初中生活化物理实验设计与实践思考

赵晗宇

【关键词】初中物理;物理实验;生活化设计

“生活即教育”是陶行知先生所提出的重要教育主张之一，认为生活是教育的出发点，也是教育的落脚点，生活中蕴含着许多具备教育意义的蓝本，脱离了生活的教育将会失去现实的意义[1].立足于生活化的视角，进行物理实验方案的设计以及物理实验活动的组织，能加强物理学科与生活之间的联系，使物理教学更加贴近学生的生活，引领学生利用生活素材、运用生活经验解决物理问题，能够将物理实验中习得的知识与技能运用到生活之中.但是，在传统的初中物理教学中，大部分教师的物理实验设计并未做到有效地连接生活，如没有从生活中选用实验器材、创设的实验情境与生活脱节、学生没有亲身参与到实验操作中、缺乏生活化的实验作业设计等，从而影响了生活化教学理念在物理实验设计中的落实.这些问题迫切地需要解决，需要教师探寻生活化的物理实验设计与实践策略，这也是本文研究的重点所在.

1 初中生活化物理实验设计原则

1.1 生活性

生活性原则是教师在初中生活化物理实验设计中必须要遵循的原则，也是生活化实验设计实现的必备条件.在物理实验设计中，需要教师认识到生活化物理实验设计是从生活走向物理，让物理面向社会的一个过程，只有与社会生活链接，才能够让学生感受到物理实验中的生活，为初中生的物理知识在社会生活中的运用奠定基础，对于学生的知识应用能力以及创造性能力的发展有着重要的影响[2].

1.2 实践性

2022年版《义务教育物理课程标准》中指出，要让学生感知知识获取的过程，经历科学探索的过程.正所谓“百闻不如一见，百看不如一做”，将学生的思维活动在家庭材料的加工以及处理中，可以促使学生在具体的形象思维感知下，纠正错误的认知，提高能力，发展智力.因此，在生活化物理实验设计中，需要教师坚持实践性原则，为学生设计可以亲身经历、亲手操作、数据收集与整理的机会，在实验操作中收获到更好的效果.

1.3 简易性

对于初中生而言，他们刚刚接触物理这一学科的知识，对于物理实验有着无限的好奇，但是理论知识积累以及实验操作技能掌握有限，若是设计的生活化物理实验难度过高，很容易打击学生的物理实验学习自信心与学习热情，因此，在物理实验设计中，教师不仅要注重联系生活，還要注意实验仪器要尽量地简单，合理地控制物理实验设计的难易度.

2 初中生活化物理实验设计实践思考

2.1 实验器材选择生活化

从生活中选择实验器材，是保障生活化实验活动开展的前提.实验设计作为教师物理实验教学活动开展的依据，需要以生活化实验器材选择为首要任务，以此引领学生从生活中寻找实验物品，将书本中深奥的物理学原理通过学生熟悉的物品直观地呈现出来，具有易于观察、易于接受、能够调动学生生活经验等方面的作用[3].

例如 在学习温度这一课内容中，想要让学生在物理实验中了解温度计的制作原理，教师就可以在实验设计中选择一个小的玻璃药瓶，在小药瓶内装满清水，再向内滴入几滴红色墨水，紧紧地盖上橡皮塞.在橡皮塞上插入一个较细的透明塑料管，用酒精灯或者是热水，加热小药瓶，使小药瓶内的温度升高，让学生观察随着温度的升高透明塑料细管中的液柱位置是否发生了变化.经过观察可以发现，当温度升高的时候，透明塑料细管中的液柱位置明显升高，然后停止对小药瓶加热，当逐渐冷却的时候，发现液柱位置逐渐降低，在对比中发现前后的物理现象是否明显.在这个实验设计中，教师所选择的实验器材十分简单，容易寻找，操作起来也十分简便.在整个实验过程中学生通过简单操作，对比常温状态与加热后液柱位置变化，能够总结出液体的热胀冷缩原理，透明塑料细管中液柱位置变化原理与温度计中液柱变化原理是相同的.借用生活中的材料物品设计物理实验，可以起到丰富实验内容和实验形式的作用，精彩、有趣、贴近生活的物理实验器材选取，体现了教师的智慧与个性，能够提升物理实验课堂教学的魅力，有助于学生养成观察生活的良好学习习惯.

2.2 实验情境设计生活化

生活化物理实验情境设计，是指教师能够在实验设计中选择生活中的问题或者生活现象，有针对性地引出实验主题，使学生在熟悉的生活问题、生活现象的引领下，主动地参与到问题解决、现象本质、科学规律的探究过程中.需要注意的是，日常生活中的问题较为复杂，若是教师将其原原本本地运用到实验设计中，难以突出实验情境的重点，因此在生活化实验情境设计中，教师要对生活素材进行适当地简化和加工[4].

例如 在“光的折射”一课教学中，生活中有许多这样的现象，例如，人们在野外生存的时候，想要抓鱼来吃，但是用叉子怎么也扎不到鱼.这种现象出现的原因是，人们所看到的鱼的位置和鱼在水中的实际位置是不同的，因为光的折射，人们难以准确地判断鱼的位置.但是，这个生活现象难以运用到物理实验设计中，那么教师可以对这个现象进行处理.如，将参考的鱼更换成筷子，拿出一个筷子放入到水杯中.创设这样的情境：“在我的手中，水是具有魔力的，你相信吗？ 它能够将筷子‘折断’，也能够将筷子回复如初.”在这样的问题情境创设之下，为学生心里埋下了一颗疑问、好奇的种子，学生对于水究竟有什么魔力产生无限的好奇.

又如，在“探究凸透镜成像规律”的实验设计中，这个实验的探究难度较大，学生平时也较少接触到凸透镜.若是在实验设计中教师直接使用蜡烛、光屏、刻度尺、凸透镜等实验器材，带领学生完成实验探究的过程，难以激发出学生对于此次实验探究的热情，在学生的心中凸透镜也只是一个冰冷的形象.若是在实验设计中教师通过显微镜的观察、照相机的使用、眼睛对于人们视力的帮助等创设情境，可以让学生认识到光学工具在生活中的运用，从中感受到光学仪器的神奇之处，通过生活化的情境设计，让单调的物理实验变得更有意义.

2.3 实验过程设计生活化

物理实验是一个相对复杂的、难度较高的系统性活动，对于学生的观察能力、实践能力、思维能力等有一定的要求，这就要求教师在生活化的实验过程设计中，充分地考虑到学情，不仅要让实验过程的设计符合学生现阶段的思维水平、实践能力、学习习惯，还要注重对学生提供更多实验参与的机会，调动学生的主观能动性，促使学生在独立思考、合作探究等实验活动的完成过程中，掌握初步认识科学的方法，获得科学思维的锻炼，引领学生在物理实验中总结规律.

例如 在“探究聲音的特性与物体的什么因素有关”实验教学中，在生活中学生对于声音的音调、音色、响度等，已经有了丰富的感性认识，但是对于声音的特性理解以及影响因素较为模糊.在生活化物理实验过程设计中，首先，教师选择几名学生，要求学生利用大小不同的力量敲打音叉，在音叉与乒乓球的接触处，可以发现当用较小的力量敲打音叉时，乒乓球的振动幅度并不明显，但是当用较大的力量敲打音叉的时候，乒乓球的振动幅度则十分地明显.在这个明显的实验现象观察中，帮助学生突破了思维的困境，发现声音的响度与发声体的振幅频率有关.接下来，教师与学生继续探索音调的特性与哪些因素有关.学生每人手中拿着一把尺子，尺子一端放置在桌面上，另一端放置在桌面之外，用手拨动尺子偏离平衡位置，即为尺子在桌面外的另一端，发现尺子在上下振动的时候，也是会发出声音的，且通过对比可以发现，尺子伸出桌子的长度不同，振动的频率不同，那么相应的音调也存在差异，由此带领学生在实践的实验操作中，总结出声音的音调与物体振动快慢存在关系.这样的实验过程设计，符合初中生的思维发展水平，能够引领学生从形象思维向抽象思维平稳过渡，带领学生在亲身参与的实验探索中，总结出生活现象的物理规律，能够带领学生在物理实验探索中理解生活现象，掌握物理本质.

2.4 实验作业设计生活化

作业设计同样是教师物理实验设计中的组成部分之一，其主要作用在于巩固学生所学的基础知识与技能，在课后锻炼中获得知识与技能的进一步提升.与常规的习题作业设计不同，生活化实验作业设计更加强调实践性，要求教师通过作业设计的方式，打开学生物理实验探索的空间，带领学生走出课堂，在生活中探索科学，认识到科学的探索是无处不在的[5].

例如 在调查实践性的实验作业设计中，教师可以布置与课外生活相关的家庭实验作业.在大气压强的教学之后，要求学生在课后利用玻璃杯、橡胶塞、玻璃管等自制气压计;在学生了解了声音的三大特性之后，可以要求学生们从生活中选择材料，制作一个自己喜欢的乐器;在学生掌握串联与并联电路的知识之后，要求学生在课后观察与分析声控灯的原理，并利用生活器材完成连接电路的动手操作任务.此外，还有许多实验是学生一个人难以完成的，教师可以设计合作型的实验作业，如，比较晶体和非晶体的特点实验，比较两种及以上物质的吸热或散热能力的实验等，教师可以在合作型实验设计中，将合作学习小组的建立、小组内的成员分工等纳入到学生需要完成的任务之中，以小组之间的竞赛形式，调动学生完成实验作业的积极性，不仅鼓励学生团结协作完成家庭实验任务，还鼓励学生们创造发明.

在生活化课后实验设计中，教师每一个作业的设计都与生活密切相关，能够通过生活化实验作业设计，促使学生感受到科学源于生活，也能够运用于生活，服务于生活，获得了实验探究能力、问题解决能力、科学精神与品质等方面的发展.

3 结语

教无定法，贵在得法.生活化物理实验设计并不只局限于以上几种，初中物理教师应保持与时俱进的教育理念，在教学实践中积累经验，不断地调整生活化物理实验设计方法，进一步完善物理实验设计方案，找准生活在物理实验教学中的切入点，以优质的实验设计促进初中物理教学整体质量的提升.