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探究性学习模式在高中物理教学中的应用
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摘要:科学探究是物理核心素养的重要内容。高中生只有深入了解、完全掌握科学探究的方法,才能提高自身适应能力和竞争力。若想在高中物理教学中有效进行科学探究核心素养的培养,物理教师需要变革传统教学模式,深入理解科学探究素养的内涵,有目的性地制定教学策略,引导学生进行探究性学习,这样才能为高中生科学探究能力的提高提供有益的指导和帮助。
关键词:探究性学习;高中物理;应用
1高中物理教学中开展探究性学习的原则
1.1教师引导
在高中物理教学中,虽然学生是教学的主体,但必须要由教师来引导学生把握学习重点。这里所指的引导并不是要完全控制高中生的学习行为,而是深入研究高中生的心理特点、学习习惯、行为规律,通过趣味化的情境教学来激发学生学习的积极性与主动性。尤其在高中物理实验教学中,更要发挥教师的引导作用,优化实验步骤,激发学生的主动探究精神。
1.2民主合作
民主合作原则源于教学互动理论,它强调教师与学生之间要积极交流,通过提问、质疑、探讨等活动实现信息的共通,将师生统筹为完整的学习共同体,让学生能做到学习共享、学习共进、学习共识。坚持民主合作原则可以构建平等的学习环境,减轻学生在物理学习中的紧张感与焦虑感,有效提升高中生思维的灵活性。如果高中生没有提问的习惯,在民主合作原则的引导下,教师也能激发学生质疑的动力,调动学生积极提问的兴趣,使高中生树立敢问、敢想、敢做的科学探究精神,形成会问、会想、会做的探究性学习能力[1]。
2高中物理教学中开展探究性学习的策略
2.1组织物理实验
物理教学内容来源于实践,而物理实验是最容易激发学生探究欲望的教学内容。如果高中生对物理学习失去兴趣,自然也会丧失探究物理知识的动力[2]。
以“加速度与力、质量的关系”的实验教学为例,该实验探究的主要目的是为学习牛顿第二定律做铺垫,并验证“当物体的质量一定时,加速度与作用力成正比;作用力一定时,加速度与质量成反比”这一原理。在刚接触这个实验时,学生通常不了解实验的步骤与依据。此时,教师就可以为学生做示范:设加速度为a,作用力为F,质量为m,根据需要验证的内容,列举公式a=kF以及,采用控制变量法来进行实验。教师需要帮助学生规范实验流程,力求做好教学引导工作,让高中生详细记录实验数据,牢记注意事项,熟悉实验内容。当学生产生“为什么要平衡摩擦力?”“为什么要对加速度和力及质量之间的关系展开探究?”等疑问时,教师要及时做好答疑工作,让高中生有效开展探究性学习。
2.2创设问题情境
学生要想具备探究性学习能力,就要学会质疑,并独立解决问题。对此,高中物理教师可结合日常生活创设问题情境,让学生在解答和分析的过程中形成和提升科学探究核心素养。
以“动量守恒定律”的教学为例,物理教师在教学中可以先向学生讲解动量守恒定律涉及的物理知识和基本原理。然后导入生活情境,让学生回忆生活中鸡蛋从空中坠落的情况,并提出趣味性引导问题:“同学们,鸡蛋从空中自由坠落,一定会碎吗?在什么情况下鸡蛋会碎呢?在什么情况下鸡蛋不会碎呢?”在借助问题情境有效激发学生对物理知识的探究兴趣后,教师可组织学生模拟生活小实验:让两枚鸡蛋在大约半米高的地方做自由落体运动,分别落到海绵上和地面上。然后教师组织学生观察实验现象,并进一步提出问题:“明明两枚鸡蛋在掉落后,动量均归为零,为何一枚破损,一枚完好无缺?”在物理教师的引导下,学生会产生深入探究物理知识的动力,并且由此能对动量守恒定律的知识进行深入思考。在独立思考验证和相互讨论探究的基础上,学生能深入探索动量定理的知识内涵,探究性学习能力会得到有效培养。
2.3拓展学科内容
物理学科与许多其他学科的知识有紧密联系,如数学、地理、天文、化学等。物理教师需要在渗透科学探究思想的基础上,融入其他科目的教学内容,通过多种知识的拓展,让学生的物理知识体系更加丰富。
以“曲线运动”的教学为例,物理教师在教学实践中不仅要向学生讲解本课程中涉及的物理知识,引导学生分析物理知识,还要激发学生的探究意识,使学生深入思考其中涉及的物理问题。还可以基于跨学科教学的理念,拓展教学内容,将物理曲线运动方面的知识向数学曲线计算方面的知识延伸,将物理学科教学与数学学科教学有机结合,并借助具体的计算题帮助学生验证所学物理知识与数学知识。在组织学生以物理曲线运动知识为基础,对涉及的数学知识进行系统探究的前提下,使他们对合外力方向及曲线弯曲关系等物理知识产生深层次理解,从而在数学知识的辅助下帮助学生学习物理知识、解决物理问题,有目的地强化学生的探究性学习意识[3]。
2.4开展小组合作教学
许多高中生尚未形成对探究性学习的正确认知,导致他们在物理探究活动中往往兴致不
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