高中物理教学研究论文范文第1篇
摘 要:高中物理是一门以实验为主的科目,所以实验在整个物理教学中是处于非常重要的地位的,所以实验教学效果也是教师所关心的问题。在高中物理实验教学中,采用探究式教学对提高教学效率有很大的帮助。
关键词:高中物理;探究教学;实验教学
高中物理是一门实验性學科,所以实验教学在整个教学过程中有着一个非常重要的地位,如何让实验教学的教学效率有所提高,就是教师在教学过程中所关心的问题。采用探究式的教学方式,可以让学生的注意力很好地集中到教学中来,让他们在实践中学习物理知识,以便让学生理解得更加深刻,所以在高中物理的教学中,教师应该重视探究式教学在实验教学中的运用。在实践教学中,我总结了一些有关探究式教学的教学反思,在此和大家一同探讨一下。
一、探究式教学的含义
探究式教学主要指的是在课堂教学中让学生进行探究学习,在课堂中,教师针对某一个问题对学生进行引导,让他们自主探究,自觉思考,从而找到问题的答案。这种教学方式的教学效率很高,在教学中能够体现学生的主体地位,能够让學生的思维得到提高,从而提高他们的学习效率。
在高中物理实验教学中采用探究式教学指的是,教师针对实验设置实验目的、实验过程、实验问题等,然后指导学生对实验的整个过程加以探究,从而让学生对实验有一个较好的理解和感悟,继而提高学生的探究精神和探究能力。在高中阶段,探究式教学采用到物理中是非常恰当的,这样可以很好的提高学生的学习效率,在教学过程中,教师要设计好教学内容,好让学生更好地进行探究式的学习。
二、探究式实验教学的要求
(一)明确探究式教学中的地位
首先,明确学生在探究式教学中的主体地位。在进行探究式教学时,教师必须时刻明确学生的主体地位,这样才能发挥探究式教学的相应作用。在实验教学中教师要突出学生的主体地位,继而提高他们参与教学的意识,让他们积极主动的参与到教学过程中来,培养学生的创新精神。另外,在探究式教学课堂中,传统的教学已经不适用了,教师要让学生的主体性发挥出来,让他们自主探究实验的原理步骤,这样才是探究式教学的精髓所在。当学生的主体地位得到突出以后,他们才能全身心的投入到学习中来,然后才能学到更多有用的知识。
同时,教师也要明确自己的地位。不是说在课堂中突出学生的主体地位教师就不管学生了,在课堂中就放任学生的学习。因为探究式教学学习氛围比较自由,学生的思维比较跳跃,稍不留神他们就容易分神,因此,在这种情况下教师一定要注意管理好班上的纪律,所以,教师要确定自己的主导作用。
(二)探究式教学要求教学要具有探索性
探索性要求教师在教学过程中要激发学生的学习思维。在教学中,教师可以设置一系列问题来激发学生的好奇心,让他们对实验的问题加以探究。在这个过程中,学生要根据已有的知识经验和知识基础,根据教师所给的问题来探索问题的答案,进而寻求实验目的。
当教师把问题设置好以后,教师就要注意引导学生去探索问题的答案。首先教师要把学生的思维集中起来,所以教师这时候就可以用问题来吸引学生。然后在讲解知识点的时候,教师也可以用问题式的方式来让学生理解知识,采用这种方式可以把学生的思维更大限度地拓展开来,继而让他们主动去探索知识的深层含义,让他们更深刻的理解知识点。
(三)让学生进行自我反思
教师教学所得的评价标准就是学生在学习中学到了多少知识,让学生进行自我反思可以让他们知道自己不足的地方,知道自己学到了什么,在今后的学习中自己应该怎么做。首先,在进行物理实验教学前,教师就要设置好科学的问题,这时候就该引导学生多方面的思考了,加深学生的学习印象,帮助学生更该层次的理解物理学科的内涵。其次,在实验的过程中,教师要注意引导学生围绕着实验目的思考。最后,实验结束以后,教师就要让学生进行课后反思,及时找出自己不足之处。在反思的过程中,教师可以让学生对自己的实验过程进行一个总结,找出自己的缺陷,发现自己的优势所在。
在这个过程中,教师的角色也是非常重要的。因为在一个班级中,学生的性格特点不同,所以他们在反思自己的时候归纳的原因也不同。比如有的学生喜欢找外在的原因,那么他们在反思自己的时候就不会找自己的原因,而更多的是说实验太难,或者是运气不好等等,针对这一部分学生教师就要注意引导他们多找自己的原因,好让他们下一次注意提高自己各方面的能力。而另一部分学生就喜欢找自己的原因,对自己要求比较高,但这样也容易让学生丧失对学习的信心,因为每一次自己都做不好,对于这部分学生教师就要注意鼓励他们,引导他们找找外部的原因,增强他们学习的信心。
(四)根据学生的个体差异进行教学
由于学生具有个体差异性,所以他们的学习方式就有所不同。比如有的同学胆子比较小,他们不喜欢在公众场合实验,而有的学生胆子较大,觉得怎么实验都无所谓,还有的学生喜欢动手做实验。针对这些不同的实验教师就可以不定期的开放实验室,这样就可以满足不同学生的学习要求了。不定期的开放式实验室,让学生自愿参加进行实验。这样喜欢实验的学生就可以对实验进行反复联系,不敢在公众实验的学生可以自己抽时间去实验室进行实验。这样的方式可以让学生的兴趣更加浓厚,也能让他们更好地投入到物理的学习中来。
在传统的实验中,学生只会跟着教师的思路走,他们没有自己的想法,在实验过程中也只是跟着实验步骤来,丝毫没有创新精神,并且一旦没有了实验的指导,学生就无法完成实验。因此,在实验中教师一定要让学生克服学生的这种单一的思维,鼓励学生自主思考,独立完成实验,让他们实验过后有所得,这样也有利于拓宽学生的思维,提高他们的创新能力。
在高中物理的教学实践中,运用探究式教学方法是适用于高中生的,这种教学方式也是贴合物理实验教学的最佳教学模式之一。在实际的教学课堂中,教师要多加分析和探索,这样才能让自己的教学课堂更加有针对性,这样也就能让学生的学习更加有效果。所以,要想提高物理教学的质量和效率,教师在教学中就要注意培养学生的创新思维,把实验教学融入到教学中来,激发学生的创新思维。
高中物理教学研究论文范文第2篇
随着社会进步,人们对于教育的研究和投入也在不断提高,传统的教学模式在育人上其发挥了很重要的作用,但是时代的不同,教育的理念也变化很快,教育质量要提高,需要我们把传统的教学模式融入新的教学新技术。本文对仿真物理实验室的运用进行探究,它与高中物理教学完美的结合,创建一个新的教学模式。这种新的教学模式既可以表现出教师的才华,又可以发挥学生的主动性、创造性,培养学生的创新意识和能力。仿真物理实验室与计算机的结合,为教学开创了一片新的天地。
1“仿真物理实验室”的教学模式建立
仿真物理实验室的本质是一个软件,是基于网络和信息技术而开发的一款模拟实验软件。它能真实模拟出一些教学中无法做的实验,也可以模拟最简单的实验。仿真物理实验室包含很多模块,每个模块又可以独立的设置一些实验器材,设置独立的实验环境。教师可以为学生在实验环境中设置不同的组合,而且实验的环境也可以构建出真实的情况。学生在教师的指导下,可以随意的设置参数,通过对实验动画的对比,在结合数据以达到物理实验的教学目的。
仿真物理实验只是一个教学的平台,实验可以随时进行,不受实验条件的限制,比如实验中对真空的要求,现实实验室的条件不容易满足,但在仿真物理实验中就可模拟出这种效果。实验的条件满足了,得出的数据就会相对准确,缩短实验的时间,失误降到了最低。但是仿真物理实验室中也存在着一些弊端,本质上它只是一个软件,是种虚拟的模式,并没有在真实实验中的触感和体验。一些实验的动画表达只是表面上的,没有现实实验的真实感,比如在电子的偏转中,学生是通过动画的形式去理解,这对学生的知识掌握是有一定影响的。总体来说仿真实验室的使用对教学还有很大的促进作用的。
物理仿真实验的教学建立需要借助“仿真物理实验”在网络的环境中开展,实验教学的理论主要由基本的四个方面组成:一是依据实验的要求提出问题,二是要引导学生去大胆猜想,提出实验的假设条件;三是对学生的假设进行验证;四是结果和数据进行归纳和总结,找出规律。仿真物理实验室需要教师和学生在实践中,逐步建立对物理实验模式的建立。仿真实验教学的过程大致可划分为:学生观看存储在仿真实验中的动画,然后教师要建立情境提出疑问,组织学生对实验结果进行假设,依据实验的难易程度,教师要合理划分实验小组开始实验,学生在实验完成后要进行合理的推断,对实验的结论要准确分析,学生可以对参数的设置进行一些改变,实验创新,以此来验证结论的正确性,最后教师做总结,得出实验的结论。
2“仿真物理实验室”的教学运用实例
2.1提高物理教学水平
仿真物理实验的优点就是没有实物,只是借助里面课件来设计实验学生只要根据需求把实验需要的器材放入设置中。一个实验系统就能组合起来。学生只要操心物理实验的合理性,不用去考虑计算机是如何把它设置出来的。例如在探究“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中,需要打开电路模块这一项,点击新建实验,根据实验要求去选取实验所要用到的器材。然后依据实验连接实验电路,然后就可以去开始实验。
在本实验中,首先要创设情境,提出问题,小电珠的伏案特性是如何变化的。设置一些假设然后进行实验。实验的目的就是为了把小电珠的伏安特性借助实验描绘出来,通过对曲线变化的规律的总结,分析得出结论。实验的原理:在纯电阻电路中,电压和电阻的关系是线性的,可是由于受到实际因素的影响,电压和电流的变化不是一条直线。实验过程:在选区里选出实验要用到的器材,然后拖入到实验区里;选择实验器材对上面的数据进行一个属性上的设置,额定电压设置为5 v,额定功率为1 W的小电珠。滑动变阻器的总电阻为20 Ω。设置学生电压为5 V,内阻设置为零,确保电源为理想电源;依据实验图纸把每个器材用电线连接起来,注意不要接错;连接完成后就可以点击开关,开关就会闭合。这时在两个表上就会显示读数,这就是需要测量和计算的电压和电流。把得出的数据放在坐标轴中,纵坐标为电流,横坐标为电压。借助鼠标去移动滑动变阻器,把每次得到的数据记录在坐标轴中,最后通过数据分析描绘出曲线。
在实验中我们可以很简单的去设置一些参数,如电流表的内接和外接,变阻器的阻值可以根据需要随意设置和变化,也可以很方便快捷地对滑动变阻器的限流和分流的接法、电源的类型进行模拟和讨论。这样的教学模式可以提升课堂教学的效率,优化课堂教育。
在仿真物理实验室中这款软件中,基本可以分为三个大的模块:运动及力学模块、电学模块、光学模块。每个模块中又分为很多小模块,基本包含了高中物理中所有的实验模型。学生可以利用里面大量的虚拟与元件,随意的组合运用,设置参数,搭建物理模型,收集数据;教师也可以利用它的编程功能做出吸引学生目光的优秀课件。
2.2锻炼学生自主探究能力
知识不是简单的通过教师传授给学生,需要构建一个良好地情境,依据方法才能实现的。仿真物理实验室作为一个简单上手的软件,学生可以自己去设计实验完成,提高独立意识,选取自己需要的元件,或是自己借助软件创造,而后建立模型设置情境。也可以通过教师的指导,把一些问题放到模拟中来,还原一下场景,经过自己独立的探究,对实验的把握也更加深刻,深化对物理知识的理解。
例如在学习透镜的成像时,学生可以设置:
情境问题一:透镜的位置和光屏之间的位置会引起像的变化。在仿真物理实验室中建立模型,设置透镜的焦距为30cm,把蜡烛、透镜和光屏按照顺序排好,使三者的中心在一条直线上。然后开始进行试验,移动光屏可以发现,透镜和光屏之间的位置变化确实会引起像的变化。
情景问题二:调节蜡烛与透镜之间的距离,让物距小于焦距的距离。在模型中进行操作,发现当蜡烛的位置小于焦距时,成像为一个正立、放大的虚像,成像发生了变化。
情境问题三:调节蜡烛与透镜之间的距离,让距物距大于焦距。在模型中操作,开始像是一个倒立放大的实像,但在物距的增大中,像在不断地缩小,在某个值成为一个倒立、等大的实像,此时测量距离得出物距等于焦距的两倍。在扩大物距,会发现像接着缩小。经过对数据的处理可以知道,物距为焦距两倍时,像为倒立等大的;物距大于两倍焦距时,像是倒立缩小的实像物距大于焦距而小于两倍焦距时,像是一个倒立、放大的实像
情境问题四:如果在透镜上遮挡一个物品,还会有像的出现吗?学生预测不会出现像。在模型中操作,让一个物体一点一点去遮挡透镜,会观察到,像会从亮到暗,到没有。
情境问题五:凸透镜换为凹透镜时,像的变化。在模型的操作中,在光屏上是看不到像的,凹透镜的像为虚像。
对单一模型的条件进行稍微修改就可以得出不同的实验结果所以学生自主建立模型,设计实验,寻找透镜的成像规律,这在潜移默化中提高了学生的自主探究能力,让学生对知识的掌握更加牢固,锻炼了学生的思维能力和创新能力。
仿真的物理实验室为师生提供了一个模拟真实的教学平台,让学生的学习兴趣越来越浓厚。仿真实验室的作用和内容还有很多,笔者只是列举一些例子来说明,更多的用法还是需要教师在教学中慢慢摸索,作为一款跟随时代的软件,还是会有不足的地方,适用的范围还不是很广,但在今后的发展中一定会得到补充。总体而言,它给教学带来的便利是不可替代的,避免了在真实实验中容易出现的误差,让学生的创造性思维有巨大的飞跃,全面提升学生的动手能力和构造力,激发学生对物理的热爱和学习。仿真实验室与传统的实验要有利结合起来,相辅相成,真正把握物理的根本主旨,为高中物理教学创造新的可能。
高中物理教学研究论文范文第3篇
【摘要】科学探究与物理知识的建构是一个统一的过程。科学探究能激发学生学习物理的内在动机,使学生有效学习物理。因此,教师在教学中要利用探究式教学,培养学生正确的学习方法和自我汲取知识的内部能力。
【关键词】高中物理教学 探究性教学 教学理念
科学探究能激发学生学习物理的内在动机,使学生有效地学习物理。因此教师在新课改的教学中不应是传统授业、解惑,而应该有目的、有计划地培养其学习方法,培养自我汲取知识的内部能力。这种方法与能力的获得,其主要渠道在于探究式教学之中。
一、正确理解探究教学,树立正确教学理念
中学物理探究式学习,主要是指在物理课堂教学中,学生在教师指导下,用科学探究方式去获取知识、应用知识、解决问题的学习方式。而教师的主要角色则是探究性学习的组织者、引导者与合作者。“用类似科学研究的方式”,即让学生通过“观察、比较、分析,发现、提出问题,作出解决问题的猜想,尝试解答并进行验证”的过程去揭示知识规律,求得解决问题的方法和途径,其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法,从而培养学生主动探究、获取知识,解决问题的能力。高中生对物理的理解和认识是通过亲身经历的学习过程而逐渐形成的。物理課不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合,而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的过程。
二、讲究教学策略,把探究精神渗透到物理教学中
(一)要善于运用实验进行探究教学
物理学科是以实验作为载体的,许多现象可以说明所要讲述的物理知识。在教学中我通过探究实验的设计,让学生去发现问题,寻找解决问题的方法。探究实验的教学首先要提出所要探究的问题,提出的问题要新,要有一定的趣味性,以充分调动学生的积极性。其次要引导学生根据已学过的物理知识和生活经验,对问题进行科学猜想,鼓励大胆提出假设,开展讨论,分组设计检验猜想的实验方案,包括选用哪些实验器材、先后测量哪些物理量、具体如何操作等。
(二)在概念的形成及规律的建立中进行探究教学
对概念的形成及规律的建立,这应是课堂教学的重头戏,对这一过程教师必须加以充分的“稀释”,使学生知道其来龙去脉,从中体验物理学家研究问题的方法及科学探索的艰辛。在传授知识的同时,必须注重挖掘隐含在知识背后的科学方法,使其成为发展学生科学思维的源头活水。
(三)要善于用逻辑推理与数学推导的方法进行探究教学
许多物理学的规则、公式,都是运用已学过的旧知识在具体的条件下,通过数学的严密推导而得出结论,这又是一个学习的重点,涉及到两个方面:其一为逻辑推理方式;其二为思维的方法。
三、对物理探究教学的建议
探究式教学作为一种现代物理教学模式,应作为我们教学改革和发展的方向,但不可能一步到位。在目前,关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感,同时,教师自身对科学探究的理解和引导学生开展科学探究的能力也是非常重要的。
教师可以根据学校和学生的实际情况,将科学探究作为物理教学的指导思想,从以下三个方面入手,逐步改变传统的教学模式,向探究教学的方向发展:第一,将科学探究的思想体现在具体的教学方式和方法之中;第二,就像科学家的探究过程一样,学生的探究方式是灵活多样的,而不是一整套具体的模式和程序,教师应注意启发学生探究的积极性,培养他们自主探究的意识和能力;第三,科学探究并不一定需要装备良好的实验室,教师要想办法利用生活中的低成本的物品,因陋就简引导学生开展探究活动。
(作者单位:福建省南安市成功中学)
高中物理教学研究论文范文第4篇
“概念教学”在高中物理学科的教学工作中占有极其重要地位。“高中物理课堂教学新课标”简称为“物理新课标”。在“物理新课标”内容中明确指出“深入学习高中物理学概念,熟知物理学规律,让高中阶段求学的学生熟练掌握物理学研究方法”。本文拟结合高一年级物理课堂教学实践,向大家介绍物理学科“概念教学”经验。
一、选取常规物理现象,科学合理导入概念
高中一年级学生在接触物理概念之前,在大家的脑海中已初步形成了对物理现象的观点。因此,高中物理教师在开展物理学科课堂教学时,在讲解概念时,切记要选取常规物理现象,以便科学合理将概念导入。物理教师可选择以下两种策略来进行物理概念导入:
1.选用感性材料导入物理概念策略。物理教师在应用“选用感性材料导入物理概念策略”时,需要从常规事件、具体事物、或物理实验作为出发点,使高中一年级学生对物理现象取得清晰认识,而后通过联想对比分析,透过现象抓住本质,使学生从对概念的直观感性认识提升到抽象的理性认识,从而在头脑中对物理概念形成深刻理解和牢固记忆。因此,物理教师需要在物理概念教学实践中注意选用常规感性材料来作为授课范例。教师必须从和物理概念紧密联系的大量范例中,精选那些和物理学本质明显接近,能引发学生对物理学产生浓厚兴趣的典型范例进行教学。这样学生乐于接受,而且学生头脑中对概念的记忆十分深刻。
例如,在导入“时间与时刻”物理概念前,教师可在课堂教学时引入以下范例:每天早晨同学们为了不迟到,可设置两个不同时间段的闹钟。其中一个设置闹铃为早晨6点,另一个闹铃设置为早晨6点30分。每天早晨,两个闹钟分别在不同的时间响闹铃。常规范例很轻松就引出“时间和时刻”概念。相反,如果高中物理教师在讲授时间和时刻这两个概念时,只是单纯的讲解概念,任凭教师讲得口干舌燥,学生也很难有比较直观和深刻的体会和认识。高中物理教师给学生们展示的物理现象只有常规化,才能将物理概念本质属性最充分展现出来,且有利于学生对物理概念形成深刻理解和牢固记忆。
2.摒除错误前概念和认知偏差,科学准确导入物理概念策略。①摒除错误前概念。对物理概念进行系统学习前,高中一年级学生头脑中存在着“前概念”,即同时存在着正确的概念和非正确概念。不正确的“前概念”通常会严重干扰学生对物理概念的学习。因此,物理教师进行概念导入时,应从班级内学生原有“前概念”和已有的知识经验出发,架构物理概念和前概念的联系,运用科学合理的物理课堂教学方法,帮助学生祛除错误前概念,鼓励学生深入思考,牢固树立科学正确的物理概念。②摒除认知偏差。物理教师应帮助学生摒除认知偏差,正确把握物理概念本质意义。要想摒除认知偏差,教师可预设三个问题:为什么——“为什么要引入某个物理概念?”、是什么——“引入物理概念的物理事实是什么?”、干什么——“引入物理概念究竟在实际应用中都能干什么?”第一个预设问题“为什么要引入某个物理概念?”明确指出了引入物理概念的重要性和原因。第二个问题“引入物理概念的物理事实是什么?”明确指出了物理概念所存在的意义,此问题囊括了:物理概念定义、是否为矢量、定义式、决定概念的条件、计算单位都分别是什么。第三个问题“引入物理概念究竟在实际应用中都能干什么?”明确指出要熟知概念的应用。例如:对于“参考系”的概念,要弄清:“为什么要引入参考系概念”、“引入参考系物理概念的物理事实是什么”、“引入参考系物理概念究竟在实际应用中都能干什么”三个问题得到解答,参考系概念就不难在学生头脑中形成深刻印象。因此,摒除认知偏差是掌握物理概念知识的关键所在。
二、重视物理概念应用,稳步形成科学概念体系
物理概念并非孤立,而是环环相扣。很多物理概念是以其他物理概念作为基石构建而成的,且此阶段概念又是下一阶段概念形成的重要基础。如果前一阶段物理概念未能稳固熟知,势必会对后一阶段物理概念的学习造成严重影响。因此高中物理教师有必要帮助学生形成科学系统的物理概念体系,让学生的物理概念全面系统化。因此,在对新概念进行学习后,高中物理教师应通过“概念应用”来帮助学生加深对物理概念的认知和理解,且通过对物理概念的深入理解稳步形成系统化的物理知识体系。通常物理概念应用可一分为二:一、利用概念化解教材所列任务;二、利用概念在实际中解决问题。
在开展物理学科教学工作时,教师可结合教材所示物理概念指导学生进行相关练习;还可将物理概念和实际应用进行联系,帮助学生对物理概念进行灵活应用、熟练解决实际问题。例如:讲解静止和加速度概念时,教师可通过“轿车起步时,车辆静止,但是同样具有加速度”这一事实,使学生清楚认识到物体静止并不代表加速度为零,从而加强学生对静止和加速度这两个概念的理解。
总之,高中物理概念知识点繁多,高一年级学生思维也颇具特点。在物理概念教学时,教师需要根据实际情况,选取常规物理现象、摒除错误前概念和认知偏差、重视物理概念应用、选取灵活多样的物理概念教学途径,势必会取得良好教学效果。
高中物理教学研究论文范文第5篇
[摘 要]实验教学是物理教学的主要内容之一,也是培养学生物理学习兴趣、科学态度和精神、学科核心素养的重要环节。新课程标准强调实验在物理教学中的重要性,要求教师最大限度地利用实验来提高物理教学的质量和效率。对高中学校而言,建设力、热、声、光等相关实体实验室成本较高,管理实验室的难度较大,且学生实验也会不断消耗实验材料,因此学校压力较大。对此,基于网络建设和开放远程实验室是高中学校的有利选择。远程实验室可以满足学生的实验需求,且建设成本低、管理难度小,能有效解决教学资源短缺和消耗过大的问题。文章分析并探讨在高中物理实验教学中开展远程实验的可行性和具体策略,为使学生获得良好的物理学习效果提供一些思路。
[关键词]高中物理;实验教学;远程实验
新冠肺炎疫情影响了我国的社会生产和人民的生活,并对我国西部落后地区的教育产生了一定的冲击,最明显的就是新冠肺炎疫情背景下线下实验教学难以开展,缺少实验条件。基于此,本文探索在新冠肺炎疫情背景下,高中物理实验教学中开展远程实验的可行性和具体策略。
一、远程实验概述
远程实验是远程教育的重要组成部分。远程实验所用的实验室通常包括两种形式,一种是以网络虚拟技术为基础的虚拟实验室,另一种是可以远程控制的实验室。两种形式的实验室都依赖网络,学生可以通过计算机或移动终端进行实验操作。远程实验室能够有效解决学校教学资源短缺和消耗过大的问题,实现资源共享,使学生在实验过程中不受时间和空间的限制。远程实验是互联网计算机技术对传统实验资源的补充,也是现代实验教学的发展方向之一,能够给学生、教师带来全新的体验。它对现代教育产生了重大的影响。本文探讨的远程实验是指用户通过互联网远程访问实验室中連接实验设备的计算机,以此来实现对实验室中众多设备的调节和控制,通过实验室现场的摄像机等设备获取真实的实验数据和实验现象。简而言之,远程实验就是人在异地通过计算机和摄像机完成一场真实的实验,实验仪器、实验现象、实验数据均为真实的。但远程实验同样存在不可忽视的缺点,那就是操作无实感,目前的技术条件还没有办法让学生进行有实感的实验操作。远程实验过程中由于人为操作导致的误差和错误难以完全体现。因此,远程实验对培养学生的实验操作能力、观察能力、问题分析能力有一定的限制。
二、远程实验对高中物理实验教学的作用和价值
(一)远程实验对学生掌握实验知识、技能的作用
学生做远程实验与在学校实验室做实体实验一样,都能够获得实验知识和技能。远程实验本质上还是实验,对学生的相关实验知识和技能的要求是一致的。远程实验与实体实验又有所不同,远程实验建立在互联网基础上,学生在远程实验中遇到的困难和问题,可以通过互联网寻找解决的方法和途径,然后返回远程实验室继续做实验。这样的方式不仅有利于学生高效完成实验,而且有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。除此之外,学生在完成远程实验前还可以通过预习、设计仿真实验等途径来进行模拟实验,提高远程实验的成功率。在这个过程中,学生同样能够学到很多知识和技能。
(二)远程实验对实验过程、方法的支持
远程实验基于互联网得以实现,突显了互联网可集视频、动画、音频、图文于一体的特点,不仅能够达到实体实验的要求,而且能够为学生创造良好的学习环境,为学生创设必要的实验情境,满足学生的实验需求。相对实体实验而言,远程实验对学生的实验思路、知识水平要求更高,能够满足学生自主探究、设计实验等需求。远程实验室中可以设计系列实验课题,逐步增加实验的深度和复杂程度,引导学生进行深度的实验探究。物理实体实验室中,为了保证学生的安全,降低实验事故发生的可能性,教师往往会对学生实验操作有较多的限制,对涉及高压电源、放射性物质等危险程度较大的实验一般不会让学生操作,学生想大胆尝试往往也会被教师制止。这样虽然能够保证学生的安全,但也限制了学生在物理领域中的探索,不利于学生的成长。
远程实验能够有效提高物理实验的安全性,给学生最佳保障。学生可以异地远程完成多项实验,观察到真实的物理实验现象。在远程实验室中,学生可以观看其他教师、同学的实验过程和实验结果,可以通过网络平台与教师、同学进行交流,探讨实验操作、实验观察、实验数据处理中遇到的问题。远程实验为学生提供讨论、合作学习的环境和机会,有助于培养学生独立思考和沟通交流的能力。远程实验室一般为全天候开放的实验室,学生可以打破时间和空间的限制进行实验操作,在有兴趣、有灵感、有疑问时都可以进行实验。这样的实验室,提升了学生自主学习的灵活程度,满足了学生自主控制学习时间、时长的需求,更符合未来选择朝物理专业方向发展的高中生的需要。
(三)远程实验对培养学生科学态度的作用
远程实验虽然是通过互联网、计算机进行远程操控,但与仿真实验不同。在远程实验中,学生操控的是真实的实验设备和仪器,观察的是真实的实验现象,获取的是真实的实验数据。这样的实验方式更能够培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。而且,远程实验对学生而言是一个比较新奇的事物,与传统的物理实体实验不同,与全程虚拟的物理实验也不同。这种虚实结合的技术能够激发学生的求知欲,让他们对远程实验有较大的兴趣和热情。
(四)远程实验对教师教学和学生自学的作用
在传统的物理实验中,一位教师需要应对全班多个学生、多个实验小组,要不断地在实验室中巡视,无法直接参与每一个学生的实验全过程。这样的实验方式不利于教师了解学生的实验进度,不利于教师了解学生实验的优势和不足,容易影响物理实验教学的质量和效率。远程实验能够为教师提供学生的实验过程记录,方便教师调取监控影像和数据,让教师在有需要时尽可能多地了解学生的实验情况,有利于教师做出更科学、更合理、更公正的评价。学生也可以通过回顾自己实验过程中的监控影像来了解自己的不足,找到实验中的问题,养成反思的习惯。
三、远程实验在高中物理教学中的实际开展
远程实验是异地远距离操控实验,实验室无人值守,因此并不适合进行操作较多的物理实验,更适合一些将实验器材和仪器连接后通过调节参数来获取实验现象、实验数据的物理实验,如电学和磁学实验、光学实验、原子实验等。在远程实验中,教师和学生需要登录远程实验教学网站,下载相关插件,进行实验并获取实时图像。远程实验室实景如图1所示。
以“传感器的简单应用”实验为例,传感器是现代化自动控制领域中重要的技术元件,是一种将所感受到的物理量转化为便于测量的量的元件。常见的传感器内部有光敏电阻或热敏电阻等结构,我们可根据光、热等物理量的强度变化来控制电路中的电压或电流变化,从而实现对其他元件的控制。在物理实验中,教师和学生可以通过调节传感器所感受的物理量(力、热、声、光等),让传感器进行转化处理,并通过监控电压、电流变化的方式来获取相应的实验数据,了解传感器的实际工作过程。这个实验可以运用远程实验的方式来开展,无须教师将学生带到物理实体实验室中,或将实验器材搬入教室进行演示。教师和学生可以登录远程实验教学网站,在了解本次实验的目的、意义、原理、仪器装置、流程的情况下,对远程实验中的物理量(力、热、声、光等)进行调控,通过电压、电流测量仪器了解传感器的信号传递效果,从而利用真实的实验设备、影像、数据来完成本次实验。具体操作流程如图2。
这样的教学采用了在互联网上操控实验和进行数据处理的实验模式,实现了校内仪器在校际、家校间的资源共享,提高了物理实验教学的效率。
在教授“探究加速度与力、质量的关系”这一课时,教师可引导学生利用控制变量的方法来探究质量、力和加速度之间的关系。在实验中,平衡摩擦时要把纸袋挂在小车上,把悬挂小盘的细绳系在小车上,轻推小車,让小车带动纸带向下运动,直到纸带上留下间隔相等的点为止。在小车质量不变的情况下,探究力与加速度的关系时,利用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力,实际小车受到的拉力要比小盘和砝码的总重力小,这就会产生实验误差。小盘和砝码的总质量越接近小车质量,实验误差就越大;小盘和砝码的总质量越小,实验误差就越小。在短短45分钟的时间内,教师既要求学生完成实验操作,又要求学生准确无误地处理实验数据,这对操作能力较弱的学生而言是一种挑战。课后,教师可用气垫导轨代替长木板,在小车上安装力传感器,用速度传感器代替打点计时器来进行实验,用摄像机把实验操作过程录制好,应用远程实验教学平台和互联网把实验操作过程和实验数据传送到学生终端,让每个学生都可以在线下参与、经历、体验实验的过程,感受实验的魅力和科学的严谨。教师还可以让学生利用空闲时间线上进一步完善实验操作过程,这样既加深了学生对物理知识的理解,又培养了学生的发散性思维和创新能力。因此,教师应随时随地调整线上和线下的实验教学进程,让学生在实践中探究、在探究中实践,激发学生的求知欲,促进学生全面和可持续地发展。教师还可以在实验过程中组织学生展开交流和讨论,让学生自行完成实验单一变量的控制和调节,获取实验数据、现象,引导学生将远程实验数据、现象等资料收集起来,根据实验真实过程和结果来进行分析。如果实验过程中出现了异常现象,教师可以给学生提供机会和空间,引导学生通过查阅资料、独立思考、小组讨论等途径来自行分析问题和解决问题,最终顺利完成实验。而且,学生在课后进行复习时,也可以登录远程实验教学网站进行重复实验或查看其他教师、同学的实验过程和结果,在反复实验、反复练习中快速掌握实验仪器的使用方法,找到影响实验结果的原因。
总之,远程实验是一种与传统实体实验有较大区别的实验方式,它不仅能够填补传统物理实验教学的不足,还能够有效提高物理实验的安全性,帮助学生打破时间、空间的限制。远程实验的真实实验过程、反复练习空间、师生交互平台都有利于学生的学习和成长,能够有效培养学生的观察能力、动手能力和分析总结能力,这对未来选择朝物理专业方向发展的高中生而言十分有利。远程实验虽然缺少能接触实验仪器、材料的真实感,但整体上的真实程度超过仿真实验,对学生的学习帮助更大。目前,很多中学与大学合作构建远程实验室,希望可以满足高中物理实验教学的需求,减轻学校建设和维护实验室的压力,节约教育教学成本。但远程实验不能完全替代传统实体实验,只能作为教学辅助手段。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王珍宁,吴先球,陈俊芳.在高中物理实验教学中开展远程实验的探讨[J].物理教师,2007(1):30-31.
[2] 薛君.基于增强现实技术的高中物理光学仿真实验系统的开发[J].数字化用户,2017(39):211-212.
[3] 郑琦,曾斌,吴先球. 关于学生接受远程实验影响因素的简单探索[J]. 中国现代教育装备,2016(6):21-24.
[4] 刘丝雨.开发PhLab软件提高中学物理演示实验有效性的研究[D].成都:四川师范大学,2019.
(责任编辑 李琪琦)
高中物理教学研究论文范文第6篇
摘要:学习”“思考”“疑惑”,是学生在参与高中物理学习过程中的三个关键词。物理课程是一门具有较强探索性与实践性的学科,学生要想更好地掌握物理知识,就要学会独立思考与深入探索,不断提出疑惑,解决问题,最终形成良好的物理学科自主学习能力。因此,教师在落实高中物理课堂教学实践时,应该以问题情境创设为引领,将教学中需要解决、应用的问题以更为具体、直观、形象的场景予以呈现,使教学难度得以化解、教学效率切实提升,为帮助学生有效、深入、充分学习物理知识、提升认知能力而铺设道路。使问题情境创设更好助力于高中物理教学发展,更好助力于学生核心素养塑造。
关键词:创设;问题情境;助力;高中物理
引言
在高中物理课程教学的过程中,教师要想高效运用问题教学法,就要结合物理知识内容,把握学生的心理变化,灵活利用问题,吸引学生注意力,引导学生思维发展,锻炼学生的思考能力,实现课程教学目标,以此提升高中物理课程课堂教学效率,强化课程教学质量,培养学生形成良好的物理学科素养与物理学习能力,为学生的学习、成长与发展奠定良好的基础。
一、将问题情境创设融入到高中物理教学中的意义
在高中物理教学工作开展阶段,将问题情境创设融入到其中,可以令教师依照高中物理学科的教学内容为学生创设相应的情境,使学生作为高中物理课堂的主体,开展对于物理各方面知识的学习,从而促使高中物理学科教学工作达到良好的工作成效。
从本质上来说,将问题情境创设融入到高中物理课堂教学中,有利于营造良好的课堂氛围,使学生更加积极地投入到对高中物理课堂知识的思考以及想象当中,有利于加深学生对于课堂知识点的理解程度以及记忆效果,从而有效调动学生对高中物理学科学习的积极性与主动性,帮助学生培养良好的学习兴趣以及习惯。这对于学生高质量开展高中物理学科知识的学习可以起到良好的促进作用,充分发挥学生在学习期间的主观能动性,帮助学生养成自主学习与自主探究的习惯,进而在持续不断的学习以及探究的阶段,形成物理学科核心素养,助力学生优质完成高中物理学科各项学习任务。
二、高中物理教学中创设问题情境的实践策略
(一)给学生预留足够的思考时间
为了全方位提升高中物理学科教学工作的水平,促使各项教学工作能够高质量完成,教师需要进行细致地规划与设计,将问题情境创设的方式融入到高中物理课堂教学中,以此促使各个课堂教学环节之间能够实现井然有序地衔接,并且能够高质量完成,从而全方位提升高中物理学科教学工作的质量以及效率。在实际课堂中,教师需要注重对于学生思维能力的锻炼,给学生预留足够的思考时间,使学生能够对于物理学科知识点进行深入思考与探究,用以强化学生对物理学科知识点的理解深度。
例如,在开展《光的反射和折射》一课的教学过程中,教师可以先针对于课堂当中所涉及到的各项知识点进行统计与汇总,随后通过课堂多媒体教学设备,将各处的知识点以树状图的形式呈现在学生眼前,然后进行问题的设计,即给学生提出问题,让学生产生思考,如“光的反射有哪些规律?”在提出问题之后,教师可以给学生预留足够的思考时间,随后按照学生的学号,要求学生依次对问题进行回答。通过这样的课堂教学方式,可以有效强化学生对于知识的理解程度,使学生在不断思考的过程当中提高学生的物理学科综合能力。
(二)重视课堂实验教学的过程
实验教学的过程在高中物理学科教学当中也具有极为重要的作用,通过课堂实验教学可以帮助学生对于物理知识点进行验证,并且锻炼学生对于实验数据的处理能力以及分析能力,从而得到正确的实验结论。所以,教师需要充分重视起实验教学,并且注重将问题情境的创设融入到实验教学中,以此全方位强化实验教学所取得的成效。
例如,在《实验:用打点计时器测速度》一课的教学中,教师要对实验过程进行细致地规划与设计,并且注重在课堂教学开展中创设问题情境,使学生加深对于课堂知识点的理解程度,同时可以根据实验中所出现的各种现象提出问题,如“用打点计时器打出的纸带,可以在纸带上获得哪些物理量?”“打点计时器打点的周期受什么因素影响?”通过以上提问方式,能够帮助学生对于实验过程进行深入思考,锻炼学生的思维能力,强化对于实验过程的思考,从而促使实验教学取得更加良好的成效。
(三)强化师生之间的沟通交流
教师在高中物理教学中也要充分注重师生之间的沟通交流,从而及时掌握学生内心的所思所想,并且对学生施以具有针对性的思想引导措施,帮助学生端正对于物理学科学习的态度,从而为整体教学工作的高质量完成奠定夯实的基础。此外,在教学中,教师也要细致分析问题情境创设的融入方式,使学生更容易接受教师所创设的问题情境,以此提升高中物理教学的质量。
(四)注重知识点的总结归纳
知识点的总结归纳过程可以有效摆脱学生对物理知识点记忆碎片化的问题,使学生对于物理学科知识点的掌握更加具有条理性与层次感,有效提升高中物理教学工作水平。在此阶段,教师也可以适当地对问题情境创设进行应用,以问题为导向开展高中物理知识点的总结归纳过程,帮助学生优质完成物理学科学习。
例如,在开展《牛顿第三定律》一课的教学中,教师可以在课堂知识点讲授完毕之后,给学生充足的讨论与思考时间,使学生能够理解消化课堂知识点,为学生布置一些习题,令学生对于所学习的知识点进行练习,练习完毕便可以开展课堂知识点的总结归纳过程,此阶段可以适当进行问题情境创设,如“本堂课学习了哪些知识点?”“谁能说说牛顿第一定律、第二定律与定三定律之间的关联性?”通过以上提出问题的方式,可以使學生对于课堂知识点的学习达到融会贯通的效果,并且系统地掌握课堂知识点,在脑海当中形成物理学科知识点学习的网格,全方位提升高中物理教学工作的效率。
结语
综上所述,在高中物理学科教学工作的开展阶段,教师需要进行细致地规划与设计,力求将问题情境创设的方式融入到高中物理学科中,从而充分锻炼学生的思考能力,使学生形成良好的物理学科思维。所以,本文通过细致分析与探讨的方式,介绍了在高中物理学科教学当中如何融入问题情境创设的方式,希望可以为高中物理学科教学工作的高质量开展贡献绵薄之力。
参考文献
[1]程美琴.高中物理课堂教学中问题情境的创设分析[J].名师在线, 2019(36):18-19.
[2]李艳高中物理课堂教学中创设问题情境的相关思考[J]科学中国人, 2017(06):297.