關(guān)于初中物理教學(xué)中開展家庭實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐探索

蔡月運(yùn)

【摘要】物理學(xué)科依賴于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行知識(shí)的探索和驗(yàn)證，因此，學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的深入學(xué)習(xí)和理解往往需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn).然而，在初中教學(xué)實(shí)踐中，教師往往未能充分利用實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行創(chuàng)新性和趣味性的課堂教學(xué)，限制了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握和理解.為提升物理教學(xué)的實(shí)踐性和綜合性，教師可以引導(dǎo)學(xué)生參與家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，進(jìn)一步鞏固和深化課堂知識(shí).本文基于實(shí)驗(yàn)教學(xué)視角，首先簡(jiǎn)要探討初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展困境及家庭實(shí)驗(yàn)的積極意義，隨后從四個(gè)方面分析和探討初中物理教學(xué)中開展家庭實(shí)驗(yàn)的具體措施.

【關(guān)鍵詞】初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；家庭實(shí)驗(yàn)

在初中物理教學(xué)過(guò)程中開展實(shí)驗(yàn)還需要特定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境的提供.在當(dāng)前的課堂教學(xué)過(guò)程中，教師往往將有效的時(shí)間放到傳授新知和習(xí)題練習(xí)上，很少會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行深入系統(tǒng)的探究活動(dòng).隨著當(dāng)前“雙減”政策的進(jìn)一步貫徹和落實(shí)，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式和作業(yè)布置形式也在進(jìn)行著優(yōu)化和變革.教師要充分利用學(xué)生的課余時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生在課下進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步鞏固與練習(xí).實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)的作業(yè)形式相比更具趣味性，也更易激發(fā)學(xué)生參與物理課程學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性.

1 初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展困境

1.1 缺乏科學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境

當(dāng)前，初中物理教學(xué)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)存在著一系列的困境.其中，首要的困境就是課堂教學(xué)缺乏科學(xué)安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境.無(wú)論是哪一個(gè)部分的物理實(shí)驗(yàn)都需要實(shí)驗(yàn)器材和環(huán)境的準(zhǔn)備，這也意味著教師要在保障學(xué)生實(shí)驗(yàn)科學(xué)性和安全性的前提下帶領(lǐng)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn).然而一系列的準(zhǔn)備會(huì)耗費(fèi)大量的課堂時(shí)間，減慢課堂進(jìn)度，因此當(dāng)下大部分物理教師不會(huì)選擇的課堂模式.另外，傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)往往以書本和考試為中心，很少會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生探究某一定理或公式的推導(dǎo)過(guò)程，更多地是讓學(xué)生根據(jù)書本上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行理解和記憶.

1.2 缺乏多元實(shí)驗(yàn)方式

當(dāng)前，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏多元化的實(shí)驗(yàn)方式.對(duì)于初中階段的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們更喜歡在趣味性和多元化的課堂上學(xué)習(xí)知識(shí)、拓寬視野.然而當(dāng)前初中物理教學(xué)更多地采用教師主導(dǎo)性的課堂形式，即使是在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師也很少給學(xué)生提供自主動(dòng)手操作和探究的機(jī)會(huì).另外，信息技術(shù)和多媒體時(shí)代的到來(lái)在理論上為當(dāng)前各個(gè)學(xué)段的課堂教學(xué)注入了新的活力.然而在具體實(shí)踐的過(guò)程中，新穎的教學(xué)形式仍未滲透到物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，導(dǎo)致當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方法較為單一.同時(shí)，實(shí)驗(yàn)環(huán)境僅僅局限于課堂上，未能充分與實(shí)際生活和自然環(huán)境進(jìn)行結(jié)合，不利于對(duì)學(xué)生靈感的激發(fā)和思維的拓展.

2 初中物理教學(xué)中開展家庭實(shí)驗(yàn)的積極意義

2.1 有效助力家校共育

家庭實(shí)驗(yàn)是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種重要模式.家庭實(shí)驗(yàn)指的是學(xué)生在家庭環(huán)境中或與家長(zhǎng)的通力協(xié)作中共同完成物理實(shí)驗(yàn).另外，家庭實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)器材大多能夠在家庭中直接獲取，可以實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)際的緊密結(jié)合.同時(shí)，家庭實(shí)驗(yàn)具備較強(qiáng)的安全性，可以在相對(duì)簡(jiǎn)易的環(huán)境之下完成.物理教學(xué)中家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展能夠有效助力家校共育理念的滲透.對(duì)于家長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，家庭實(shí)驗(yàn)是親子溝通與交流的有效契機(jī)，家長(zhǎng)能夠在這個(gè)過(guò)程中了解學(xué)生的課堂所學(xué)，同時(shí)也能夠在與學(xué)生共同完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中融洽親子關(guān)系，為學(xué)生的成長(zhǎng)和發(fā)展?fàn)I造良好的家庭環(huán)境.

2.2 增強(qiáng)課堂實(shí)踐性

家庭實(shí)驗(yàn)是初中物理課堂實(shí)踐的一種重要形式.2022版初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中著重強(qiáng)調(diào)教師的教學(xué)要凸顯實(shí)踐性和綜合性，這也意味著學(xué)校要突出課程的實(shí)踐性元素，為各學(xué)科的課堂教學(xué)注入更多的實(shí)踐內(nèi)容與實(shí)踐知識(shí).而家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)就是課堂實(shí)踐的一種重要表現(xiàn)，更為學(xué)生親自動(dòng)手操作和觀察提供了有效機(jī)會(huì).學(xué)生在書本上所學(xué)到的知識(shí)是淺層次和片面的，而家庭實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加形象與直觀，更能夠助力學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的理解和把握.初中物理教學(xué)中家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展能夠充分增強(qiáng)物理課堂的實(shí)踐性，為學(xué)生帶來(lái)更強(qiáng)的課堂體驗(yàn)感.

2.3 培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

2022初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)作出了新的要求.其中學(xué)生的初中物理核心素養(yǎng)應(yīng)當(dāng)包括物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究等不同的維度.而初中物理課堂中家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展能夠助力學(xué)生物理觀念的形成和科學(xué)思維的培養(yǎng).家庭生活中的方方面面都可能會(huì)涉及物理書本上的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)中的內(nèi)容，學(xué)生在用心觀察和思考探究的過(guò)程中會(huì)逐漸培養(yǎng)自身的科學(xué)探究意識(shí)，以物理思維思考生活中遇到的問(wèn)題和困境.另外，家庭生活中也滲透著方方面面的物理知識(shí)，需要學(xué)生在親身感受中進(jìn)行學(xué)習(xí)和探索.

3 初中物理教學(xué)中開展家庭實(shí)驗(yàn)的具體措施

3.1 結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究元素，打造安全實(shí)驗(yàn)環(huán)境

實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)、探索物理世界的最為主要和直觀的形式.而學(xué)生也能夠在親自實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手操作的過(guò)程中直接學(xué)習(xí)物理知識(shí)、增長(zhǎng)見識(shí).然而實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展的前提是擁有安全科學(xué)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境.無(wú)論是課堂實(shí)驗(yàn)還是家庭實(shí)驗(yàn)都需要教師或家長(zhǎng)為學(xué)生打造安全的實(shí)驗(yàn)空間.在家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開始之前，教師可以以作業(yè)的形式為學(xué)生布置下去，同時(shí)與學(xué)生的家長(zhǎng)進(jìn)行溝通和交流，倡導(dǎo)家長(zhǎng)為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)所需要的材料與器材，并為學(xué)生打造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境.在學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，家長(zhǎng)也要在一旁幫助和觀察，幫助學(xué)生消除潛在的實(shí)驗(yàn)安全隱患，助力學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利完成.

例如 在學(xué)習(xí)八年級(jí)上冊(cè)第一章“走進(jìn)物理世界”中“測(cè)量長(zhǎng)度和時(shí)間”這一小節(jié)的內(nèi)容之后，教師可以為學(xué)生布置一份特殊的家庭實(shí)驗(yàn)作業(yè)，即學(xué)生需要測(cè)量不規(guī)則物體的體積.每個(gè)學(xué)生回到家后需要準(zhǔn)備一個(gè)小燈泡，然后思考如何測(cè)量小燈泡的體積.規(guī)則物體的體積如正方體、長(zhǎng)方體等都有其體積計(jì)算公式，然而不規(guī)則物體的體積該如何計(jì)算呢？這就需要學(xué)生在家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中進(jìn)行進(jìn)一步的探索.這時(shí)學(xué)生可能會(huì)想到用“排水法”計(jì)算小燈泡的體積，即將小燈泡完全進(jìn)入到一個(gè)盛滿水的容器中，溢出水的體積為小燈泡的體積.只要測(cè)量溢出的水的體積即可.在該實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生可以在家長(zhǎng)的配合之下完成并得出科學(xué)與準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

3.2 開展趣味家庭實(shí)驗(yàn)，學(xué)科教學(xué)聯(lián)系生活

2022版初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)要突出學(xué)生的主體性地位，這也意味著教師要考慮學(xué)生對(duì)于課堂所學(xué)的興趣程度.在傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)過(guò)程中，課堂內(nèi)容較為僵化單一，導(dǎo)致學(xué)生的興趣度和參與性不足.在家庭實(shí)驗(yàn)的布置過(guò)程中，教師可以充分結(jié)合初中物理的趣味性教學(xué)元素，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行趣味性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng).有趣的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虺浞謳ьI(lǐng)學(xué)生走入多姿多彩的物理世界，同時(shí)讓學(xué)生感受到物理學(xué)科的奧妙與神秘所在.有趣的物理實(shí)驗(yàn)伴隨著神奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，能夠充分激發(fā)學(xué)生的探索欲望，引導(dǎo)學(xué)生在生活中感受學(xué)科知識(shí)的滲透.

例如 在學(xué)習(xí)初中物理八年級(jí)上冊(cè)“聲音與環(huán)境”的過(guò)程中，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生在家庭中進(jìn)行“自制傳聲筒”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng).該實(shí)驗(yàn)活動(dòng)所需要的實(shí)驗(yàn)器材有兩個(gè)一次性紙杯、一段棉線、兩根小木棒.在實(shí)驗(yàn)開展的過(guò)程中，學(xué)生需要將小木棒橫著放到紙杯中，然后在兩個(gè)紙杯的底部開一個(gè)小口將一根棉線系在兩個(gè)紙杯上.接下來(lái)學(xué)生和家長(zhǎng)分別面對(duì)著紙杯說(shuō)話，會(huì)聽到聲音從紙杯中傳出來(lái).這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象運(yùn)用了固體振動(dòng)傳聲的原理，當(dāng)一端的聲源發(fā)出聲音時(shí)，紙杯特殊的物理結(jié)構(gòu)會(huì)有效減少聲音的擴(kuò)散并將聲音聚集起來(lái)，使得聲音從繩子的一端傳向另一端的紙杯.該家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)形式較為簡(jiǎn)單，所需要的實(shí)驗(yàn)器材也比較簡(jiǎn)單，但是能引導(dǎo)學(xué)生鞏固課堂所學(xué)知識(shí)，并將課堂所學(xué)與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái).

3.3 挖掘家庭實(shí)驗(yàn)切入點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)科探索精神

除了固定的家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，教師還可以培養(yǎng)學(xué)生擁有一雙善于觀察和發(fā)現(xiàn)的眼睛，去尋找日常生活中一些可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn).物理與我們的日常生活息息相關(guān)，然而在傳統(tǒng)的認(rèn)知中，物理是一門以實(shí)驗(yàn)和計(jì)算為基礎(chǔ)的學(xué)科，很少會(huì)與我們的實(shí)際生活進(jìn)行聯(lián)系.因此，教師借助家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展，可以幫助學(xué)生培養(yǎng)學(xué)科探索精神，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察生活中的方方面面將其與物理學(xué)科進(jìn)行聯(lián)系和貫通.無(wú)論是我們生活中的一些物品還是所發(fā)生的一些現(xiàn)象都能夠與物理知識(shí)串聯(lián)起來(lái)或者是用物理學(xué)科的知識(shí)和理論進(jìn)行解釋.教師要做的就是為學(xué)生限定一個(gè)大的范圍，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活、探索生活，進(jìn)一步培養(yǎng)自身的探索精神.

例如 在學(xué)習(xí)初中物理八年級(jí)上冊(cè)“光和眼睛”這一章節(jié)的過(guò)程中，教師為了引導(dǎo)學(xué)生深入理解光現(xiàn)象的知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)認(rèn)識(shí)光的折射和反射定律，并進(jìn)一步運(yùn)用光的折射和反射定律解釋生活中的一些現(xiàn)象，可以引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的方方面面，尋找與光的反射和折射定律相關(guān)的現(xiàn)象.如學(xué)生會(huì)觀察到筷子插入水中會(huì)呈現(xiàn)出折斷的視覺(jué)感受，太陽(yáng)落山之后天空也沒(méi)有立刻暗下來(lái)等等，這就是光的折射定律在生活中的呈現(xiàn).在學(xué)生結(jié)合生活中的一些現(xiàn)象列舉出例子之后，教師還可以讓學(xué)生任意選擇一個(gè)能夠呈現(xiàn)光的反射和折射定律的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，并以視頻的方式記錄下來(lái)上傳到課堂微信群中，反饋給教師.

3.4 有效依托信息技術(shù)，構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)情境

隨著當(dāng)前信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，信息技術(shù)和多媒體技術(shù)的應(yīng)用為當(dāng)前初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入了新的活力，開拓了新的途徑.在傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)過(guò)程中，教師往往受到客觀實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件的限制，對(duì)于一系列的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)無(wú)法帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)地操作.而擁有了信息技術(shù)的助力和信息資源的融合，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在虛擬的實(shí)驗(yàn)情境中完成實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，進(jìn)一步得出與實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn)相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.另外與學(xué)生動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)相比，虛擬實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)不僅能夠呈現(xiàn)出科學(xué)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，同時(shí)也能夠消除學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的一些誤差或安全隱患，是當(dāng)下信息技術(shù)時(shí)代較為提倡同時(shí)效果更好的一種實(shí)驗(yàn)方法.

在家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展的過(guò)程中，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生在信息技術(shù)的助力之下在虛擬實(shí)驗(yàn)情境中完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.

例如 在學(xué)習(xí)初中物理八年級(jí)上冊(cè)“光和眼睛”中“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的過(guò)程中，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生回到家中借助電腦、平板或移動(dòng)終端等一系列的電子設(shè)備構(gòu)建虛擬的實(shí)驗(yàn)情境并完成實(shí)驗(yàn)活動(dòng).學(xué)生可以在信息技術(shù)平臺(tái)上下載實(shí)驗(yàn)APP，并尋找“探究平面鏡成像特點(diǎn)”這一實(shí)驗(yàn)，然后按照實(shí)驗(yàn)步驟和操作指示組裝實(shí)驗(yàn)器材，如放置蠟燭、放置平面鏡和白紙片等等.在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展現(xiàn)出來(lái)之后，學(xué)生需要及時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行記錄，進(jìn)一步得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.虛擬實(shí)驗(yàn)情境的打造能夠豐富學(xué)生的家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)內(nèi)容，同時(shí)可以將客觀環(huán)境對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響減到最小.

4 結(jié)語(yǔ)

家庭實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用很大，能激發(fā)學(xué)生的愛好和學(xué)好物理的興趣，同時(shí)，也能加深理解和鞏固所學(xué)知識(shí).同時(shí)家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展也能夠培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的探究思維和探究精神.家庭實(shí)驗(yàn)的過(guò)程較為簡(jiǎn)單，但是可以與實(shí)際生活實(shí)現(xiàn)緊密結(jié)合，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野.

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