嚴劍輝
摘 要:實驗是物理課堂的根本,尤其是義務教育階段的物理課堂教學,更加離不開實驗。實驗教學是一節物理課成敗的關鍵。文章以教學經歷為例,提供切實可行的實際教學過程,展示多個物理實驗教學環節的實例,從教學情境、教學設計、實驗器材等方面讓物理實驗教學源于生活,同時從實驗過程、實驗結論等方面讓物理實驗回歸生活。
關鍵詞:中學;物理課堂;實驗教學
在探索物質,相互作用以及運動規律等過程中,人所獲得的成果是通過義務教育當中的物理課程所綜合反映的。學生的認知特點,對課程內容與學生生活以及現代社會、科技發展的聯系進行加強應該是本階段的物理課程所應該關注的。對于義務教育階段的物理課程,“從生活走向物理,從物理走向社會”是基本理念之一。由此可見,“源于生活,而又能夠回歸生活”是義務教育階段的物理課程應該達到的目標之一。實驗是物理課程的根本,因此,本文以源于生活,回歸生活的物理實驗教學作為重點問題進行研究。
一、物理實驗教學
實驗是指為了檢驗某種科學理論或假設而進行某種操作或從事某種活動。根據科學研究的目的,盡可能地排除外界的影響,突出主要因素并利用一些專門的儀器設備,而人為地變革、控制或模擬研究對象,使某一些事物(或過程)發生或再現,從而認識自然現象、自然性質、自然規律。因此,物理實驗應該是通過再現實際生活的某一現象,從而檢驗或得出某種規律的過程。在物理課堂教學中運用實驗,能夠讓學生有親身體驗的過程,對課堂效率的提高,課堂教學質量的保證都極有幫助,因此,將物理實驗應用到課堂教學過程中是必不可少的。很多在日常生活中出現的現象都牽涉到物理知識,尤其是在義務教育階段就更能體現。例如:近視學生與老人所佩戴眼鏡是不同的;物體的表面,有些盡可能做得光滑,而有些則布滿花紋;生活中冰、雪、霜、露等不同形態的水。
二、物理實驗教學生活化
教育家陶行知先生的“生活教育理論”認為:生活即教育、社會即學校、教學做合一。其中,“生活即教育”認為:教育和人類生活是相伴而生的,生活和教育之間的關系是密不可分的。回到義務教育階段,此階段的物理課本中更多的是向學生傳授學科的理論知識。而在生活中,我們往往看到的是物理現象。課本的理論知識“枯燥無味、難以掌握、無法理解”往往是學生的深刻感受,怎么樣才能將生活現象搬進我們的物理課堂?怎么樣才能有效地實現理論聯合實際,將理論知識與生活現象有機地結合以幫助學生理解呢?筆者認為可以從以下方面入手:
(一)情境源于生活
我們觀察發現,在日常教學中,學生的興趣和思維往往能夠被創設效果極佳的情境激發。為了達到更好的預期實驗效果,在實驗教學中,我們也應該創設有效,甚至效果極佳的情境,例如以生活中一些常見的現象或學生常參與的活動來創設實驗情境。
1. 用學生生活中熟悉的語言來創設實驗情境,為實驗的進行做好鋪墊。例如:在《物體的浮沉條件及應用》中,筆者常常會模仿魔術師的語氣,將學生的注意力吸引到即將進行的實驗上。配合教師模仿魔術師的肢體語言,學生一下便將目光集中在實驗上。
2. 以學生熟知的生活場景、影視畫面等,帶給學生直觀的視覺沖擊,讓學生感到親切的同時,更加期待實驗。例如:在《眼睛和眼鏡》中,先在實驗前展示提前錄制好生活中近視眼與遠視眼的場景微視頻,讓學生了解近視眼鏡與遠視眼鏡是不同的,再展示視力矯正實驗。帶著期待進行實驗觀察,使得學生觀察更仔細,理解更深刻。
(二)設計源于生活
義務教育階段的物理課程中的大部分實驗都是定性分析實驗,往往都只要求學生了解認識物理量之間的基本關系,并不要求做出定量分析。因此,在設計實驗時,應盡可能用生活化的實驗來替代較難理解的實驗,并盡可能從學生的生活需求以及興趣出發,進行實驗的設計。
例如:在研究焦耳定律時,課本安排了定性研究實驗,得到其影響因素。而筆者在教學中,則將該實驗更換成“利用電加熱切割器切割泡沫塑料”的實驗,通過分析泡沫塑料被切割的情況,同樣能夠得出定性結論,同時也大大地降低了學生的認知難度,提高了課堂效率。又如:在探究影響壓力作用效果的因素實驗時,筆者先展示人躺釘床的圖片,再利用模擬釘床的自制教具進行模擬實驗替代教材中的實驗。這樣,學生通過枯燥實驗來理解物理問題的難題得到了有效的解決。
(三)器材源于生活
義務教育階段的很多物理小實驗操作簡單,且蘊含原理,因此,應盡量利用生活中常見的器材進行設計和展示。
例如:用生活中常見的礦泉水瓶、乒乓球來做證明大氣壓強存在的實驗。例如:在《力》一節中,講解“物體間力的作用是相互的”,可結合溜冰鞋進行實驗講解。又如,在進行《流體壓強與流速的關系》一節的教學設計時,要求學生在課前完成實驗準備環節,請學生自帶紙張、吸管、乒乓球等生活用品來進行分組實驗。所準備的物體具有什么特點,學生在準備的過程自然會有所了解。在課堂上學生就能夠在教師的指導下,結合物體的特點,發揮想象力,創造性地設計和完成“證明流體壓強與流速關系”的實驗。
三、讓物理實驗回歸生活
我們通常是通過物理實驗得出某個規律或結論,然后組織學生開始常規習題訓練,再進行達標測試,分數尚好即認為學生在這方面的知識是過關的。其實,物理教學除了關注學生學習知識的過程之外,更應該關注學生應用知識的能力。作為一門自然科學學科,培養學生發現生活現象、認識生活現象、能簡單分析生活現象的能力,筆者認為應該在有限的時間內盡可能讓物理實驗回歸到生活中,讓物理實驗成為學生生活的一部分,培養學生應用知識的能力。
(一)實驗過程回歸生活
偏重于感性認識,缺乏理性邏輯思維能力,是義務教育階段學生的顯著特點。因此,應該結合學生的年齡、心理特點等實際情況來推進實驗過程。與此同時,在實際實驗教學中,還應該結合學生的思維水平,依照符合學生思考和操作的思維發展和心理特點,充分引導學生有層次地、逐漸地開展實驗。除此之外,為了使實驗探索性得以增強,學生求知欲得以激發,還要讓學生真正想要動手實驗。例如:在《物體的浮沉條件及應用》一節中,先讓學生觀察空玻璃瓶、鋁制牙膏皮、氣球等器材在水中的浮沉情況,再利用它們進行改變浮沉情況的實驗,教師再引導分析得出改變浮沉情況的方法。實驗過程貼合學生認知實際,有利于學生思考問題。
(二)實驗結論回歸生活
識記理論知識以及實驗結論是學生很容易就能做到的事情,并且能夠做到盡善盡美。但是,在應用知識解決問題時,學生就會無從下手。這也是我們在實際教學中常遇到的情況。而讓學生增強“物理回歸生活”意識,在課堂中注重引導學生將實驗結論進行生活化的延伸則是行之有效的解決辦法。例如:在學習了《浮力》一章的知識后,我們通過很多實驗得出很多與浮力有關的結論,學生普遍感到理解浮力知識較為困難。那我們不妨讓學生嘗試根據浮沉條件,利用一次性筷子進行簡易密度計的制作。通過簡易密度計的制作,有效地加深了學生對浮沉條件的理解,真正讓學生將通過課堂實驗得出的結論應用到生活中。當然,浮力知識本是一個難點,與密度知識結合后,難度便會驟增,尤其是如何利用密度關系理解浮沉條件。因此,筆者讓學生結合課本介紹收集各種密度已知的物體,通過觀察它們在水中的浮沉情況來進一步理解物體浮沉條件之后,再讓學生進行常見物體如雞蛋、蘋果等與水之間的密度大小關系的比較,從而實現讓實驗結論回歸生活。
參考文獻:
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