初中生活化物理實驗設計與實踐思考

趙晗宇

【關鍵詞】初中物理;物理實驗;生活化設計

“生活即教育”是陶行知先生所提出的重要教育主張之一，認為生活是教育的出發點，也是教育的落腳點，生活中蘊含著許多具備教育意義的藍本，脫離了生活的教育將會失去現實的意義[1].立足于生活化的視角，進行物理實驗方案的設計以及物理實驗活動的組織，能加強物理學科與生活之間的聯系，使物理教學更加貼近學生的生活，引領學生利用生活素材、運用生活經驗解決物理問題，能夠將物理實驗中習得的知識與技能運用到生活之中.但是，在傳統的初中物理教學中，大部分教師的物理實驗設計并未做到有效地連接生活，如沒有從生活中選用實驗器材、創設的實驗情境與生活脫節、學生沒有親身參與到實驗操作中、缺乏生活化的實驗作業設計等，從而影響了生活化教學理念在物理實驗設計中的落實.這些問題迫切地需要解決，需要教師探尋生活化的物理實驗設計與實踐策略，這也是本文研究的重點所在.

1 初中生活化物理實驗設計原則

1.1 生活性

生活性原則是教師在初中生活化物理實驗設計中必須要遵循的原則，也是生活化實驗設計實現的必備條件.在物理實驗設計中，需要教師認識到生活化物理實驗設計是從生活走向物理，讓物理面向社會的一個過程，只有與社會生活鏈接，才能夠讓學生感受到物理實驗中的生活，為初中生的物理知識在社會生活中的運用奠定基礎，對于學生的知識應用能力以及創造性能力的發展有著重要的影響[2].

1.2 實踐性

2022年版《義務教育物理課程標準》中指出，要讓學生感知知識獲取的過程，經歷科學探索的過程.正所謂“百聞不如一見，百看不如一做”，將學生的思維活動在家庭材料的加工以及處理中，可以促使學生在具體的形象思維感知下，糾正錯誤的認知，提高能力，發展智力.因此，在生活化物理實驗設計中，需要教師堅持實踐性原則，為學生設計可以親身經歷、親手操作、數據收集與整理的機會，在實驗操作中收獲到更好的效果.

1.3 簡易性

對于初中生而言，他們剛剛接觸物理這一學科的知識，對于物理實驗有著無限的好奇，但是理論知識積累以及實驗操作技能掌握有限，若是設計的生活化物理實驗難度過高，很容易打擊學生的物理實驗學習自信心與學習熱情，因此，在物理實驗設計中，教師不僅要注重聯系生活，還要注意實驗儀器要盡量地簡單，合理地控制物理實驗設計的難易度.

2 初中生活化物理實驗設計實踐思考

2.1 實驗器材選擇生活化

從生活中選擇實驗器材，是保障生活化實驗活動開展的前提.實驗設計作為教師物理實驗教學活動開展的依據，需要以生活化實驗器材選擇為首要任務，以此引領學生從生活中尋找實驗物品，將書本中深奧的物理學原理通過學生熟悉的物品直觀地呈現出來，具有易于觀察、易于接受、能夠調動學生生活經驗等方面的作用[3].

例如 在學習溫度這一課內容中，想要讓學生在物理實驗中了解溫度計的制作原理，教師就可以在實驗設計中選擇一個小的玻璃藥瓶，在小藥瓶內裝滿清水，再向內滴入幾滴紅色墨水，緊緊地蓋上橡皮塞.在橡皮塞上插入一個較細的透明塑料管，用酒精燈或者是熱水，加熱小藥瓶，使小藥瓶內的溫度升高，讓學生觀察隨著溫度的升高透明塑料細管中的液柱位置是否發生了變化.經過觀察可以發現，當溫度升高的時候，透明塑料細管中的液柱位置明顯升高，然后停止對小藥瓶加熱，當逐漸冷卻的時候，發現液柱位置逐漸降低，在對比中發現前后的物理現象是否明顯.在這個實驗設計中，教師所選擇的實驗器材十分簡單，容易尋找，操作起來也十分簡便.在整個實驗過程中學生通過簡單操作，對比常溫狀態與加熱后液柱位置變化，能夠總結出液體的熱脹冷縮原理，透明塑料細管中液柱位置變化原理與溫度計中液柱變化原理是相同的.借用生活中的材料物品設計物理實驗，可以起到豐富實驗內容和實驗形式的作用，精彩、有趣、貼近生活的物理實驗器材選取，體現了教師的智慧與個性，能夠提升物理實驗課堂教學的魅力，有助于學生養成觀察生活的良好學習習慣.

2.2 實驗情境設計生活化

生活化物理實驗情境設計，是指教師能夠在實驗設計中選擇生活中的問題或者生活現象，有針對性地引出實驗主題，使學生在熟悉的生活問題、生活現象的引領下，主動地參與到問題解決、現象本質、科學規律的探究過程中.需要注意的是，日常生活中的問題較為復雜，若是教師將其原原本本地運用到實驗設計中，難以突出實驗情境的重點，因此在生活化實驗情境設計中，教師要對生活素材進行適當地簡化和加工[4].

例如 在“光的折射”一課教學中，生活中有許多這樣的現象，例如，人們在野外生存的時候，想要抓魚來吃，但是用叉子怎么也扎不到魚.這種現象出現的原因是，人們所看到的魚的位置和魚在水中的實際位置是不同的，因為光的折射，人們難以準確地判斷魚的位置.但是，這個生活現象難以運用到物理實驗設計中，那么教師可以對這個現象進行處理.如，將參考的魚更換成筷子，拿出一個筷子放入到水杯中.創設這樣的情境：“在我的手中，水是具有魔力的，你相信嗎？ 它能夠將筷子‘折斷’，也能夠將筷子回復如初.”在這樣的問題情境創設之下，為學生心里埋下了一顆疑問、好奇的種子，學生對于水究竟有什么魔力產生無限的好奇.

又如，在“探究凸透鏡成像規律”的實驗設計中，這個實驗的探究難度較大，學生平時也較少接觸到凸透鏡.若是在實驗設計中教師直接使用蠟燭、光屏、刻度尺、凸透鏡等實驗器材，帶領學生完成實驗探究的過程，難以激發出學生對于此次實驗探究的熱情，在學生的心中凸透鏡也只是一個冰冷的形象.若是在實驗設計中教師通過顯微鏡的觀察、照相機的使用、眼睛對于人們視力的幫助等創設情境，可以讓學生認識到光學工具在生活中的運用，從中感受到光學儀器的神奇之處，通過生活化的情境設計，讓單調的物理實驗變得更有意義.

2.3 實驗過程設計生活化

物理實驗是一個相對復雜的、難度較高的系統性活動，對于學生的觀察能力、實踐能力、思維能力等有一定的要求，這就要求教師在生活化的實驗過程設計中，充分地考慮到學情，不僅要讓實驗過程的設計符合學生現階段的思維水平、實踐能力、學習習慣，還要注重對學生提供更多實驗參與的機會，調動學生的主觀能動性，促使學生在獨立思考、合作探究等實驗活動的完成過程中，掌握初步認識科學的方法，獲得科學思維的鍛煉，引領學生在物理實驗中總結規律.

例如 在“探究聲音的特性與物體的什么因素有關”實驗教學中，在生活中學生對于聲音的音調、音色、響度等，已經有了豐富的感性認識，但是對于聲音的特性理解以及影響因素較為模糊.在生活化物理實驗過程設計中，首先，教師選擇幾名學生，要求學生利用大小不同的力量敲打音叉，在音叉與乒乓球的接觸處，可以發現當用較小的力量敲打音叉時，乒乓球的振動幅度并不明顯，但是當用較大的力量敲打音叉的時候，乒乓球的振動幅度則十分地明顯.在這個明顯的實驗現象觀察中，幫助學生突破了思維的困境，發現聲音的響度與發聲體的振幅頻率有關.接下來，教師與學生繼續探索音調的特性與哪些因素有關.學生每人手中拿著一把尺子，尺子一端放置在桌面上，另一端放置在桌面之外，用手撥動尺子偏離平衡位置，即為尺子在桌面外的另一端，發現尺子在上下振動的時候，也是會發出聲音的，且通過對比可以發現，尺子伸出桌子的長度不同，振動的頻率不同，那么相應的音調也存在差異，由此帶領學生在實踐的實驗操作中，總結出聲音的音調與物體振動快慢存在關系.這樣的實驗過程設計，符合初中生的思維發展水平，能夠引領學生從形象思維向抽象思維平穩過渡，帶領學生在親身參與的實驗探索中，總結出生活現象的物理規律，能夠帶領學生在物理實驗探索中理解生活現象，掌握物理本質.

2.4 實驗作業設計生活化

作業設計同樣是教師物理實驗設計中的組成部分之一，其主要作用在于鞏固學生所學的基礎知識與技能，在課后鍛煉中獲得知識與技能的進一步提升.與常規的習題作業設計不同，生活化實驗作業設計更加強調實踐性，要求教師通過作業設計的方式，打開學生物理實驗探索的空間，帶領學生走出課堂，在生活中探索科學，認識到科學的探索是無處不在的[5].

例如 在調查實踐性的實驗作業設計中，教師可以布置與課外生活相關的家庭實驗作業.在大氣壓強的教學之后，要求學生在課后利用玻璃杯、橡膠塞、玻璃管等自制氣壓計;在學生了解了聲音的三大特性之后，可以要求學生們從生活中選擇材料，制作一個自己喜歡的樂器;在學生掌握串聯與并聯電路的知識之后，要求學生在課后觀察與分析聲控燈的原理，并利用生活器材完成連接電路的動手操作任務.此外，還有許多實驗是學生一個人難以完成的，教師可以設計合作型的實驗作業，如，比較晶體和非晶體的特點實驗，比較兩種及以上物質的吸熱或散熱能力的實驗等，教師可以在合作型實驗設計中，將合作學習小組的建立、小組內的成員分工等納入到學生需要完成的任務之中，以小組之間的競賽形式，調動學生完成實驗作業的積極性，不僅鼓勵學生團結協作完成家庭實驗任務，還鼓勵學生們創造發明.

在生活化課后實驗設計中，教師每一個作業的設計都與生活密切相關，能夠通過生活化實驗作業設計，促使學生感受到科學源于生活，也能夠運用于生活，服務于生活，獲得了實驗探究能力、問題解決能力、科學精神與品質等方面的發展.

3 結語

教無定法，貴在得法.生活化物理實驗設計并不只局限于以上幾種，初中物理教師應保持與時俱進的教育理念，在教學實踐中積累經驗，不斷地調整生活化物理實驗設計方法，進一步完善物理實驗設計方案，找準生活在物理實驗教學中的切入點，以優質的實驗設計促進初中物理教學整體質量的提升.