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重视物理活动教学培养科学探究能力
  摘 要:在高中物理教学中,教师要重视物理活动的设计和组织,以提升学生学习品质。整合教材活动内容、优化教学活动设计、切准活动投放时机、创新实验活动形式,教师从不同维度出发展开施教和创新探索,都可以获得丰富助学动力,让学生在不断实践体验中形成学科综合能力。
  关键词:高中物理;物理活动;探究能力
  物理属于自然学科,具有实践性本质属性,教师在教学设计时,需要有实践渗透自觉意识,深潜教材整合活动内容、优化活动设计、创新实验活动形式、拓宽实践活动维度,都能够为学生提供更多科学探究的机会,让学生在实践体验中提升学科能力。实践探索是一项复杂的系统性构架行为,教师要为学生创造观察、提问、猜想、实验、推理、概括、分析、归结的实践机会,促使学生自觉参与到实践活动之中,以培养其科学探究的能力。
  一、整合教材活动内容,明确科学探究目标
  高中物理教材中有大量实践活动内容信息,实验设计、案例分解、信息搜集、调查任务投放、生活操作等,都成为学生实践活动可以选择的内容。教师在教学设计时,需要深入教材文本之中,对相关内容进行科学的整合,准确定位课堂教学方向,为学生创设更多参与实践活动的机会,以有效提升课堂教学的针对性。高中教材分为必修和选修两个部分,对物理概念进行研究时,引入了实验法、实例法、类比法、复习法、抽象法,不仅要求学生理解和掌握物理规律,还要让学生学会探索物理规律,让学生在实践操作中逐渐进入学习状态。
  如教学鲁科版高中物理必修一《运动、空间和时间》,教师在教学设计时,对教材内容进行深入阅读和研究,明确了课堂教学目标,将合理运用参照系判断物理运动情况,以及学会用坐标系描述空间位置作为教学重点内容。课堂启动后,教师先让学生认识多种运动形式,对机械运动进行定义,梳理参照系相关概念,以及探索参照系的确定方法,利用演示实验,对学生进行空间位置描述训练。学生与教师一起探索相关内容,对本章节内容有了总体把握。为给学生以更清晰认知,教师让学生展开生活研究:从生活中找到空间位置描述案例,运用参照系进行空间位置描述操作,看谁能够正确使用相关方法。教师任务下达后,学生都能够积极行动起来。因为有前面的学习做铺垫,学生的主动探索都能顺利展开,课堂教学进入学生互动探索阶段。课堂展示时,教师让学生自由展示,学生踊跃发言,课堂学习氛围逐渐建立起来。
  教师对教材进行整合处理,为课堂教学设定鲜明目标,让学生有了明确的学习方向。特别是为学生布设探索学习任务,给学生主动探索创造机会。学生顺利进入探索阶段,获得了丰硕的学习成果。整合教材活动内容,不是简单的物理操作,而是要有兼顾意识,以提升教学契合性为目的,形成课堂教学亮点。
  二、优化教学活动设计,明确科学探究目标
  教师展开教学设计时,需要有充分的教情和學情调查作为基础。特别是教学活动内容的选择、教学活动程序的设计、活动效果的评价等环节,都需要有进一步优化的准备。教师在教学预设时需要有生成意识,为教学活动准备更多预案,对提升教学活动品质有重要现实意义。教学活动是学生直接性的学习操作,给学生带来的感知更为直观,教师要引导学生做好探究的准备,明确探究目标、探究程序、探究方法、探究路线,确保实践活动顺利推进。
  教学活动形式众多,教师要精心选择,以提升活动的操作效果。如教学"匀变速直线运动规律"时,教师先利用多媒体播放一些动画视频,对匀变速直线运动进行直观解读,让学生自行总结匀变速直线运动的定义。学生经过讨论,很快达成共识:在相等的时间内速度的变化相等的直线运动。教师继续引导学生总结匀变速直线运动的规律,学生利用相关公式进行解读,学习进入核心位置。教师为学生布设相关题目,并给学生布设探索任务:求解匀变速直线运动相关题目,总结常规的操作路线。学生开始研究解读相关题目,并探索出清晰求解思路:审题—画出过程图—判断运动属性—选取正方向—选用公式列出方程—求解方程。教师对学生探索结论进行评价,课堂教学进入师生互动环节。
  教师为学生布设匀变速直线运动题解思路探索任务,给学生创造难得的探索机会。从学生具体表现可以看出,教师教学布设是比较成功的。学生探索热情很高,探索效果显著。优化教学活动设计,教师要明确科学探究目标,利用目标导学法展开教学推进,确保课堂教学活动有更高的针对性。
  三、切准活动投放时机,启动科学探究机制
  物理实践活动投放时,教师需要对实践活动启动时机作出精心筛选,以提升教学适合度。课堂导入时、课堂互动时、重点突破时、教学训练时,都属于实践活动切入时机,教师要对实践活动操作机制,以及活动程序等内容作出评估,确保实践活动顺利启动,为学生提供适宜学习感知机会。物理学科内容带有抽象性特点,单凭学生个人能力难以形成学习突破,教师在活动投放时,需要提升针对性,让更多学生都能够快速融入活动之中,自然建立学习联盟,形成学习合力,促使学生顺利习得学科素养。
  在教学"力的合成"相关内容时,教师课堂导入阶段利用多媒体为学生展示一组图片:这是一队纤夫弯腰在河边拉纤的图片,另一张图片是两只小船拉着一个巨型海上钻井平台在海上移动。这两只小船和一队纤夫的作用有什么不同?你想提出什么样的问题呢?同桌两个人合作,借助身边的物品进行相关实验操作,看看有什么新发现。学生根据教师布设展开观察讨论,并找到一些可以利用的材料进行模拟实验操作,对实验环节和体验进行总结,提出个性问题。"一直线力的合成和不在一直线两力的合成有什么不同?""两个力就一定轻松吗?"教师让学生具体解读自己的发现,归结其内在原理,学生都能够给出比较圆满的解读。
  教师在课堂导入时为学生布设一个同桌合作完成学习任务,成功激活学生学习探究的热情。从学生具体学习实践中可以看出,教师活动投放时机抓得比较成功。学生都能展开创新探索,而且能够形成学习合力,其操作呈现高效性。教师根据教学实际需要作出实践活动投放,不仅体现崭新教学思想,还能够形成教学突破点,其助学作用体现得更为完美。
  四、创新实验活动形式,提升科学探究效度
  物理是一门实验的课程,在教学活动中,实验活动占据更多比重。教师需要有创新意识,对实验组织形式、实验操作程序、实验调度方法、实验评估方式等内容进行更多探索,让学生顺利进入实验操作环节,以提升科学探究的效度。特别是观察实验、探索实验、验证实验,都需要学生亲自参与其中,教师对实验进行观照性设计和改革,自然能够形成丰富动力,为学生学科能力塑造提供更多便利条件。
  物理实验大多需要特定环境和条件,如果教师能够为学生准备一些随时随地都可以操作的实验,自然能够赢得学生的普遍欢迎。在教学"摩擦力"相关内容时,教师为学生设计"直线纸币托硬币"实验:一张纸币和一枚硬币,你能够将硬币放到竖起的纸币上吗?学生开始实验操作,可无论如何操作,这硬币都放不上去。有些学生合作操作,也只有很少的学生能够将硬币放上去。这时教师给出提示:我们现在要学习的是摩擦力,如何利用摩擦力完成实验呢?学生开始对教学内容进行细致研究,自发进行经验交流。很快,有学生找到了正确的操作方法,非常成功地将硬币放到竖起的纸币边上了:先将纸币形成一点弧度,将硬币放上去,然后轻轻拉直纸币,硬币与纸币之间有一定摩擦力出现,确保硬币不掉下。
  教师为学生布设一个趣味探索性实验,成功调动学生学习主动性。教师没有给出具体操作方法,而是发动学生展开探索学习,让学生自己归结方法,给实验赋予更多挑战色彩,将学生探索思维激活,获得丰富探索成果。物理学科离不开实验,教师抓住学生学习心理展开教学调度,自然能够成功激活学生学习热情,形成更多学习成长点。
  五、拓宽实践活动维度,培养科学探究能力
  物理学科与学生生活实践有密切关联,教师要有接轨意识,针对学生生活认知基础展开教学布设,以提升实践活动的契合性。让学生对自然现象展开科学探究,对社会生活案例展开科学解读,都可以为学生提供崭新学习机会。特别是信息时代的快速发展,为物理学科教学带来更多机遇,学生获取信息的渠道更加丰富,借助海量信息支持实践活动成为可能,对培养学生科学探究实践能力形成强力支撑。
  拓宽实践活动维度,教师需要针对学生学习实际做出创新设计。在教学"力的合成"相关内容时,教师将"通过实验归结力的平行四边形法则"作为本章节的重点。为有效提升课堂教学效率,教师让学生通过分组实验来验证力的平行四边形定则,并给学生提供实验物品:方木板、白纸、大头钉、弹簧秤、橡皮筋、细线、直尺等。学生拿到实验物品后,教师指导学生开始组装实验设备,并让学生做好实验记录,通过分析相关数据,得出有效结论。学生根据教师引导,都能够顺利进入实验操作状态,并自觉展开实验探索,对相关数据展开多重分析。经过多次操作,学生实验操作获得丰富数据信息,教师对学生实验操作进行确认:对角线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,即对角线与合力重合,满足平行四边形法则。
  教师为学生准备实验用品,给学生规划实验操作步骤,组织学生展开实验操作,都为学生顺利进入实验创造条件。学生在实验中对相关数据进行精细化处理,获得丰富实验结论,顺利完成探索任务。拓宽物理学习视野,教师需要有创新意识,接轨学生生活认知基础展开教学,自然能够获得事半功倍的操作效果。
  六、结语
  物理學科教学中引入活动内容,符合学科教学的自然诉求,与学生学科能力高度一致,教师要对实践活动进行整合、优化处理,为学生提供更多参与机会,进而培养学生科学探索能力。"实践出真知。"让学生在科学实践活动中展开探索,不仅能够有效提升学生的学力基础,还能够培养学生良好的学习习惯和生活态度,为其综合素养的提升提供丰富动力。
  参考文献:
  [1]李小洪.基于学科核心素养的高中物理教学实践[J].教师,2018(26):80-81.
  [2]王和平.浅谈高中物理探究式实验教学[J].求知导刊,2017(29):23.
 
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