基于生活实践的初中物理实验教学研究

2022-04-14 22:58化得宽
理科爱好者(教育教学版) 2022年1期
关键词:生活实践初中物理实验教学

【摘 要】随着初中教育体制的不断发展和完善,物理实验在教学活动中的地位越来越重要。在课堂中教师通过实验教学,能够深化学生对知识点的理解,促进教学效果的提升。但在当下的教学体制下,初中物理实验教学仍存在脱离生活实际、内容过于抽象等问题,需要教师进行有针对性地调整。文章基于生活实践,对如何开展初中物理实验教学进行分析,并提出几点策略。

【关键词】生活实践;初中物理;实验教学

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437(2022)06-0058-03

教学经验丰富的物理教师已经充分认识到了实验对提升教学效率的重要性,这种认知使得实验教学在初中阶段占有重要地位。但目前的实验教学还存在着一些问题,如实验脱离生活,学生难以理解等。为解决这些问题,教师应积极融入生活实践内容,引导学生掌握物理实验内容,进而提高整体教学效果。

1   利用生活实践开展物理实验教学的重要性

教育改革后,初中阶段的教育目标发生了一些变化,培养学生的综合素养成为了主要的教学任务,物理教学改革也是围绕这一定位进行。物理学科本身就与生活息息相关,因此教师要明确“物理源于生活,并应用于生活”的教学理念,并遵循生活化原则。换言之,教师要在教学中尽可能多地创设真实的生活情境,让学生在熟悉的情境中思考问题,从而更好地促进自身思维的发展,强化对知识的灵活运用。另外,物理实验是非常严谨的,容不得马虎,教师即便在教学中融入了生活实践内容,也需要遵循“科学性原则”,严格按照规定选择实验器材并有序开展实验[1]。因此,教师要做好充分的准备工作,设计内容要凸显学生的主体地位,为学生留出足够的思考和探索时间,以免其产生认知偏差。

2   利用生活实践开展初中物理实验教学的策略

2.1  实验情境生活化,突出物理与生活的联系

初中阶段是学生打下物理学习基础的关键时期,学生要认识到物理学习的重要性,并对物理学习产生兴趣。生活实践内容在初中物理实验教学中的运用,既能够激发学生的学习兴趣,又能够突出物理知识与生活实际间的联系。教学时,教师可以搜集一些生活中的奇闻趣事,以口头讲述或视频播放等方式展现给学生,并创设出相应的生活化实验情境[2]。但情境创设时需要注意几点:首先,素材的选择不仅要来源于生活,还要具有一定的趣味性,让学生在情境中可以产生探索兴趣;其次,所使用的素材最好与学生的认知有一定的差异,通过制造认知冲突来激发其求知欲;最后,应当把握好素材的使用时机,否则难以取得良好的教学效果。

如在教学“探究——比较物体运动的快慢”一课时,教师在课堂中可先引导学生探讨“如何比较物体运动的快慢”,并用多媒体展示一些生活化案例:蜗牛一小时爬5.4米,树懒爬5.4米用27秒;鹰在捕鱼时0.1秒就能够飞出5米,而剑鱼在0.1秒内只能游出2.85米;汽车两分钟内可以行驶3600米,飞机在2秒内就可以飞行1000米。学生经过讨论和对比后可以发现:相同的时间内,物体经过的路程越长,运动速度就越快;相同的路程内,所用时间越短,运动速度越快。为了验证这一结论,教师可以带领学生开展物理实验。实验开始前教师可以通过提问创设生活化情境:“大家生活中可以看到,有些车子在高速公路上行驶的速度要比在泥泞道路上行驶的速度更快,原因是什么呢?”学生则会回答:“是因为路况不同。”教师可以继续提问:“为什么路况不同会影响车子行驶速度呢?”这个问题则难住了学生,教师要给予学生几分钟自由探讨时间,之后用准备好的一个长条桌、光滑的木板和两个小车让学生开展实验。学生通过多次对比后发现,A小车在光滑的木板上5秒可以走过0.5米的路程,而B小车在光滑的木板上10秒才能走过0.5米的路程。学生通过实验可以得出:比较物体运动快慢需要用到的物理量为时间和路程,速度表达公式为v=。

2.2  实验设计生活化,帮助学生学会迁移知识

在开展物理实验教学时,教师多是组织学生探究教材中给出的实验,其中部分实验的概念性较强,内容不够生活化,在一定程度上影响了物理实验教学质量的提升。对此,在实验设计阶段,教师不能将目光局限在教材中,而是要延伸到课外,借助生活中常见的物理现象开展实验,将实验目的转变为解决生活实际问题,这样会赋予物理实验实际意义,能够避免实验教学形式化[3]。另外,在实验器材的选择上也应尽量生活化,虽然利用实验室中的器材来开展实验得到的结果会更加精准,但所取得的教学效果却一般,原因是学生对很多仪器的用途都不是很了解,而使用生活中常见的事物来代替专业器材,则有助于帮助学生学会迁移知识。

如在教学“探究——影响浮力大小的因素”一课时,教师应先开展理论知识的讲解,让学生掌握浮力的概念及浮力的计算公式,接着再进行物理探究实验。实验过程中尽量用容易获取、成本较低的生活化器材,让学生放心大胆地去探索。如教师可以准备一些泡沫板、玻璃弹珠、鸡蛋、铁块等生活中常见的物品,指导学生完成相关实验。教师可以将学生分成几个实验小组,小组成员需要根据教师提供的实验材料设计实施方案,保证其具有科学性和可行性。之后,将实验材料依次放入水中,并记录其浮沉现象,最后根据收集到的信息进行讨论和总结。在所有小组都完成实验后,教师应留出一部分时间让每个小组派代表汇报实验探究结果,在学生探究所得的基础上将知识点补充完整。这种利用生活化材料来代替实验器材的方式,能够丰富实验内容,并有效拓展学生思维,使学生掌握知识迁移的方法。

2.3  实验过程生活化,挖掘深层本质性问题

传统的物理实验教学中,教师多是利用实验现象来验证教材中的理论知识。这种教学形式仍是以知识为中心进行教学,忽视了学生的主体地位,与新课标所提出的要求不符。为了解决这一问题,教师应尝试将实验过程生活化,并在突出教学实践性的同时,引导学生建立知识与生活实践之间的联系,从而展示出物理实验及其背后的原理[4]。而学生通过亲身参与实验过程,能够結合自身的经验探索更深层次的内容,达到提升教学质量的目的。

如在教学“探究——平面镜成像的特点”一课时,教师需要先带领学生探究实验的目的,让其认识到开展这一实验是为了找出成像的特点及规律,并体会到什么是虚像,明确实验目标能够避免学生在实验中产生盲目性,更精准地达到教学目标。教师需要为学生准备平板玻璃、蜡烛、白纸、刻度尺、橡皮泥、铅笔等器材,并引导其对平面镜成像情况进行猜想。学生通过对实验器材的观察和探究,发现平面镜成像的大小与物体大小相等,再联想日常照镜子的相关现象,对平面镜成像特点进行了合理的猜测和假设。每个实验小组应由专人将这些猜想或假设记录下来,以此为依据设计实验过程。先利用镜子、蜡烛、刻度尺等器材进行实验,观察镜子成像的特点,再将镜子替换成平面玻璃再次进行实验,验证自己的猜想。这种教学方式有效地将生活元素融入实验中,能够取得更好的教学效果。

2.4  实验结论生活化,消除对知识的陌生感

部分教师在开展物理实验教学时,忽略了对实验的总结,多是将教材中的理论知识作为结论,这样难以将实验内容与知识完美结合。针对这一情况,教师应尝试将实验结论生活化,同时将所得的结论延伸到实际生活当中,从而引导学生在课本知识与生活经验之间建立起一道桥梁,进一步巩固对知识点的掌握[5]。

如在教学“汽化和液化”一课时,为了让学生认识到汽化和液化的现象,教师可以先创设生活化情境,准备一盆热水,再将一个空塑料袋充气扎紧,将其放入热水中,学生会观察到塑料袋内部慢慢出现了水汽。对于这一现象学生会大呼有趣,教师也可以借助这一现象引导学生认识到什么是液化。接着,教师提出问题:“大家在家里烧过开水吗?水烧开时会有什么现象呢?谁细心观察过?”学生则会回答:“水烧开后壶嘴会冒出白气,打开热水壶后发现里面的水也在不断翻滚。”教师顺势引出“沸腾”的概念。之后,教师则可以准备相应实验器材,引导学生操作实验并观察现象,实验的过程中需要用到温度计,教师要教授学生正确使用温度计的方法。实验后根据所观察到的现象和温度计显示的数据进行总结和分析,学生能够认识到沸腾就是液体内部和表面同时剧烈汽化的一种现象,而且在水沸腾后持续加热,水的温度也不再有变化,让水达到沸腾的温度被称为沸点。另外,部分学生在实验中还会发现水沸腾时温度计上的示数并未达到100摄氏度,这与其固有认知相冲突,则会主动提出疑问。教师不能忽视这一问题,可在实验结束后引导学生对问题进行探讨,通过适当的知识延伸为学生解惑,如借助高原地区水烧不开的现象,让学生认识到水的沸腾与大气压也有一定的关系。这样学生先通过实验掌握水加热后的变化过程,再通过观察实验现象总结出相关的结论,可以强化对知识点的认识和理解。

2.5  实验以学生为本,循序渐进开展

教师基于生活实践开展物理实验教学时,应从全局考虑,安排好物理实验的数量和顺序,遵循循序渐进的原则,逐渐引导学生将生活现象与物理知识相结合,从而开展生活化的实验教学。

如在教学“声音的产生与传播”一课时,在新课导入环节,教师可以利用有趣的游戏来引入新课,在课堂中选择两名学生上台进行游戏。一名学生戴着播放音乐的耳麦,并面向所有学生,另一名学生则背对所有学生,面向着黑板。教师在黑板上写出一些词语,让面向黑板的学生用手比划出来,另一名学生来猜。教师则要在游戏结束后提问:如果大家不能讲话,交流起来是否方便呢?声音重要吗?它又是怎么产生的呢?又是如何传播到我们耳朵中的呢?借助有趣的游戏让学生对声音的产生和传播产生探究兴趣,并感受到声音在生活中的重要性。由于本课的教学重难点在于探究声音的传播和产生声音的条件,教师可以借助生活化小实验来引导学生深入探索。实验中教师先鼓励学生用生活中的纸、橡皮筋、笔帽、水杯等物品发出声音,学生有很多想法,如抖动纸张、揉搓纸张、拉皮筋、摔笔帽、敲击水杯等。这种小实验不仅操作简单,贴近生活,且取材方便,能够让学生轻松地认识到声音的产生。之后,教師敲击音叉,发声后将其放在水中,让学生观察现象,通过水面的波纹,学生可以清晰地认识到原来声音是靠振动产生的。这里用到了一个转化思路,将微小的实验现象转变为更加明显的实验现象。

2.6  实验应用结合实际,提升知识运用能力

物理教学的根本目的在于引导学生将所学的知识应用在生活中。对此,教师应培养学生在生活中应用实验知识的能力,让其体会到物理的实用性和趣味性,进而提高对物理学习的兴趣。

如在学习“光的色散”一课后,学生已经认识到了白光是复合光,并在教师的带领下体验了利用三棱镜来分解白光的过程,也知道了光的分散有哪些现实意义。课后教师可以鼓励学生借助生活中常见的材料自制光谱仪,学生可以独立制作,也可以小组合作完成。学生先要制作一个光谱仪的外壳,标注好尺寸信息,并剪出相应的形状,利用无反光的黑色纸制作遮光板,再依次组装,边角地方一定要封好,防止漏光,这样就可以收集到美丽的光谱了。通过课上实验和课外探究,学生可以更加深刻地认识到物理在生活中的重要作用,也能够帮助其更加灵活地运用物理知识,以此来实现实验教学的目标。

总的来说,我国当下教育正处于改革发展的关键时期,越来越重视教学质量的提升。而初中作为学生系统学习物理的初始阶段,初中物理教学的重要性不言而喻。对此,教师应精心设计实验教学环节,并将生活实践内容融入到物理实验教学中,促进学生学习兴趣和实践能力的提升,从而提升教学效果。

【参考文献】

[1]张超.初中物理实验教学中创新思维能力的培养探究[J].新课程,2020(52).

[2]高慧.关于初中物理实验教学的创新探究[J].新智慧,2020(36).

[3]张瑞元.浅谈新课程改革中初中物理实验教学[J].试题与研究,2020(36).

[4]翁华.浅谈初中物理实验教学对学生创新思维的培养[J].教学管理与教育研究,2020(23).

[5]王修业.浅议提升初中物理实验教学有效性的策略[J].理科爱好者(教育教学),2020(6).

【作者简介】

化得宽(1983~),男,汉族,甘肃景泰人,本科,一级教师。研究方向:物理教育。

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