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基于核心素养的高中物理学生分组实验教学探索
摘要:本文聚焦于核心素养背景下高中物理学生分组实验教学的探索。通过阐述核心素养对高中物理实验教学的要求,分析当前分组实验教学存在的问题,提出以培养学生物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任为目标的教学策略,并结合具体教学实例进行说明,旨在提升高中物理实验教学质量,促进学生核心素养的发展。
关键词:核心素养;高中物理;分组实验教学
一、引言
随着教育改革的不断推进,培养学生的核心素养成为教育的重要目标。在高中物理学科中,核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任。学生分组实验作为高中物理教学的重要组成部分,对于培养学生的核心素养具有不可替代的作用。通过分组实验,学生不仅能够亲身体验物理知识的形成过程,还能在合作中锻炼团队协作能力,提升科学探究水平。然而,目前高中物理学生分组实验教学在实施过程中仍存在一些问题,需要进一步探索有效的教学策略以适应核心素养培养的要求。
二、核心素养对高中物理学生分组实验教学的要求
2.1 物理观念的构建
在分组实验中,学生通过对实验现象的观察、实验数据的分析,形成对物理概念和规律的深刻理解,进而构建物理观念。例如,在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,学生通过控制变量法分别研究力与加速度、质量与加速度的关系,从而深入理解牛顿第二定律,构建力与运动的物理观念。
2.2 科学思维的培养
实验过程需要学生运用科学思维对实验方案进行设计、对实验结果进行分析和推理。在“探究楞次定律”的分组实验中,学生需要观察感应电流的方向与磁通量变化的关系,通过归纳、总结等思维方法得出楞次定律,培养逻辑思维和批判性思维能力。
2.3 科学探究能力的提升
分组实验为学生提供了科学探究的平台,学生在提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与交流等环节中,提升科学探究能力。如在“探究动能定理”实验中,学生自主设计实验方案,选择合适的实验器材,进行实验操作并处理数据,在探究过程中不断提高科学探究能力。
2.4 科学态度与责任的养成
在分组实验中,要求学生尊重实验事实,如实记录实验数据,培养严谨认真的科学态度。同时,学生要意识到物理知识对社会发展的重要性,树立正确的科学价值观和责任感。
三、当前高中物理学生分组实验教学存在的问题
3.1 实验教学目标重知识轻素养
部分教师在进行学生分组实验教学时,过于注重学生对实验知识和技能的掌握,将实验教学简单地视为验证物理知识的手段,而忽视了对学生核心素养的培养。实验过程往往是教师详细讲解实验步骤,学生按部就班地操作,缺乏对实验原理的深入思考和自主探究。
3.2 小组合作缺乏有效性
在分组实验中,小组合作常流于形式。部分小组分工不明确,导致部分学生参与度高,而部分学生无所事事。同时,小组内缺乏有效的沟通与协作机制,遇到问题时不能共同探讨解决,影响实验教学效果。
3.3 实验资源利用不充分
一些学校物理实验设备陈旧、数量不足,限制了学生分组实验的开展。此外,教师对实验资源的开发和利用不够,仅局限于教材规定的实验器材和实验方法,不能充分挖掘生活中的物理资源,拓展实验教学内容。
3.4 实验评价方式单一
目前,对学生分组实验的评价主要以实验报告为依据,注重实验结果的正确性,忽视了学生在实验过程中的参与度、合作能力、创新思维等方面的评价。这种单一的评价方式不能全面、客观地反映学生的实验素养,不利于学生核心素养的培养。
四、基于核心素养的高中物理学生分组实验教学策略
4.1 明确教学目标,融入核心素养
教师在设计分组实验教学时,要将核心素养的培养融入教学目标中。例如,在“探究向心力大小与哪些因素有关”实验教学目标中,不仅要让学生掌握向心力公式,更要通过实验设计、数据分析培养学生的科学思维,通过小组合作提升学生的科学探究能力,让学生在实验过程中养成严谨的科学态度。
4.2 优化小组分组,促进有效合作
合理分组是保证小组合作有效性的关键。教师应根据学生的学习能力、性格特点等因素进行分组,确保每组学生能力均衡。同时,明确小组内成员的分工,如组长负责组织协调,记录员负责记录数据,操作员负责实验操作等。在实验过程中,教师要引导学生积极沟通,共同解决问题。例如,在“探究变压器电压与匝数的关系”实验中,小组成员分工协作,共同完成实验,在合作中培养团队精神和沟通能力。
4.3 充分利用实验资源,拓展实验内容
学校应加大对物理实验设备的投入,更新和补充实验器材,为学生分组实验提供良好的硬件条件。教师要善于挖掘生活中的物理资源,拓展实验教学内容。例如,在“探究摩擦力”实验中,可以利用筷子提米的生活实例,引导学生思考摩擦力的相关知识,并让学生利用身边的材料自制实验器材,如用木块、毛巾、弹簧测力计等探究影响滑动摩擦力大小的因素,增强学生对物理知识与生活联系的认识。
4.4 建立多元化评价体系,全面评价学生
建立多元化的实验评价体系,综合评价学生在实验过程中的表现。除了对实验报告进行评价外,还要关注学生的实验操作技能、小组合作能力、创新思维等方面。可以采用教师评价、学生自评和互评相结合的方式。例如,在“探究加速度与力、质量的关系”实验结束后,教师对小组整体实验情况进行评价,小组成员之间相互评价在实验中的贡献,学生自己对实验过程中的收获与不足进行总结,通过多元化评价全面促进学生核心素养的发展。
五、结论
基于核心素养的高中物理学生分组实验教学是培养学生物理学科核心素养的重要途径。通过明确教学目标、优化小组合作、充分利用实验资源和建立多元化评价体系等教学策略,可以有效解决当前分组实验教学中存在的问题,提升实验教学质量。在教学实践中,教师应不断探索创新,将核心素养的培养贯穿于学生分组实验教学的全过程,为学生的终身发展奠定坚实的基础。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订)[M].北京:人民教育出版社,2020.
[2]周仕荣.高中物理核心素养的内涵与教学价值[J].课程·教材·教法,2017,37(04):104 - 109.
[3]黄恕伯.对物理学科核心素养的认识[J].物理教师,2017, 38 (01): 2 - 6.
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