與力、質量之間的關系,關系點等進行實驗分析與探究,對學生自主解決問題和創新創造等能力進行培養鍛煉。
(三)按照新高考改革的要求,完善物理實驗教學評價體系
新高考改革制度的不斷深入和推進,要求高中物理教師在開展物理實驗教學目標設置時,也要遵循新高考制度改革的要求,相應的物理實驗教學評價體系也需要進行調整與完善,要按照新高考改革的要求來突出學生動手能力、創新思維、實驗探究能力、合作學習能力和分析解決問題能力,以及物理實驗基本操作技能等綜合性能力的培養和提升[6]。因此,物理實驗教學評價不僅要體現出教師評價的價值,同時還要體現出學生作為評價主體在自我評價和評價他人等方面的作用和價值,而且評價不能再單純地依靠結果評價,而是要重視過程性評價的作用,通過過程性評價來對學生物理實驗學習和操作的情況進行準確評價,為后續教學的完善優化提供更為精準的參考。
比如,在必修三第一章第二節《用油膜法估測油酸分子的大小》實驗教學中。教師在前期實驗準備階段,即讓學生參與進來,并引導學生對這一實驗的目的、要求、操作流程,以及實驗預期結果、可能存在的問題和不足等進行分析思考。例如,教師可以先向學生提出問題,如在實驗分析中哪些因素可能會對實驗的結果產生影響等。在實驗操作中,教師則要鼓勵學生將實驗中的數據記錄下來,并對實驗中的一些現象進行思考。物理實驗的主體是學生,所以學生記錄的過程就是學生對實驗操作思考和反思的過程,便于學生對實驗原理有更深刻的認識和體會。實驗結束后,物理教師要指導學生進行物理實驗報告的撰寫,而學生在對物理實驗報告進行撰寫的過程中,無疑是對自己實驗分析研究的再度思考和反思,每一個步驟、操作流程、結果和結論的分析與形成都是學生對自我的一次評價,而教師通過評閱學生撰寫的實驗研究報告來了解學生實驗學習的效果,不足和問題,提出更具針對性和科學性的評價。或者通過課堂研討會的方式來讓學生將自己物理實驗的結果和結論展現出來,然后,由其他同學來進行評價分析,便于物理教師對學生掌握知識的情況來進行全面性的了解,為下一步教學方案和計劃的調整做出重要反饋。
結束語
綜上所述,新高考制度的改革對于高中物理實驗教學做出了新的重要指示,而且,當前物理實驗教學已經無法滿足新高考改革和學生物理實驗學習的要求。所以,在新高考背景下,高中物理教師需要優化完善物理實驗教學,并在實驗教學中不斷探究新的教學方法,利用開展靈活性趣味性物理實驗教學、完善優化物理實驗教學評價體系等策略,在激發學生學習興趣的同時,拉近物理實驗和實際生活的聯系,并在全面化和科學化的評價反饋中來實現物理實驗教學的高效開展,促進高中學生物理學科素養的提升和發展。
參考文獻
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