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打造综合性实验教学平台有效提升学生科学素养

时间:2022-12-07 09:15:06 来源:网友投稿

zoޛ)jiO��i_iiZ体会到物理科技在其他学科、生活领域中应用给我们带来的变化,如物理与化学、生物、地理等学科的应用。组织参加与现代科技同步的科技活动,如机器人比赛、“登月舱”的设计与实验等;展示科技产品的内部结构,让学生尝试解释其物理原理,甚至提出改进建议,提高学生对物理科技的兴趣和学习动力(如表3所示)。

物理生活体验馆

引导学生关注社会、关注生活,将所学物理知识学以致用。生活中有学生感兴趣的大量物理问题或现象,如空中飞人、不倒翁、家庭中新型电器、炊具中、公共交通设施、交通工具中的新装置、新型通信工具等,学生渴望亲身体验或用有关原理解释。基地将建立物理生活体验馆,可以将游乐场、杂技团、厨房、车站、码头上的物理情景放到体验馆,让学生能有亲身体验的机会,能根据物理原理解释现象,并运用物理原理到实际生活中(如表4所示)。

课程开发与基地馆室建设同步推进

基地的建设不是硬件设备的简单堆积,而是与课程开发相辅相成。我们依据实验课程引领基地建设,同时又依托基地开发精品课程。我们先根据物理内容和模块功能,在生活、技术、科学等层面分工查找相关资源(如表5所示),集体研究重难点的突破措施和手段,然后再进行整合形成基地实验课程。

常态实验课程的建设

根据高中物理课程标准和现行教材、实验报告册等资料,将演示实验、验证性实验、探究性实验、课后小实验等进行整编,编写相关的教材和教程,尽量使常规性的实验丰富多彩,尽量增加探究和生成因素,为师生在教学过程中提供多种解决问题的手段和方法,使常态的实验课程更具有系统性,更符合学生的认知规律,促进学生实验素养的提高。

特色实验课程的建设

在编写完善常态实验课程的基础上,我们将高中实验课程进行多维度延伸和拓展,逐步形成具有本校特色的实验课程。首先让高、初中实验能平稳过渡,让初中接触实验较少的同学在高中能有一些弥补或温习的机会;其次编写与大学物理衔接的实验课程和选修实验课程,满足有特别兴趣的学生的探究和研究的需求;再则进行国际高中物理课程建设,让国内高中课程实验与国际高中课程实验互补,满足双语选修实验课程的学生的需要。另外我们还会联系生活、综合其他学科开发相应的课程,体现课程的衔接性、开放性、延展性和整合性。

现代技术支撑下的实验课程的建设

技术的发展给我们的实验教学也带来了革命性的变化,媒体实验室和物理技术馆的建设为我们开发现代技术支撑下的实验课程提供了保障。依托媒体实验室,可以在原有实验基础上开发基于数字或虚拟实验的课程,师生共同研究相关的实验器材和教材,让学生在更高精度、更快捷的实验条件下实验;技术馆中的先进仪器或最新技术应用也为学生的课题研究、专题探究提供了技术支持,我们与相关的单位一起研究和开发适合中学教学的技术实验课程,让学生早一些了解新技术,如低温、激光、纳米、自动控制等技术的应用,通过相关课程的学习、实践,培养学生物理学习的兴趣,激发学习的热情,形成科学的物理学习方法。

当然,基地建设和实验课程的开发不可能一蹴而就,它们都是相互依靠、分步推进、逐步完善的。可以预见的是,课程基地的建成和使用一定能够提升学生的科学探究能力,开阔学生的科学视野,激发学生科学创造力。

基地建设后实验课程的效能分析

基地的建设和实验课程的开发对物理教学的效能影响是显而易见的,至少有以下几点。

有利于学生自我建构

我们对高中物理知识按课程模块进行了分工梳理,列出了重点、难点等核心内容,让师生共同参与寻找重难点突破的手段、方法,努力从实验探究、活动探究、活动体验、媒体呈现、互动体验等方面找到适合学生自我建构知识的最佳方式、方法。让这种方式、方法以物化的形式进入我们的课程,以增强学生对重难点内容的形象理解和现实感悟,加强学生对课程的深度体验,促进学生对概念的物理模型建立。

有利于多维互动学习

师生可以利用课程基地各馆室设施,自行探究或共同开发实验课程资源,也可改进实验仪器、演示设备;通过整合信息技术的交互功能和网络远程教育功能,学生可以进行菜单式自主学习;借助虚拟现实技术,学生可以足不出户感受大千世界的奥秘;在体验馆,学生可以体会到物理来源于生活,来源于社会,生活处处有物理。课程基地的建立能让学生在现实的探究实验或生活体验环境和虚拟的交互中自主学习,让学生感受多感官刺激的高效学习,享受学习过程和乐趣。

有利于丰富学习资源

如前所述,基地建成后提供的实验课程资源将是多维立体的,以现行高中课程为基础进行了多维度拓展,大大丰富了学习资源。下一步,我们还将加强与高校的联系,聘请专家为基地的发展作指导,与科研院所等单位合作,为不同潜质学生的发展提供个性化学习的选择和帮助,促进学生主动学习、自主学习、探究学习。

在基地建设和运行过程中,师生将共同完善校“四五”高效课堂载体——学程导航,完善和扩充物理与生活、物理与航天、天体物理、初高中衔接教材等校本课程。

有利于促进师生成长

课程基地建设必然立足于服务学生的发展、教师的发展和学校的发展。课程基地建设为师生的发展提供了重要平台,通过构建教师专业成长发展中心,将会大力提高教师课程实施水平。基地教师团体首先是科研型团队,教研活动开展在基地、学科研究也在基地,以名师支撑基地,以基地生成名师,以教师发展学生。

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