高中物理实验教学的学科核心素养培育途径

(整期优先)网络出版时间:2018-02-12
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高中物理实验教学的学科核心素养培育途径

郑颂真

(贵港市港北区高级中学广西贵港537100)

摘要:本文中通过高中物理实验教学为载体,分析培养学生物理学科核心素养的方法,提高高中生整体素质,为后期学习奠定基础。

关键词:高中物理;实验教学;核心素养;培养途径

高中物理实验教学中培养学生学科核心素养的途径有很多,物理教师要充分考虑各方面情况,如教学进度、教学目标、学生情况等,选择合适的切入点,充分利用物理实验来培养与提高学生们的学科核心素养。

1、联系生活现象,丰富物理实验教学内容

借助生活经验创设问题情境,让学生在问题中学习知识,掌握物理规律,并在实际生活中熟练运用,培养学生科学探究精神。同时也可以通过一些简单有效的生活现象,揭示物理现象与原理。

如,生活中游乐园或电视节目上经常我们会看到“水流星”的表演,演员用绳子的两端分别拴着一个小桶,桶中装满了水,双手倒换迅速使水桶旋转起来,当上面的水桶口朝下时水也不会流出来。这样的现象容会引起学生的兴趣,然后组织学生讨论其中的技巧,引出“当水桶的速度达到或超过某一固定值时桶内的水就不会流下来”这一问题,从而引出向心力。在这样一个与现实生活相连接的情境中,学生会积极开动脑筋,设身处地的思考这类与安全相关的问题,并且积极交流,共同探讨,集思广益,进而延伸到实际生活中,让学生举例说明生活中存在的离心力情况,有:急速转弯的车上、棉花糖制作等。达成激发学生学习兴趣,丰富教学内容的目的。

2、借助实验现象,培养学生创新思维能力

若学生没有好的解题思路或方法,教师一定要发挥自身的引导作用,与学生一起进行分析,帮助学生掌握该类问题的解题思路和方法,培养学生针对该类问题的解决能力,体现出实验教学的积极性。例如,在分子直径数量级的测量实验中,很多学生在开始时都感觉无从下手。这是因为学生从来没有接触过相类似的问题,该题已经超出学生的知识范围。但这是一个非常典型的问题,主要利用单分子油膜法进行实验。将准备好的油膜覆盖在分子表面,再利用读取的面积计算出分子直径所占有的数量级。

该实验具有非常积极地教学作用,首先,它可以加深学生对分子直径数量级的记忆,在以后进行分子直径数量级估算时有一个明确的参考作用;另外,帮助学生对测算分子直径数量级有一个大概的了解和认识;最后,该种测量法对学生创造力具有一定的启迪作用,利用分子体积不变性原理,为学生处理很多相似问题时都指明了解题思路与思考方向。教师应利用对该实验的解题方向和思路的讲解,让学生达到举一反三的目的,实现高质量教学。

3、还原实验场景,培养学生实践动手能力

在日常物理实验教学中,教师应根据实验内容尽可能设计一些具有探究性的实验问题,让学生根据实验现象和原理自行探索和研究,并在实验过程中以小组形式进行探究,帮助学生对已掌握的物理知识进行深化。

例如,在指导学生利用废弃塑料水瓶进行平抛运动,观察物体平抛运动轨迹的实验研究中,学生通过观察和记录每次水瓶平抛时的运动轨迹,从而探究该实验中所包含的物理原理。通过学生间的相互合作,共同对物理实验的现象进行探究,启发学生探究思维,从实验探究过程中帮助学生发现自身的长处和缺点,从而不断改进,培养自身严谨负责的科学态度,对高中物理学生学科素养进行有效提升,使学生在以后物理实验学习中更加得心应手。

4、手脑并用,培养学生学科素养

在物理实验教学活动中,“探究实验过程”对培养学生手脑并用能力作用明显,其在教学活动中起到不可替代的作用,否则对学生“实践能力”培养不利,而且极大程度上降低了实验数据的准确性,最终得出错误的实验结论。在“验证机械能守恒”定律时,机械能守恒验证方法看似简单,实际操作起来却十分复杂,经常出现结论验证错误的现象,教师可以根据实验步骤和原理,提出相应的探究问题,供学生探究和思考。

【探究问题】

①在进行实验时,要选择什么样的重锤?

②实验时,重锤的质量是否需要测量?

③在实验时,是先放纸带,还是先接通电源?

④在实验过程中,为什么要选择第1-2点,且间距为2mm的纸带进行数据计算?

【探究器材】

计时器;电火花;夹子;纸带;重物

图1验证机械能守恒

【结论思考】

在实验验证过程中,如果选用的重锤大而且轻,阻力做功的比例定然很大,不可忽略,因此,选择重锤时,一定要选体积小,质量较大的,尽可能减少阻力做功。

为了验证机械能守恒,没必要对重锤质量进行,因此测量过程可以省略。

为保证打点计时器正常工作,且打出的原点准确,一定要先接通电源,再放纸带,而且该顺序不得颠倒。

选择1-2计数点间间距接近2mm的纸带进行计算,是因为该段时间重锤所受阻力及小,且从静止状态开始进行自由下落运动。

结语

高中物理学习中的主要内容就是物理实验,教学中既要让学生掌握实验原理、实验方法,还应该引导学生掌握实验本质,达成培养与提高学生物理核心素养的目的。

参考文献

[1]朱玲娟.基于核心素养的物理实验的教学研究[J].考试周刊,2018(36):168.

[2]甘益民.核心素养下的高中物理实验教学开展思路[J].考试周刊,2018(30):154-155.

作者简介:郑颂真(1990.6),女,汉族,广西贵港,本科,学士,中学二级教师,主要研究方向,高中物理课堂教学。