一、实验的重要性解读
著名物理学家杨振宁曾说“现象是物理学的根源”[1],观察现象是学习物理的前提。实验在物理学习中的重要性体现在:一方面,实验是学生认识自然规律的窗口;另一方面,它是促进学生思考的推进剂。具体来说,大致分为以下三方面。
1.从物理学的发展看实验的重要性
自伽利略引入了实验、理论、逻辑相结合的研究方法后,科学才真正开始。这种方法不仅在物理学中得到了充分的发展,在化学、生物学等学科中也开枝散叶,这也是为什么很多学科只有与物理学交叉才能蓬勃发展。物理学发展史中有一条共识——再好的理论也要经得起实验检验,实验的地位不言而喻。此外,实验教学也是培养学生实事求是、尊重事实和客观规律的科学态度的重要环节。
2.从学习效能看实验的重要性
实验教学与其他教学方式不同,作用也不同。实验激发学习者的好奇心与求知欲,协调眼、手、耳、脑等,使其全身心投入学习中,提高了学习的效能,使学习者对新的知识产生了更全面的认识和更深刻的理解。尤其是探究性实验,通常以现象作为触发点,以问题为驱动,吸引学生动手体验、探索,动脑分析、判断和概括,促进学习者学科素养的形成。更可贵的是,实验在学生的头脑中留下了“意象”与“思维路径”,为之后具体问题的分析与解决提供了依据。
3.从教学策略看实验的重要性
除了完成教学任务,物理课堂更要追求高效性与艺术性。在物理课堂里,有些问题适合用实验展示,有些难题必须借助实验来突破。因此,合理地使用实验成为提升课堂效率的必然选择。更重要的是,课堂教学过程是追求真、善、美的历程,实验课程是学生求真、向善、审美的重要途径[2]。
随着时代的进步,传感器逐渐得到普及应用。一时间,各种教学场景中都能看到它的身影。但一些教师也对传感器应用“泛滥”的现象进行了批评。如何恰当地使用传感器,给传感器一个公正客观的评价也是教学中的重要部分。笔者结合教学实践,对传感器的应用进行了实例研究,发现传感器教学可以更加贴合新时代综合素养课堂的要求,它能将抽象的问题显化、前置,引出学生的猜想,再进行建模分析,对学生的科学素养提升具有促进作用。本文主要涉及力学与电磁学两方面的8个案例,希望能起到抛砖引玉的作用。
二、传感器在高中物理教学中的典型案例
三、结语
传感器的优点很多,如灵敏度高、准确性高、可视性好等,在初中物理教学中,可以应用其开展定性实验,促进学生观察现象,还可以用其开展定量测量与研究。教师在教学中要充分利用传感器的优点,寻找抽象的、基本的、模型化的问题,使用传感器外显内在的、抽象的规律,搭建由现象到理论的桥梁,促进学生从具象思维上升到抽象思维,为学生建立理论模型提供扎实的素材,最终促进科学知识体系的形成。这样的教学如同“有源之水”,能促进学生的自主建构,最终在学生头脑中留下问题“形象”,助力学生在之后的学习中不断参考、积淀与完善。所以,恰当地使用传感器突破教学难点,是构筑高效性、科学性、艺术性课堂的必要手段。
参考文献
[1] 解世雄.杨振宁物理教学思想浅探[J].物理,2001(4):238-240.
[2] 教育部.普通高中物理课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
[3] 王松,徐进红.重构模型,显化过程,突破电池电路系列教学疑难问题[J].物理教师,2021(6):19-22.
王松 浙江省杭州市余杭第二高级中学 |