高中物理聯系生活的教學研究

陳燦宗

(福建省武平縣第二中學,福建 龍巖 364300)

物理學科雖然具有高度抽象性、理論性的特點,但是大多數物理概念、規律都是由物理學家從生活中探索而來,具有生活性、概括性的特點.作為物理教學的實施者,物理教師應當采用合適的教學手段,在課堂中融入更多的生活元素,凸顯物理學科的生活性,增強課堂的趣味性,充分激發出學生的學習興趣.

1 知識與生活的關聯性分析

高中物理教材內容的大部分知識都與生活息息相關,只不過知識呈現方式較為傳統,具有高度的概括性、抽象性.教師若是能深入研讀教材,找到知識與生活之間的聯系,并以此為基礎改革物理教學,就能極大地改變物理課堂的學習氛圍.認真分析高中物理教材不難發現,知識與生活之間的聯系非常緊密.比如在電學方面,生活中電飯煲煮飯、電水壺燒水等生活現象體現出的是電能與內能之間的轉化;抽油煙機工作過程體現的是電能與機械能之間的轉化;微波爐加熱體現的是電能與電磁能之間的轉化;廚房的液化氣爐灶、煤氣灶體現的是化學能與內能之間的轉化.在力學方面,菜刀刃薄體現的是壓強知識,受力面積越小,壓強會越大;各種刀具、電氣的手柄有花紋以及車胎有褶皺,是為了增大摩擦;人在各種交通工具上會出現習慣性前傾現象,是因為慣性;火車、飛機、公共客車等到站時間的確定需要用到速度、時間、路程等知識.在熱學方面,掛燙砂鍋受涼容易裂開體現的是不良導體受到不同溫度的影響,會出現不同程度的收縮;保溫瓶灌水,不易灌滿是因為空氣屬于熱的不良導體,留有一定的空氣,可以防止熱量損失,延長保溫時間.除此之外,生活中的許多現象都與物理知識息息相關[1].教師若是能充分利用這些生活現象,引導學生深入探索其中包含的物理規律、定理,感受物理知識的實際應用價值,就能有效提高高中物理課堂教學質量,促進學生的學習.

2 聯系生活,實施教學的策略

2.1 生活情境導入

在課堂導入階段,教師可以根據教學內容選擇合適的生活元素,創建學習情境,并采用講解、演示、圖示、動畫等方式呈現出來,引入新知識教學的同時,提升課堂的學習氛圍[2].

以“勻變速直線運動規律”教學為例,教材主要是從加速度定義式變形入手引出勻變速直線運動的速度公式.為了使學生具體認知勻變速直線運動公式,教師可以從實例出發,讓學生感知、體驗勻變速運動,推導、得到加速度概念.如用動畫的形式展示物體勻變速直線運動的過程,并讓學生認真觀察物體運動過程,分析在勻變速直線運動中物體速度、位移發生了什么變化.再具體一點,教師可以選擇學生熟悉的事物,如公路上行駛的汽車、拋出去的小球在水平路面上運動等.然后話語引導學生思考:汽車、小球運動之初并不是零速度,而是帶有一定的初速度,那它們的速度、位移是怎么變化的呢?這樣通過直觀的觀察生活實例,學生會自動運用抽象思維將運動實例抽象為理論性的物理問題,并加以歸納、解決,最終得到勻變速直線運動的定義.

2.2 生活現象解釋物理知識難點

高中物理教師應積極轉變教學理念,嘗試聯系生活,將抽象、晦澀的物理知識生動、形象地展示出來,并進行深層次的剖析,強化學生對物理知識的記憶和理解.

以“功率”教學為例,通過該節課的學習學生要知道功率的表示方法及物理意義.教師在課堂教學中可引入生活實例、現象來幫助學生理解功率.例如,在完成功率的基本概念講解后,教師可以展示小資料,將生活中常見物體的功率羅列出來,并形成表格,方便學生觀察分析.如汽車、火車、輪船、自行車等.不同物體具有不同的結構、動力源、功率,通過對比幾種物體可加深學生對功率物理意義的理解.同時,還可以以此為基礎,引導學生分析理解額定功率、實際功率、平均功率、瞬時功率的區別,以此拓寬學生的知識面,深化學生的理解,促進課堂學習效率的提升.

需要注意的是,在這一過程中教師還可以采用小組合作、信息技術等手段,凸顯生活實例的有效性,盡可能幫助學生突破學習難點.第一步,教師話語引導:同學們,生活中我們見過很多物體,其功率各有不同.(同步展示表格,可直接引用教材中的素材)那么,從表格中你能看出不同類型的機械的功率、做功快慢、做功時間存在什么關系?第二,給學生一定的思考時間,完成知識的分析、歸納.在教師提出問題后,學生會主動結合功率的定義及生活經驗,對不同的機械物體進行類比、分析,找到其功率的不同之處,并思考其在生活中實際做功的時間、快慢,進行一一對應,最終認識到功率越大的機械物體,做功越快.第三,針對某一機械物體,認識理解額定功率、實際功率、平均功率、瞬時功率.對此,教師可選擇生活中常見的家用電器冰箱來講解這些概念,從學生熟悉的生活事物出發更能激發出學生的學習積極性.如教師圖片展示某一家用冰箱所標識的額定功率,讓學生知道額定功率是指理論上冰箱工作時能夠達到的功率值.之后,教師再展示出測定的冰箱運行時的實際功率、某一時刻的瞬時功率、一段時間內的平均功率,學生進行對比、分析、理解這幾種功率的區別,并深刻理解功率的不同表現特征及不同的物理意義.第四步,升華理解的同時,引出功率公式及計算知識.從上述教學過程能夠看出,運用生活元素突破知識難點的關鍵是要引導學生從生活元素入手,探索其中蘊含的物理規律,并運用邏輯推理、抽象概括進行規律的提煉、理解.

2.3 創設生活問題強化知識應用

學習物理知識最終目的是解決實際問題.但是在傳統物理課堂教學中,教師只注重知識傳授,而不重視知識應用,導致很多學生只會機械背誦知識.這非常不利于學生的全面發展,尤其是不符合核心素養的落實.而通過創設問題,引導學生應用所學物理知識解決問題,可以強化學生知識應用能力的培養.

以“能量守恒定律”為例,在熱力學能知識的學習中,教師可以先讓學生閱讀課本,了解課本對熱力學能的解釋,并總結出什么是熱力學能、熱力學能構成、分子動能、分子勢能[3].之后,開展實驗,加深學生對熱力學能的認識.如展示實驗壓縮筒內空氣,乙醚燃燒,讓學生直觀觀察物體熱力學能的改變.在完成上述新知識教學后,教師就可以設計應用場景,加強學生知識應用能力的培養.第一步,讓學生嘗試列舉生活中出現過的改變物體熱力學能的例子,用以檢驗學生是否真正理解熱力學能;第二步,教師加以補充,列舉更多的實例,如加熱物體、壓縮氣體做功、克服摩擦做功、燃料燃燒、推動活塞運動、搓手取暖、鋸木頭等;第三步,引發學生思考,用所學知識解釋熱力學能的改變.如教師提問:教師所列舉的幾種生活實例,是如何改變物體熱力學能的?第四步,可以考慮采用小組合作的方式,讓學生以小組為單位進行實例的分類、討論,最終得到做功和熱傳遞可以改變物體的熱力學能.在上述實例中,加熱物體、燃燒燃燒屬于通過熱傳遞改變物體熱力學能.壓縮氣體做功、克服摩擦做功、推動活塞運動、搓手取暖、鋸木頭屬于通過做功改變物體熱力學能.這樣學生就會更加深入理解物體熱力學能,并獲得基本的熱力學能應用能力.最重要的是增強了物理課堂的生動性、趣味性,提升了學生的學習積極性,改變了學生對物理學科的認知.所以,高中物理教師應重視這一教學手段,在之后的物理課堂教學中積極創設生活化應用情境.

2.4 實驗教學生活化

實驗是高中物理教學的重要組成部分,對培養學生實踐能力、理解能力非常重要.但在以往的物理課堂教學中教師多是提前準備實驗工具,而后讓學生動手操作,或者是視頻呈現實驗.無論哪一種實驗教學方法,都不能很好地調動學生的學習積極性、提升物理課堂的教學效率.所以,教師要積極嘗試生活化實驗教學,解決以上難題,創新實驗教學模式,促進學生科學思維、探究及態度的養成.

在設計、實施生活化實驗時,教師應保證實驗的直觀性、趣味性,使理論性的物理知識直觀呈現出來,并能激發出學生的學習興趣,保證學生的多種感官能積極參與到其中.以“合力”教學為例,教師可以結合生活元素,創建探究性的生活化實驗.一般情況下,可采用以下步驟進行教學:第一,在力的合成導入階段,教師先引入生活現象:兩人拉車.通過直觀地展示合力,激發出學生的學習興趣,引出新知識教學.第二,開展實驗探究.教師提問:現在我們每組同學面前都有細繩、礦泉水瓶,那么你們能想到用什么方法探究合力與分力的關系呢?下面由每個小組提出實驗方案,并進行實驗、計算.接下來,學生就可以提出自己的想法動手實驗,完成探究,最終得出合力的概念.第三,教師要對學生提出的概念進行優化、完善,得到準確的合力概念.同時,結合平行四邊形演示儀,進一步得到結論:合力、分力滿足平行四邊形定則.這樣既能加深學生對合力概念的理解,也能培養學生的等效替代思維,促進學生物理能力與思維品質的同步提升.由此可見,通過創建生活化實驗教學活動,不僅僅能提升學生學習效率,也能增強物理課堂教學質量,滿足學生的多元化學習需求,徹底改變學生對物理課堂知識的認知.

2.5 設計生活化作業

在高中物理教學中教師還可以設計生活化的課后作業,鞏固學生所學知識.同時,改變以往作業的設計形式,提高學生完成作業的效率.

以生活化趣味現象為基礎設計作業.比如,在完成超重與失重的教學后,教師可以設計作業:尋找生活中的超重、失重現象,并分類、總結物理規律.這樣學生就可以根據所學知識分析生活現象,并進行歸納總結.另外,也可以設計開放性的生活作業,發散學生思維.如在完成勻變速運動規律的教學后,設計開放性作業:汽車、貨車超載容易造成路面損壞以及交通事故,你能想到什么解決辦法,可以防范這一風險,提高汽車、貨車的行駛安全,并嘗試提交給交通部門.這一作業可以很好地培養學生的創造性思維,加強學生對慣性、勻變速運動等知識的理解和應用,進一步提高學生的學習效率.由此可見,設計生活化作業也有利于學生學習.教師應當積極嘗試這一教學方法,盡可能地提高高中物理教學質量.

3 結束語

總而言之,高中物理知識源于生活、高于生活.實現高中物理教學的生活化,可以大幅度降低物理課堂的枯燥性,增強物理教學的生動性.為此,高中物理教師可以在重難點知識、課堂導入、實驗、作業等教學環節中融入生活化元素,改革物理教學手段、方式,推動高中物理教學改革的不斷深入.