生活化的趣味實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：我國(guó)教育改革不斷深入，素質(zhì)教育是每位教師需要關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容，也關(guān)系到學(xué)生的未來(lái)發(fā)展。因此，在新課改背景下，高中物理教師應(yīng)研讀教材中的抽象化物理知識(shí)點(diǎn)，聯(lián)系生活內(nèi)容進(jìn)行巧妙設(shè)計(jì)，實(shí)施趣味物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探究物理知識(shí)，使學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象、公式推導(dǎo)等更為直觀地了解，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)效率提高。文章結(jié)合高中物理教學(xué)實(shí)踐，探討了生活化趣味實(shí)驗(yàn)的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：生活化;趣味實(shí)驗(yàn);高中物理;應(yīng)用策略

在人教版高中物理教材中有很多比較抽象的物理知識(shí)，如力學(xué)、電學(xué)等，理解難度很高。對(duì)此，教師需要結(jié)合教材內(nèi)容設(shè)計(jì)生活化的趣味實(shí)驗(yàn)，與高中生的現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系起來(lái)，引導(dǎo)每位學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)探究中，讓學(xué)生主動(dòng)分析實(shí)驗(yàn)中的變化，向?qū)W生展現(xiàn)更為生動(dòng)的物理世界，從而使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)更好地掌握物理知識(shí)。同時(shí)，教師在進(jìn)行生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，需要引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)物理現(xiàn)象分析規(guī)律，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推理猜想，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)主動(dòng)驗(yàn)證猜想，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)積極性的提高。

一、 高中物理教學(xué)中應(yīng)用生活化趣味實(shí)驗(yàn)的積極作用

（一）有助于強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解

經(jīng)調(diào)查，部分高中生在學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)等比較抽象的物理知識(shí)時(shí)，容易出現(xiàn)記憶混淆的情況，并且在解題過(guò)程中無(wú)法快速提取關(guān)鍵條件，出錯(cuò)率較高。在物理教學(xué)過(guò)程中，教師可通過(guò)演示生活化趣味實(shí)驗(yàn)，直觀展示物理課堂教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生深入思考分析教材知識(shí)，能促進(jìn)學(xué)生物理抽象思維能力提高。同時(shí)，高中物理生活化趣味實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，能聯(lián)系日常生活中的物理知識(shí)，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)用量化數(shù)據(jù)信息展現(xiàn)出來(lái)。這能幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)物理知識(shí)，實(shí)現(xiàn)物理課堂教學(xué)效率的提高。

（二）有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)探究能力

高中階段的物理知識(shí)內(nèi)容相對(duì)較為抽象，如物理公式的推導(dǎo)與轉(zhuǎn)化等。若只依賴(lài)教師單純地講解，學(xué)生很難整理總結(jié)物理規(guī)律，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)等沒(méi)有較好的感悟，所構(gòu)建的物理知識(shí)框架不夠完整，導(dǎo)致物理知識(shí)學(xué)習(xí)效果較差。而在物理課堂中，教師開(kāi)展生活化趣味實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中探究分析物理知識(shí)，使學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐掌握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，促使學(xué)生構(gòu)建完善的物理知識(shí)框架。經(jīng)調(diào)查，很多高中生在學(xué)習(xí)電學(xué)有關(guān)定律知識(shí)時(shí)，感到非常吃力，無(wú)法通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行推理分析。對(duì)此，教師可通過(guò)設(shè)置生活化趣味實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生借助實(shí)驗(yàn)理解電力有關(guān)知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生物理知識(shí)學(xué)習(xí)興趣提高。

二、 高中物理教學(xué)中生活化趣味物理實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用策略

（一）創(chuàng)新設(shè)計(jì)生活化的趣味物理實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生探究思考物理問(wèn)題

在物理課堂教學(xué)中，教師在講解物理原理時(shí)，需要聯(lián)系學(xué)生的實(shí)際生活，設(shè)計(jì)多個(gè)對(duì)應(yīng)的趣味物理實(shí)驗(yàn)，并配合設(shè)置相應(yīng)的物理問(wèn)題。在進(jìn)行生活化趣味物理實(shí)驗(yàn)前，教師需要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合現(xiàn)有條件進(jìn)行猜想，留出時(shí)間讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)步驟，從而讓學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行思考分析。在生活化物理實(shí)驗(yàn)中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合問(wèn)題梳理物理知識(shí)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)變量進(jìn)行調(diào)整，使學(xué)生掌握整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程。如在“自由落體”教學(xué)中，教師讓學(xué)生準(zhǔn)備兩塊重量不同的石塊、羽毛以及紙片，讓學(xué)生設(shè)計(jì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，如從10米高度同時(shí)放下石塊等，記錄從放下到落地所用時(shí)間。同時(shí)教師可設(shè)置可能影響實(shí)驗(yàn)的因素有哪些、如何排除其他因素的干擾等問(wèn)題，讓學(xué)生采取有效的規(guī)避措施，如在放下物體的地方和物體落地處各安排一名學(xué)生進(jìn)行計(jì)時(shí)等。在完成自由落體實(shí)驗(yàn)后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如紙片和羽毛落地比石塊落地需要的時(shí)間更長(zhǎng)，空氣阻力將會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成極大影響，物體質(zhì)量越大，下落速度越快。對(duì)于物體質(zhì)量決定下落速度，教師可讓學(xué)生準(zhǔn)備兩張完全相同的白紙，讓學(xué)生將一張白紙揉成紙團(tuán)，然后在同一高度同時(shí)將紙團(tuán)和白紙放下。學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)紙團(tuán)落地時(shí)間比白紙落地時(shí)間早，可得出質(zhì)量不是影響物體下落速度的因素。教師需要留出時(shí)間讓學(xué)生圍繞物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行討論分析，并要求學(xué)生理清物理實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵條件。教師可引導(dǎo)學(xué)生思考在沒(méi)有空氣阻力的條件下物體下落的情況，引出在真空中和空氣中羽毛的下落實(shí)驗(yàn)，排除空氣阻力的干擾。教師可讓學(xué)生通過(guò)對(duì)比研究，認(rèn)識(shí)到空氣阻力是造成物體下落現(xiàn)象變化的影響因素，幫助學(xué)生改正“越重的物體下落速度越快”的錯(cuò)誤認(rèn)知。在此基礎(chǔ)上，教師可從自由落體進(jìn)行延伸，如將物體向上拋、讓物體進(jìn)行自由落體同時(shí)在水平方向施加一定的力等，讓學(xué)生假設(shè)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，并引導(dǎo)學(xué)生用相同石塊進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生結(jié)合自由落體分析延伸內(nèi)容，從而使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)自由落體相關(guān)知識(shí)有較為深刻的理解。

（二）創(chuàng)設(shè)生活化趣味物理實(shí)驗(yàn)情境，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作

在物理課堂教學(xué)中，教師應(yīng)研讀教材內(nèi)容，分析生活中的教學(xué)資源，創(chuàng)設(shè)對(duì)應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)情境，并引導(dǎo)學(xué)生在情境中分析物理現(xiàn)象等，使學(xué)生深入理解物理知識(shí)。高中物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活有非常密切的聯(lián)系，高中生通常會(huì)結(jié)合直觀感受分析物理問(wèn)題。基于此，教師在開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，需要聯(lián)系相應(yīng)的生活場(chǎng)景等，與物理知識(shí)相融合，讓學(xué)生積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)討論分析，從而使學(xué)生更好地探究物理知識(shí)。同時(shí)，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，需要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的物理問(wèn)題，并讓學(xué)生用物理知識(shí)解釋物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加強(qiáng)鍛煉高中生的探究思考能力與分析總結(jié)能力。如在人教版“向心力”教學(xué)時(shí)，教師若只講解理論知識(shí)則過(guò)于抽象，學(xué)生無(wú)法抓住重點(diǎn)。對(duì)此，教師可引入生活中的水流星表演，播放相關(guān)的表演視頻，并要求學(xué)生觀察演員的動(dòng)作變化，如演員會(huì)將裝滿水的兩個(gè)小桶拴在繩子的兩端，并通過(guò)雙手倒換旋轉(zhuǎn)水桶，即使處在上方的水桶口朝下也不會(huì)出現(xiàn)水流出的情況。教師可讓學(xué)生分組進(jìn)行類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，如準(zhǔn)備裝滿水的兩個(gè)小飲料瓶，將飲料瓶的瓶蓋取下，在一根牢固的繩子的兩端系上飲料瓶，讓學(xué)生進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使學(xué)生直觀感受向心力實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)飲料瓶口朝下時(shí)有水流出的情況。教師可讓學(xué)生分析出現(xiàn)這種情況的原因，如雙手倒換不流暢、旋轉(zhuǎn)水瓶的速度較慢等，引導(dǎo)學(xué)生思考旋轉(zhuǎn)水瓶時(shí)的技巧，可鼓勵(lì)學(xué)生上臺(tái)表演。在此基礎(chǔ)上，教師可引出向心力知識(shí)的講解，引導(dǎo)學(xué)生分析水桶口朝下且水不流出的水桶速度臨界值，使學(xué)生對(duì)向心力有較為深刻的理解。又如人教版“動(dòng)量定理”教學(xué)時(shí)，教師可引入胸口碎大石表演，播放相應(yīng)的表演視頻，并提問(wèn)表演者為什么可以不受影響。教師可引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，如準(zhǔn)備若干雞蛋、瓦片和磚塊，將雞蛋固定在椅子的四個(gè)角，并在雞蛋上放置兩本書(shū)，再向書(shū)上放置兩層磚塊，并讓學(xué)生結(jié)合具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在此基礎(chǔ)上，教師可讓學(xué)生將瓦片放在磚塊上，用錘子敲擊瓦片，讓學(xué)生提前猜測(cè)可能發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。多數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)為瓦片不碎、雞蛋碎掉，或者是瓦片和雞蛋都會(huì)碎掉等。教師可通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的猜測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)雞蛋沒(méi)碎但瓦片碎掉的情況，讓學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)量定理知識(shí)，并讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋分析。通過(guò)引入生活中的奇特表演，引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究其中的物理知識(shí)，能使學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行思考分析，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)質(zhì)量提高。

（三）優(yōu)化生活化趣味物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生分析物理規(guī)律

在物理課堂教學(xué)中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)了解整個(gè)物理探究過(guò)程，并讓學(xué)生分析得出結(jié)論的限制條件，再指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)分析物理規(guī)律。但物理課堂時(shí)間有限，教師需要優(yōu)化相應(yīng)的生活化趣味物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明確物理實(shí)驗(yàn)的目的等，指明大致的實(shí)驗(yàn)探究方向，指導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)中的變量，從而使學(xué)生通過(guò)課堂實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)感受探究過(guò)程。在物理實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，教師還需要關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，當(dāng)學(xué)生遇到實(shí)驗(yàn)難題時(shí)，應(yīng)適當(dāng)給予學(xué)生指導(dǎo)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用物理知識(shí)快速解決物理問(wèn)題，指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)物理實(shí)驗(yàn)的規(guī)律，促進(jìn)物理課堂教學(xué)實(shí)效性提高。如人教版“牛頓第一定律”教學(xué)時(shí)，教師需要先引導(dǎo)學(xué)生分析牛頓第一定律的觀點(diǎn)，簡(jiǎn)單講解動(dòng)學(xué)與力學(xué)知識(shí)，如沒(méi)有施加外力的情況下，物體會(huì)保持原有的運(yùn)動(dòng)速度?；诖耍處熆稍O(shè)計(jì)伽利略斜面實(shí)驗(yàn)，引入水平面阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的影響，共設(shè)置三組實(shí)驗(yàn)，保持所有實(shí)驗(yàn)的斜面高度、光滑程度等一致，一組實(shí)驗(yàn)在水平木板上鋪上棉布，一組實(shí)驗(yàn)保持水平木板光滑，另一組實(shí)驗(yàn)則在水平木板上放毛巾。高中物理教師應(yīng)要求學(xué)生將小車(chē)放置在斜面頂端，讓小車(chē)由靜止開(kāi)始滑下，引導(dǎo)學(xué)生觀察物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。小車(chē)在過(guò)毛巾時(shí)很快停止運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)距離較短;小車(chē)在過(guò)棉布時(shí)運(yùn)動(dòng)速度減慢并在運(yùn)動(dòng)一段距離后停止，有一定的運(yùn)動(dòng)距離;小車(chē)在過(guò)光滑木板時(shí)運(yùn)動(dòng)速度較快，運(yùn)動(dòng)距離較長(zhǎng)。教師可讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比，得出小車(chē)受到的阻力越大，能通過(guò)的距離越短。教師可引導(dǎo)學(xué)生思考在沒(méi)有阻力作用的情況下小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，很多學(xué)生會(huì)猜想小車(chē)會(huì)一直運(yùn)動(dòng)下去。教師需要引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)中的物理規(guī)律，讓學(xué)生明確水平面的粗糙程度是實(shí)驗(yàn)變量，讓學(xué)生驗(yàn)證自己的猜想。在此基礎(chǔ)上，教師可優(yōu)化斜面實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出雙斜面物理實(shí)驗(yàn)，將右斜面設(shè)置成可調(diào)整的狀態(tài)，并要求實(shí)驗(yàn)中必須將小球從斜面最高處?kù)o止釋放。教師需要將小球放置在左斜面最高處由靜止釋放，小球在下滑過(guò)程中速度加快，而在上滑時(shí)出現(xiàn)減速情況。教師可減小右斜面的傾斜角度，并再次釋放小球。學(xué)生可觀察到右斜面的斜角減小時(shí)，小球減速越小，同時(shí)在延伸右斜的情況下，能觀察到小球到達(dá)和出發(fā)時(shí)相同的高度。教師可引入小球滑動(dòng)高度和傾斜面的傾斜角無(wú)關(guān)，再想象將右斜面水平放置，并且沒(méi)有摩擦力的影響下，小球會(huì)一直運(yùn)動(dòng)。

三、 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高中教師在開(kāi)展生活化趣味實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，應(yīng)分析現(xiàn)實(shí)生活中的物理知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生利用常見(jiàn)材料開(kāi)展趣味實(shí)驗(yàn)，并創(chuàng)設(shè)物理實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)情境中直觀了解物理知識(shí)，從而使學(xué)生對(duì)物理公式、定律等有更深刻的理解。教師需要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作，并引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)中的物理問(wèn)題，鍛煉學(xué)生的思考分析能力，促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)提高。

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作者簡(jiǎn)介：

趙若芳，甘肅省平?jīng)鍪?，靜寧縣第二中學(xué)。