摘 要:物理實驗是物理教學內容的重要構成部分,可直觀展示物理現象,幫助學生總結物理規律與原理.生活實驗具有趣味性和直觀性特點,將其用于初中物理教學可提高教學質量.文章簡要說明生活實驗的概念,分析生活實驗在初中物理教學中的應用價值,指出教師可將生活實驗用于課堂導入、課堂教學和作業布置,以期為運用生活實驗助力初中物理教學提供參考.
關鍵詞:生活實驗;生活化;初中物理
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2024)29-0092-03
收稿日期:2024-07-15
作者簡介:褚珈寧(1993.9—),女,江蘇省蘇州人,本科,中學一級教師,從事物理實驗教學研究.
生活實驗以生活中常見的工具為實驗器材,具有直觀、趣味和易操作的特征.將生活實驗用于初中物理教學,可拉近學生與實驗教學內容的距離,提高學生的學習效率.為此,教師有必要研究生活實驗的運用策略,為初中物理實驗教學的高效開展奠定基礎.
1 生活實驗在初中物理教學中的應用價值
1.1 有益于激發學生物理學習興趣
初中學生認知能力較低,在理解抽象物理知識時易出現問題.借助生活實驗,可拉近學生與物理知識的距離,使其在觀察趣味物理現象,操作實驗用具的過程中體會物理研究的趣味性,從而對物理知識產生學習興趣.同時,生活實驗以生活化的方式體現了物理研究的全過程,為學生參與物理實驗設計、操作、數據分析提供了便利條件.在初中物理教學中開展生活實驗,可提高學生實驗學習的成就感,從而培養物理實驗學習熱情[1].
1.2 有益于鍛煉學生實驗操作能力
與常規的物理實驗不同,生活實驗提倡學生用生活中的常見工具進行實驗,具有開放性特征.在初中物理教學中應用生活實驗,可為學生提供更多自主探索、合作操作的學習機會,學生便能夠在親身經歷的過程中總結變量控制、物理數據記錄等實驗方法,從而提高學生的實驗操作能力.
1.3 有益于提高學生物理認知水平
初中物理教學不僅要讓學生牢記物理概念、性質、計算公式,還要使學生明確不同知識點之間的內在關系,確保其對教學內容的充分吸收與內化.初中物理課堂開展生活實驗,可使學生在確定實驗目的、設計實驗方案、觀察實驗現象的過程中,梳理物理概念、物理實驗方法、物理規律之間的關系,進而提高學生的物理認知水平.
2 生活實驗助力初中物理教學的策略
2.1 運用生活化實驗課堂導入,激發學習興趣
生活實驗具有趣味、直觀等特征,教師可應用生活化實驗開展課堂導入教學活動,借助生活實驗呈現趣味的物理現象,賦予學生直觀的物理觀察體驗,激發學生的學習興趣[2].在此過程中,教師可基于生活實驗內容提出問題,激發學生的好奇心與求知欲,使學生主動參與到生活實驗原理的探究過程中,為高效教學奠定基礎.
以蘇科版八年級物理上冊“樂音的特性”一課教學為例,教師可運用敲鼓實驗導入新課內容.一方面,板書實驗所用方法、步驟,敲鼓實驗運用了控制變量法,保證鼓槌、鼓面條件不變,改變敲擊鼓面的力度,觀察現象,記錄鼓聲大小情況;另一方面,邀請一男一女兩名學生先后用同一副鼓槌敲擊同一個鼓,通過直觀演繹強化學生的實驗學習體驗.在此基礎上,教師可引入新課內容,不同人敲大鼓時,我們發現有時鼓聲比較強,有時鼓聲比較弱,是什么因素影響了鼓聲的大小?由此引發學生對實驗中唯一變量捶鼓力氣的探究興趣,并提出猜想:捶鼓力度影響了鼓聲大小,力度越大,鼓聲越大,力度越小,鼓聲越小.
2.2 圍繞生活化實驗開展教學,驅動物理探究
《義務教育物理課程標準(2022年版)》中提倡應用啟發式、探究式教學引導學生探索物理奧秘,提高學生的認知水平.考慮到部分學生物理探究意識薄弱,教師可將生活實驗用于初中物理教學課堂,通過呈現實驗現象、組織實驗操作等方式促進學生對物理知識的深度探究,從而提高課堂教學效果,促進學生對物理知識的內化與吸收[3].許多生活現象都可以用物理學知識解釋.教師可基于生活中的常見現象設置生活實驗,在課堂中演示實驗,由此引導學生建立現實生活與物理知識的關聯,使學生對物理現象形成直觀認知.具體教學中,教師可直觀演繹物理實驗,也可應用多媒體教學工具播放生活實驗視頻,使學生在肉眼觀察的過程中發現物理現象,掌握物理規律,形成深刻認知.
以蘇科版八年級物理上冊“光的折射”一課教學為例,教師可結合生活中的入河叉魚、觀測量筒內水位線等生活現象設置實驗,準備玻璃杯、水、尺子和食用油.首先在玻璃杯內倒入半杯水,接著,將尺子放在水中,透過玻璃杯觀察尺子的形狀,發現水中的尺子像是被折斷了一樣;之后向玻璃杯內倒入半瓶食用油,再將尺子放進去觀察變化,發現玻璃杯內的尺子看起來被分割成了三段;最后,教師將玻璃杯內的尺子拿出來,為學生展示完好無損的尺子,并組織其思考:為什么尺子放入水中像是被折成了兩段,放入水油層中像是被折成了三段?通過提出問題驅動學生反思實驗現象,學生能夠發現光的折射原理.肉眼能夠觀察事物的狀態,是因為光線在物體上形成反射.水與油的密度不同,當光線從空氣傳入油、水中時,光線的入射角度會發生變化,如此,油、水中的尺子看起來像是被折斷了一樣.上述案例,教師聚焦生活中的具體現象設置物理實驗,通過直觀展示實驗現象幫助學生建立物理學與現實生活的緊密聯系,學生學會從物理學的視角出發解釋生活實驗,巧妙提高學生的物理認知水平.
2.3 利用生活用具組織實驗,鍛煉操作能力
初中物理教學要注意培養學生的實驗操作能力.教師應為學生提供更多實驗操作的學習機會,確保學生能夠經歷實驗操作、條件控制、數據記錄的全過程,為豐富學生的實驗操作經驗、提升學生的物理實驗操作能力奠定良好基礎[4].為此,教師可基于課程教學內容確定實驗主題,布置實驗操作任務,要求學生利用生活中常見的工具完成實驗,鍛煉學生的獨立操作能力.
以蘇科版八年級物理下冊“物質的密度”一課教學為例.教師可圍繞密度公式這一核心知識確定實驗主題,要求學生用生活中的常見物體完成實驗,測量物體的密度.如教師可要求學生將生活中常見的天平、量筒、細線、水、塑料杯、木塊、石塊等物體作為實驗器材,先用天平測量石塊的質量,再向量筒內倒入適量的水,測量出水的體積,將石塊放入量筒中,測量石塊和水的總體積,計算出石塊的體積,再利用密度計算公式測量石塊的密度.在這一過程中,教師應注意觀察學生的實驗操作過程,確定學生在測量石塊質量前調節天平,使用量筒前先觀察量程和分度值,觀察時視線要與凹面底部或凸面頂部在同一水平線上等.如果學生在操作過程中出現失誤,教師應當立即指出其操作問題,要求學生改正,由此規范學生的物理實驗行為,提高學生的獨立操作、正確操作能力.上述案例,教師基于物理課程主要教學內容設置生活實驗,要求學生應用生活中常見的工具進行實驗操作,完成對物理學原理的遷移應用.在學生獨立操作時,教師還可指出學生的操作問題,給予學生改正建議,由此幫助學生規范自身的操作行為,進一步提高學生的物理實驗操作水平.
2.4 圍繞生活問題設計實驗,發展探究思維
新課標強調培養學生發現、提出與解決物理問題的能力,重視發展學生的科學思維.為此,教師要注意組織學生基于生活中的物理問題設計實驗方案,驅動學生大膽猜想、小心求證,逐漸提高學生的科學探究能力.具體教學中,教師可以直接展示生活問題,引導學生探究相關問題中可能蘊藏的物理學知識.之后,教師為學生提供獨立思考的時間,要求其基于已有的物理學知識與實驗經驗提出實驗目的、設計實驗方案等,發展學生的邏輯推理、物理抽象等思維.
以蘇科版八年級下冊“液體的壓強”教學為例,基于課程主要教學內容,教師可提出生活問題,如當我們在海里游泳時能夠發現,在靠近岸邊的淺海地區游泳,身體并不會感覺到很疲憊,然而當我們進入到較深區域游泳時,則需花費更大的力氣才能游動,難道深海與淺海給人的身體造成的壓力不同嗎?教師可以要求學生圍繞“液體內部壓強的影響因素”設計生活實驗,并為其提供實驗設計思路,如先提出問題,再進行猜想與假設,確定實驗方法與步驟,最后記錄數據并分析.這樣,充分為學生提供獨立思考、自主探究的學習機會,使其能基于實驗任務要求提出“液體內部壓強的大小可能與哪些因素有關”的實驗問題、“可能與液體深度、液體密度等因素有關”的實驗猜想等,通過控制變量,為得出實驗結論奠定良好基礎.上述案例,教師圍繞課程主要教學內容提出生活化問題,引發學生關注.在此基礎上,教師基于生活問題布置實驗任務,幫助學生梳理實驗思路,使學生能夠在設計實驗的過程中發散思維,提升變量控制、數據分析、歸納總結能力.
2.5 利用生活化實驗布置作業,鞏固教學成果
傳統物理教學中,教師多布置書面解題作業,要求學生按規定解答問題,久而久之限制了學生的思維發展.新課標提倡培養學生的綜合素養,重視發展學生的科學探究能力.此背景下,教師需優化作業設計,確保學生能在做作業的過程中取得更多收獲.教師可利用生活實驗布置作業,要求學生在課后總結生活實驗的學習體會,提出生活實驗的優化方法等,以此鞏固課堂教學成果,進一步提高學生的思維水平.
以蘇科版九年級物理上冊“電路連接的基本方式”一課教學為例.教師在完成用電器的連接方式、串聯電路和并聯電路的概念及特點、連接串聯電路和并聯電路的方法等內容的講解教學后,可布置生活實驗作業,進一步夯實學生的理論基礎,鍛煉學生的知識遷移與應用能力.比如,教師可以要求學生用鐵絲、小燈泡、南孚電池、閉合開關等生活中常見的工具連接串聯電路或并聯電路,鍛煉學生的電路圖繪制及電路連接能力.除此之外,教師還可基于生活實驗布置討論作業,要求學生基于生活實驗的不足提出優化策略,并以文字的方式表達出來.如鐵絲外部沒有絕緣包裹,直接用鐵絲完成實驗任務,很容易被電傷,可以用絕緣膠帶綁住鐵絲,制作簡易導線,優化實驗.上述案例,教師圍繞課程重點教學內容布置生活實驗作業,一方面要求學生自選工具完成操作任務,鞏固基礎知識,訓練實驗技能;另一方面要求學生圍繞生活實驗情況討論優化方案,發展學生的創新思維.
3 結束語
綜上所述,生活實驗能使學生認識到物理知識與現實生活的關系,激發學生的實驗學習興趣,提高實驗操作能力與物理認知水平.實際教學中,教師應當明確生活實驗的內涵,同時基于初中物理教學,運用生活實驗,以此提高課堂教學質量.
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[2] 彭翠紅.活化實驗教學彰顯科學魅力:以初中物理光學實驗教學為例[J].天天愛科學(教學研究),2023(12):13-15.
[3] 周鹍.初中物理實驗教學中生活化教學模式的應用[J].求知導刊,2023(33):98-100.
[4] 吳蓉.巧用生活資源,高效開展初中物理實驗教學[J].教育界,2023(32):32-34.
[責任編輯:李 璟]