淺談生活類實驗在中學物理教學中的應用

邱平增

（甘肅省通渭縣馬營鎮黑燕山學校，甘肅 通渭 743306）

物理是中學教育階段的基礎性學科，生活類實驗依托的是生活化教學理念。教師應明晰生活類實驗的應用優勢，根據物理課程目標和學生的學習需求，在物理教學的各個環節，積極融入生活類實驗，促進學生動腦動手，將物理知識與日常生活聯系起來思考，從而達到預期的教學效果。

一、生活類實驗在中學物理教學中的應用優勢

（一）生活類實驗器材成本低、易獲取

中學物理教學想要開足、開好實驗活動，前提條件是具有完備的實驗器材，然而就現實情況而言，很多常規實驗所需的器材，要么是專門訂制的實驗教具成本較高，要么在實驗室中的現存數量有限，只能支持教師開展演示實驗，無法滿足學生獨立或分組實驗的需求，降低了物理實驗教學效率與效果。其實，大部分常規實驗的器材在日常生活中都能找到替代品，將生活類實驗引入中學物理教學，最突出的優勢就是器材成本低、易獲取。比如，教師可以將常見的生活日用品轉化為實驗器材，使每個學生都擁有動手實操的機會，也可以利用生活中的廢棄物設計實驗，既擴充了實驗項目，也能培養學生的環保意識，借助生活類實驗提高物理實驗活動的開設量和水平。

（二）生活類實驗具有可體驗性

中學物理教學開展實驗活動的初衷，是幫助學生建立對物理概念的直觀感知，并通過思考、觀察、動手等探究行為，體驗知識的生成和構建過程。過去程式化的實驗教學手段，不能很好地體現物理和生活的密切關系，脫離了學生的認知經驗，致使學生難以獲得優質的體驗感，對實驗活動的參與度不高。生活類實驗是對傳統實驗的生活化處理，相關的實驗情境、材料、過程都是學生熟悉的，在中學物理教學中應用生活類實驗，能夠使實驗活動變得可觀、可感、可體驗。教師可以將學生的日常生活作為實驗背景，鼓勵學生綜合利用自身的生活經驗及各類素材、資源和物品，開展體驗式、創造式的實驗活動，以便認識抽象的物理概念和規律，獲得有效的技能訓練和創新思維培養，讓物理課堂滿溢生活氣息。

（三）生活類實驗的應用十分靈活

在過往的中學物理教學中，教師開展“新課標”規定的必做實驗，在設備、場所和時間等方面都具有統一的標準和規定，通常要經歷比較煩瑣的前期計劃和準備，受時空條件、場地和資源條件的制約較大，一般要耗費一節專門的實驗課來完成，無法在日常教學中便捷地實施。生活類實驗屬于“非常規”實驗，對設備、場地、開展形式和方法等都沒有固定的要求和限制，部分演示型的生活實驗，幾分鐘就能操作完成。在中學物理教學中應用生活類實驗，具有極大的靈活性和自由度，能夠突破必做實驗的限制因素，使學生獲得更加充裕的實驗探究機會。教師可以根據物理知識的講授需求，在課堂上靈活穿插運用生活類實驗，讓每個物理知識點的輸出都盡可能地借助具象化的實驗情景，這樣學生消化理解起來更加輕松，學習狀態也會更加專注和投入，凸顯生活類實驗的應用優勢。

二、生活類實驗在中學物理教學中的應用策略

（一）應用生活類實驗創設物理導入情境

構建主義理論認為，學生對于物理知識的習得，并非單獨依靠教師的傳授，而是在一定的情境下，通過意義構建的方式而獲得。情境是物理教學環境中的關鍵要素之一，情境創設是促進學生感知物理知識、產生自主學習行為的主要手段。生活類實驗具有真實性和直觀性特點，能夠為學生創設有意義的學習情境。課堂導入是一門藝術，關乎學生整節課的生成質量。鑒于生活類實驗的激趣導學功能，教師應該應用生活類實驗創設物理導入情境，使學生對新課知識產生親切感和熟悉感，并建立表象的意義認知，自主、自發地投入新課內容探究。首先，教師在物理教學的備課階段，應該根據課程的核心知識點和導入需求，預先確定生活類實驗的類型和操作方法，遵循快速導入、突出核心知識的基本原則，篩選生活類實驗項目。實驗項目宜短不宜長，要具備趣味性和反映生活中物理現象本質的功能，比如聲現象課程采用鋼尺振動實驗，光現象課程采用手電筒照射實驗等，此類生活實驗操作極為簡便，符合導入情境的創設要求。其次，在物理課堂的導入階段，教師可以采用演示法，為學生呈現生活類實驗。在演示的同時，教師還應加強與學生的互動，避免只操作而無交流，本著激發學生求知欲、活化課堂氣氛的目的，巧妙設計情境導語或促學問題，引導學生結合在生活類實驗情境中看到的現象，猜測該現象產生的條件或原因。學生通過討論可能會得出不一致的預測結論，產生認知沖突，教師不必急于將答案和盤托出，而是在引出新課題后，讓學生自主溫習教材、尋找生活類實驗的現象原理，這樣好奇的種子才能在學生的心里悄悄埋下，實現生活類實驗在物理教學導入環節的合理應用［1］。

（二）應用生活類實驗講解物理概念知識

中學階段的學生，正處在感性認知向理性認知發展的時期，物理知識的抽象性較強，對于認知能力尚未完善的學生來說，理解概念知識存在一定的難度，如果教師單純采用口頭講解法，無法幫助學生真正經歷知識的構建過程。研究表明，學生的認知經驗和思維活動是圍繞具體的感性材料、場景和動作而產生的，生活類實驗的背景和器材都源自生活，距離學生的感性認知最近，很多生澀的物理概念，通過生活類實驗的輔助，能形象地表現出原理和變化規律，促進學生迅速對概念形成感知［2］。因此，在中學物理教學中，教師應針對學生概念學習和理性認知的薄弱點，將生活類實驗作為啟發學生思維活動的依據和基礎，輔助物理概念知識的輸出和講解，使抽象的概念變得直觀、生動，提高學生的知識理解和掌握效度。在實際教學中，教師可以根據具體的物理概念知識，選擇學生經常接觸的生活物品設計實驗，采用演示和講解相結合的方法，通過演示向學生傳達與物理概念有關的生活現象，而講解并非灌輸，是時不時地拋出問題，引導學生對生活類實驗展開觀察、描述和討論。比如，用自己的語言描述所看到的實驗現象，教師需要留意學生的狀態和反饋信息，如果學生對實驗現象描述得不清楚，教師就可以適當放慢演示速度，力求讓學生看清每個環節的現象變化，并準確、流暢地復述出來。最后，教師要引導學生通過互動交流在生活類實驗中發現的規律，歸納總結實驗現象背后蘊含的概念知識，核對物理教材中的標準解釋，對自主構建的概念模型進行補充和完善。除此之外，在應用生活類實驗優化概念教學時，如果學生手邊就有與生活類實驗器材相同的材料和工具，教師就可以鼓勵學生跟隨自己的演示流程進行同步操作，從而提高學生對生活類實驗的體驗感和參與度，更好地深化物理概念知識的來龍去脈。

（三）應用生活類實驗開展物理合作探究

科學探究是物理核心素養的重要維度之一，是指讓學生在實踐探究活動中，通過交流和協作發現問題、解決問題的關鍵能力品格。生活類實驗具有較高的實踐性和可操作性，不僅是開展物理探究活動的最佳載體，還能滿足學生動手操作以及探索生活現象本質的需求。此外，“新課標”還主張物理教學加強生生互動，重點發展學生的合作學習能力，生活類實驗簡單易操作，更見趣味，顯然能夠更好地引領學生互動［3］。為此，在中學物理教學中，教師應該聚焦學生科學探究與合作學習素養的培育，應用生活類實驗開展豐富多彩的合作探究活動，增進學生之間的交流與協作。具體來說，可以采取兩種開展路徑。第一，教師根據物理實驗課題，預先準備好生活類實驗所需的器材，編制教學課件，包括實驗流程圖、器材組裝圖、操作要點演示視頻等，在課堂上，教師發放生活實驗器材、播放課件，組織學生分組自主了解生活類實驗的流程和操作要領，有問題及時提出來，教師負責解釋說明。隨后，教師讓各組自由分工，合作開展生活類實驗的探究和操作，做好現象觀察和記錄，先在小組內分析、得出實驗原理，再與其他小組復核，看是否有需要補充的內容。第二，教師不預設實驗方案，而是提前3—4 天，把物理實驗課題和生活類實驗的要求公布給學生，鼓勵學生以小組為單位，根據實驗課題和已知的物理知識技能，課下通過研討設計生活類實驗方案，并根據實際條件自主收集、準備相關的生活材料。在課堂探究階段，教師就可以讓學生按照設計好的方案直接進行實操，驗證實驗方案是否可行、探討實驗所反映的物理規律。在此類活動中，個別小組可能會因為方案設計不合理，或者生活器材準備不充分，出現實驗失敗的情況，教師可以讓他們借鑒成功小組的經驗，總結本組失敗的教訓，使學生在生活類實驗探究中學有所獲，養成良好的合作意識和實踐創新精神［4］。

（四）應用生活類實驗解決物理疑難習題

習題訓練是中學物理教學中的重要內容，主要是用來檢測學生對基礎性物理知識的掌握和運用情況。大部分物理習題代入相關的公式、定理進行計算就能解決，但是很多物理習題融合了生活元素，或者本身就是實驗題，學生缺少相應的生活常識和實驗經歷，單憑數據計算或猜想是無法高效解決此類習題的。對于習題訓練來說，找對方法是關鍵，既然題目涉及生活和實驗，那么實施生活類實驗無疑是最直接、最有效的解題辦法。因此，在中學物理教學的習題訓練過程中，教師應該應用生活類實驗，幫助學生解決物理疑難習題，使枯燥的題目“動”起來，促進學生突破教學難點。教師可以針對學生遭遇認知障礙的練習題，以物理實驗題為主，包括測量類、作圖類、物態變化類、光現象類等實驗題型，引導學生分析題意，研討題目中涉及的實驗器材，在生活中找到替代品，然后按照題目所給出的實驗流程，利用生活器具開展操作，記錄現象、數值以及每一步的操作細節，得到真實可靠的解題依據，然后教師再向學生傳授解題依據的運用方法。拿電學實驗題來說，學生依靠生活類實驗操作得到了電表量程、正負極性、滑動觸頭位置等信息，那么在解題時，教師就需要提醒學生注意題目的所指，數值、單位、方向和正負號都要準確完整地填寫，這樣在生活類實驗的助力下，習題訓練的難點就迎刃而解了，學生也會養成動手實踐、檢驗的解題習慣［5］。

（五）應用生活類實驗實施物理教學拓展

目前多數學生的物理應用意識都比較薄弱，無法把書本中的物理概念與生活中的實際現象關聯起來，這種“讀死書”的情況，不利于學生物理觀念和科學思維的構建。在中學物理教學中，生活類實驗不僅是向學生輸送物理知識技能的媒介，也是連接物理和生活的橋梁，圍繞著一項生活類實驗，可以輻射到生活的很多方面，有效的物理教學要強調舉一反三、遷移應用。因此，教師應該借助生活類實驗，為學生觸類旁通架橋鋪路，實施物理教學拓展，引導學生帶著生活類實驗探究收獲，把目光延伸到日常生活中，發現物理應用范圍的廣泛性［6］。如學生在結束生活類實驗探究活動，并理解實驗原理和物理概念知識后，教師可以提出拓展性、開放性的問題，讓學生回顧、搜索自己的生活見聞，列舉與生活類實驗原理相同或相似的生活現象。學生每舉出一個現象，教師都要鼓勵學生運用學到的實驗知識闡釋生活現象的成因，也可以組織學生分組舉例，相互交流各自的生活實例是否恰當，是否契合課程的核心知識點。這樣，學生的科學視野得到拓展，也體會到物理知識源于生活、用于生活，從而最大限度地發揮生活類實驗的價值。

總而言之，生活類實驗器材的成本低、易獲取，具有可體驗性和應用靈活性，在中學物理教學中應用生活類實驗，能夠增強學生的體驗感，給學生提供更加充足的實驗觀察和探究機會。教師應該基于生活類實驗的優勢，開展物理教學設計，在新課導入、概念教學、合作探究、習題訓練、課堂拓展等環節積極引入生活類實驗，全方位強化物理課程和生活的聯系，培養學生的物理學習興趣、科學探究素養以及合作學習能力，促進生活類實驗在物理課堂上綻放光彩。