高中物理实验教学单元建构研究

高中物理实验教学单元建构研究

张建彬

四川省资阳中学 四川省资阳市 641300

摘要：在新课改背景下，教师不应该固守以往在实验教学中对于物理知识的强制教学和灌输，应让学生在自主学习的实验氛围下，通过实践验证得到最终的答案，在此过程中重视对学生知识运用能力的考查和实验技能的提升。此外，在实验推进的过程中还要激发学生的主动性，使其能够在实验中获取一定的乐趣，从而在课堂上学会如何与他人合作，树立实验探究的精神。立足整体，有序设计单元教学，可突破传统课时教学中碎片化设计局限，有效解决目前教学中存在的缺陷与不足，落实核心素养培养目标，促进学生核心素养发展。

关键词：高中物理；实验教学；单元建构；

一、高中物理单元建构教学设计思路

中学物理教学的单元建构方法不是传授单个零散知识点或组织教师职业培训，而是系列情景、系统知识方法的整合，使他们有敏锐识别事物、分类鉴别问题本质的能力，能够利用系统而又有针对性的实用知识来思考，探索如何围绕一个主题和一个目标组织实践探索活动，并最终得到科学结论，达成目标。因此，单元建构是以基本的学科知识、生活情景为基础的，在整体上有系统内在有机联系的独立的单位组成。作为实现班级目标和课程设置的一部分， 模块化单元建构教学的设计是培养学生学科基本素养和根据特定主题和目标获得探索成果和思考经验的重要途径和方式。模块化教学的主要目的是使学生能够超越原来支离破碎的知识体系，建立一个系统的高中物理教学单元设计，可以充分反映单元设计的逻辑、系统和整体优势，将学科特点结合起来，从基础扫盲除障又系统综合提高的角度确定教学单元设计，并共同确定教学目标和优先事项。提高教育教学效益，达成核心素养培育的目标。

二、高中物理实验教学中存在的问题

（一）重视物理理论知识，忽视实验体验习得学习价值

在高中物理教学中，由于物理在高考中占据非常重要的地位，因此一些教师在教学时更加注重对学生理论知识的教学和成绩的提升，而减少了对于物理实验的教学环节，忽视了实验直观体验学习的价值。这就导致很多学生虽然理论知识储备比较丰富，但是在面对一些实验探究题型时，由于没有经过真实的知识实践，印象不真实深刻，在学习的过程中死记硬背公式和理论等，不能很灵活地运用这些知识，从而造成学习效果不理想。

（二）恪守教材实验要求，科学创新能力不足

在一些物理实验中，学生需要按照课本上的要求和步骤进行操作，但是学生也可以在此过程中发挥自己的能动性，灵活运用物理知识进行实验创新，可能会获得意想不到的效果。但是一些教师在教学中强制要求学生严格按照课本进行实验，在一定程度上遏制了学生的创新性，导致学生科学创新素养不足，不利于进行物理知识的深入探究。

三、高中物理实验教学单元建构策略

（一）为该系统制定基于单元建构的课程

根据新的课程要求和学习内容，为该单元制定完善详细的教学计划。整合建构高中单元实验知识，向学生传授物理学习的一般知识，同时考虑到不同阶段学习的系统性，编制单元课程时，还必须考虑到各个单元之间的内在联系，以帮助学生全面加深对高中物理结构的理解。通过单元建构，整合大多数零散知识及生产生活情景课程，通过实验现象进一步体验学习其中所包含的物理概念和原理。因此，教师应适当地扩大教学课程的相关内容，如演示实验和分组实验，以加深学生对物理概念的理解，发展科学理论和科学证据等科学思维能力。持续整合物理知识，优化知识框架，将零散的物理知识点整合到完整的物理知识网络中，通过关联和差异帮助学生建构高中物理知识与物理知识之间的完整关系。

（二）组建小组协作实验学习，发挥各自优势，提升效率，达成目标

在进行高中物理实验的过程中，教师为了突出学生的主体作用，可以在实验操作之前将学生分为不同的物理实验小组，让他们能够在彼此的合作和辅助中完成实验学习。在此过程中学生可以发挥自身不同的学习优势，一些学生擅长进行动手操作，一些学生擅长数据记录，一些学生擅长进行实验结果分析。通过协作完成实验过程，高效地实现物理实验教学的目标。例如，在学习高二物理实验：“用双缝干涉测量光的波长”时，小组学生可以先共同观察光的干涉图样，第一步合作安装仪器，接通电源，闭合开关，使灯丝正常发光。调整各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线达到光屏。安装单缝和双缝，中心大致位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝平行，两者之间的距离为5-10cm，这时可观察白光的干涉条纹。在单缝和光源之间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。然后分配实验任务，一些学生测定单色光的波长，另一部分学生可以对测量数据计算，求出波长的平均值。通过学生彼此的合作，能够更高效地完成物理实验学习，提升协作互学能力、综合实践能力。

（三）关注学生自我学习能力与建构学习兴趣文化

在课堂上，教师是灵活的，可以根据教学计划随学习情景深入继续的变化而变化，通过多样化的教学方法灵活地开展实验教学活动，除了真实还原情景实验，还可以综合利用绘画和多媒体为学生提供更直观的仿真实验体验。作为单元建构知识教学的一部分，教师可以通过系统地汇集知识和情景要素建构单元模块，使学生能够打破对物理知识概念的传统肤浅看法，更好地理解物理概念和物理原则，并灵活地应用于学习和实践，面对课堂活动的迫切性，教师运用多种方法解决问题，确保课堂教学活动顺利进行。教师通过鼓励学生对学习的兴趣、学生对学习的热情以及通过使学生能够从被动接受转向学习的多样化，探索物理科学的愿望，提高中学物理教学的整体效率。

（四）学习评价

学习评价分为两方面，一方面是对日常作业进行评价，此环节可引入小组合作评价、教师评价、学生互评、学生自评等多种评价方式，使学生参与评价分析，并自主纠错，给予他人一定帮助。另一方面是让学生、教师进行实验评价，评价主要依据方案设计、小组分工、动作和思路、实验数据处理、数据分析、实验装置等，教师可在整个实验过程中对学生实验操作态度、行为等作出评价。

（五）关于单元建构教学设计的思考

高中物理单元教学设计应注重学科知识、学科素养以及课堂设计与单元建构设计的关系。在单元建构模块化教育的设计中，需要根据教学任务、教学目标、教学优先事项、教学活动等制定一个全面的设计框架。并实施学科人员教育，使学生能够在整体单元框架内学习丰富知识、习得技能和方法，同时又能充分自主自由发挥，获得情感体验，提高学生学科的基本素养。单元教学的设计与课堂教学的设计之间没有冲突，而单元教学的实现取决于课堂教学的实施，因此，单元教学和课堂教学可以相辅相成，相互支持，顺利地将支离破碎的知识联系起来，使学习是有机的系统整体。物理知识不能等同于物理素养，但物理知识是培养学生基本物理素养的重要因素。只有将物理实验单元建构教学与课堂理论知识教学有机地结合起来，将理论与实践结合起来，才能将知识转化成实际能力，真正提升学生的学科素养及核心能力。

结束语

采用科学有效的实验单元建构教学高中物理课程，不仅会提高物理学习的有效性，让学生更能深刻、真切地认识自然世界，而且还会促进实现学校教育的主要目标。实验单元建构能实现新课程的教育理念和要求，初步得到教师们的认可和支持，进行了相当的实践练习和检验，并获得了切实明显的效果。但是，对我们教师的备课环节提出了较高的要求，在教学实践中，教师必须提早认识到迫切需要解决的问题，才能顺利有效地达成教育教学要求，实现新课程的核心目标。

参考文献

［1］马兰.整体化有序设计单元教学探讨［J］.课程·教材·教法，2012（2）：23-31.

［2］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）［S］.北京：人民教育出版社，2020.

［3］沈志辉.学科核心素养视域下高中物理单元教学设计的研究——以第三单元“牛顿运动定律”为例［J］.物理通报，2019（4）：62-65.