摘 要:《義務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》提倡生活化教育,將生活化教學模式應(yīng)用于物理教學中,是生活化教育的具體表現(xiàn)。實驗是物理學科的基礎(chǔ)內(nèi)容,在初中物理實驗教學中,教師應(yīng)以新課標要求為指引,應(yīng)用生活化教學模式,依據(jù)實驗內(nèi)容,立足不同教學環(huán)節(jié),引導(dǎo)學生開展生活化實驗,促使學生產(chǎn)生實驗興趣,積極探究實驗,由此掌握物理知識,發(fā)展多樣能力。
關(guān)鍵詞:初中物理;實驗教學;生活化教學模式;應(yīng)用策略
作者簡介:周鹍(1981—),男,江蘇省南京市溧水區(qū)晶橋初級中學。
實驗是物理學科的基礎(chǔ)內(nèi)容,同時也是學生學習物理的方式之一。在以往傳統(tǒng)的教學中,部分教師由于缺乏生活化教學意識,直接依據(jù)教材內(nèi)容組織實驗教學活動,因此遭遇諸多問題,如缺少實驗器材、實驗過程復(fù)雜、學生缺少動手操作機會等[1],物理實驗教學的效果不盡如人意?!读x務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》提出“從生活走向物理,從物理走向社會”這一課程理念,要求教師關(guān)注物理與生活的關(guān)系,以鮮活案例引導(dǎo)學生進行學習。生活是物理教學的廣闊天地,其中有著豐富的物理實驗資源,可以彌補傳統(tǒng)實驗教學的不足。因此,在實施初中物理實驗教學時,教師應(yīng)樹立生活化教育理念,應(yīng)用生活化教學模式。
一、自創(chuàng)生活化實驗,進行實驗引入
實驗引入是實驗教學中應(yīng)用生活化教學模式的第一步,是指利用生活材料設(shè)計物理實驗,并將其引入物理課堂,調(diào)動學生興趣。生活化實驗具有較強的趣味性,其所采用的材料大都源于現(xiàn)實生活,是學生熟悉的,因此能吸引學生的注意力[2]。在實施物理實驗教學時,教師要依據(jù)實驗內(nèi)容,利用適宜的生活材料,設(shè)計生活化實驗,將其應(yīng)用于課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),創(chuàng)設(shè)實驗情境,調(diào)動學生興趣。
以“光的折射”為例,在課前階段,筆者依據(jù)教學內(nèi)容,搜集相關(guān)材料,如馬克筆、白紙、塑料密封袋等,再用馬克筆在白紙上畫出一個笑臉,在塑料密封袋上畫出一個哭臉,哭臉比笑臉小。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),筆者向?qū)W生展示白紙和塑料密封袋,將白紙放進塑料袋中,并密封好。接著,筆者向玻璃水槽中倒入三分之一的清水。這一系列操作吸引了學生的注意力。在學生津津有味地觀看時,筆者提出問題:“如果將塑料密封袋放進水槽中,會發(fā)生怎樣的現(xiàn)象呢?”學生開動腦筋,產(chǎn)生無限的聯(lián)想。同時,學生興致高昂,想要知道會發(fā)生怎樣的現(xiàn)象。于是,筆者慢慢地將塑料密封袋豎插入水槽中。學生將視線集中在水槽上,發(fā)現(xiàn)了“變臉”現(xiàn)象。學生因此產(chǎn)生強烈的探究欲望,紛紛提出疑問:“為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象?”“這樣的現(xiàn)象背后的原理是什么?”筆者趁機引出本節(jié)課主題,引導(dǎo)學生從中探尋問題的答案。
教師運用生活中常見的物品創(chuàng)設(shè)生活化實驗,在趣味的實驗現(xiàn)象的吸引下,學生主動走進物理課堂,產(chǎn)生了濃厚的學習興趣。通過實驗,學生能夠直觀地認知新知內(nèi)容,使用多種方法自行深入探究。
二、利用生活化實驗,進行實驗猜想
實驗猜想是實驗教學中應(yīng)用生活化教學模式的第二步,是啟發(fā)學生思維的關(guān)鍵一步。思維是學生進行實驗探究的支撐[3],在進行實驗猜想時,學生會積極思考,產(chǎn)生無限聯(lián)想,增強探究興趣,同時對物理內(nèi)容建構(gòu)初步認知。生活化實驗是啟發(fā)學生思維的良好工具,在體驗生活化實驗時,學生受到問題的驅(qū)動,很容易產(chǎn)生思考的興趣,進而主動地進行實驗猜想。因此,在實驗教學中應(yīng)用生活化教學模式時,教師應(yīng)演示生活化實驗,啟發(fā)學生思維,促使學生猜想。
以“聲音是什么”為例,在講到“聲音的產(chǎn)生”這一內(nèi)容時,筆者先向?qū)W生提問:“大家知道聲音是怎樣產(chǎn)生的嗎?”在問題的作用下,學生遷移生活經(jīng)驗,提出各種猜想,如“靠嗓子產(chǎn)生”“靠聲帶產(chǎn)生”等。筆者對此不做點評,而是拿出小錘和音叉,將其交給一個學生,鼓勵其先用小錘敲擊音叉,再用手觸碰音叉。在筆者的引導(dǎo)下,學生動手操作,聽到聲音,得到“手感到麻”的直接體驗。接著,筆者選擇兩名學生分別進行實驗,一名學生用小錘敲擊音叉,并將其靠近被繩子所系的乒乓球,發(fā)現(xiàn)“乒乓球被彈起來了”的現(xiàn)象;另外一名學生敲擊音叉,將正在發(fā)聲的音叉放進水槽中,發(fā)現(xiàn)“水面上出現(xiàn)波動”的現(xiàn)象。此時,筆者引導(dǎo)學生猜想:“大家在聽到聲音的同時,看到了現(xiàn)象。這些現(xiàn)象之間有什么相同之處?從現(xiàn)象入手,能否猜測出聲音是如何產(chǎn)生的?”在筆者的如此引導(dǎo)下,學生積極思考,回想一個個實驗現(xiàn)象,提出猜想“聲音可能是因振動而產(chǎn)生的”。在提出猜想的同時,學生探究的欲望增強,想要進行實驗驗證。
由此可見,通過生活化實驗的互動,學生觀察直觀現(xiàn)象,積極思考,提出猜想,這有利于推動實驗教學進一步發(fā)展。同時,學生也在實驗中產(chǎn)生了直接感受,建構(gòu)了物理認知。
三、依托生活化實驗,進行實驗驗證
實驗驗證是實驗教學中應(yīng)用生活化教學模式的第三步,是學生解決問題的環(huán)節(jié)[4]。在實驗驗證中,教師可開展演示實驗(或由學生進行實驗操作)并以實驗過程為抓手,向?qū)W生提出一系列問題。在問題的作用下,學生會積極思考,探索實驗現(xiàn)象,解決問題,建構(gòu)良好的物理認知。在實驗教學中應(yīng)用生活化教學模式時,教師要引導(dǎo)學生進行實驗驗證,助推其解決問題。
以“浮力”的內(nèi)容為例,在講到“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”時,筆者演示實驗,并引導(dǎo)學生提出不同的猜想,筆者及時總結(jié),并向?qū)W生提出問題:“浮力的大小是否與深度有關(guān)?可以用什么方法來驗證?”在問題的驅(qū)使下,學生開動腦筋,回顧所學知識,聯(lián)想到控制變量法?;诖?,筆者發(fā)問:“在應(yīng)用控制變量法進行實驗時,要考慮控制哪些條件?研究的變量是什么?”同時,鼓勵學生設(shè)計實驗方案。在設(shè)計實驗方案之際,學生繼續(xù)思考具體內(nèi)容,并主動與小組成員交流,達成共識后進行實驗。
在實驗過程中,學生提出了兩種不同的看法。第一種:當金屬塊浸入水中時,彈簧測力計的示數(shù)逐漸減小,這表明浮力大小與物體所浸沒的深度有關(guān)。第二種:當金屬塊浸入水中時,彈簧測力計示數(shù)逐漸變??;當金屬塊完全浸沒在水中且深度逐漸增大時,彈簧測力計示數(shù)不變,這表明浮力大小與物體所浸沒的深度無關(guān)。面對不同的看法,學生的好奇心被激發(fā)。于是,筆者鼓勵學生回顧生活現(xiàn)象:“在進入浴缸泡澡時,會有什么感覺?發(fā)生了什么現(xiàn)象?”在生活現(xiàn)象的輔助下,學生回答:“進入浴缸后,人體會感受到向上的浮力。會看到有水從浴缸中排出?!惫P者對此進行肯定,并追問:“結(jié)合實驗現(xiàn)象和生活現(xiàn)象,想一想,從本質(zhì)上看,浮力大小和哪些因素有關(guān)?”學生由此聯(lián)想到物體排開液體的體積?;诖?,筆者利用交互式電子白板播放實驗解析,引導(dǎo)學生探究阿基米德原理,繼續(xù)進行實驗驗證。
在進行實驗驗證的過程中,學生在不同問題的驅(qū)動下,積極動腦,認真操作,觀察到了實驗現(xiàn)象。通過結(jié)合實驗現(xiàn)象和生活現(xiàn)象,學生獲取了問題答案,自然而然地掌握了物理知識,同時積累了實驗經(jīng)驗,鍛煉了思維能力、實驗驗證能力等,有利于提高學習效果。
四、依據(jù)生活化實驗,進行實驗總結(jié)
實驗總結(jié)是實驗教學中應(yīng)用生活化教學模式的第四步,是學生進行分析、歸納,強化認知的環(huán)節(jié)。在物理實驗課堂上,學生體驗系列生活化實驗,既建構(gòu)了物理認知,又儲備了實驗經(jīng)驗,為實驗總結(jié)提供了便利。生活化實驗是學生遷移課堂認知,梳理、總結(jié)實驗內(nèi)容的具體方式。教師要根據(jù)學生的學習情況,設(shè)計相關(guān)的生活化實驗,并以此為基礎(chǔ),引導(dǎo)學生進行實驗總結(jié),促使其分析、歸納,增強實驗學習效果。
以“光的折射”為例,在課堂上,筆者為學生呈現(xiàn)生活材料,鼓勵其遷移已有認知,操作實驗,探究光的折射定律。通過不斷探究,學生了解了光的折射定律?;诖耍趯嶒灴偨Y(jié)環(huán)節(jié),筆者組織分析歸納活動。
在活動一中,筆者利用交互式電子白板呈現(xiàn)光的折射現(xiàn)象,并要求學生遷移課堂認知,畫出光的方向。筆者隨機選擇代表,呈現(xiàn)其繪畫成果(圖1)。
根據(jù)繪圖,筆者提出問題:1.比較圖____和____可知,當光從空氣斜射入____時,折射光線____(偏向/偏離)法線方向,即折射角____入射角。2.比較圖____和____ 可知,當光從____斜射入空氣時,折射光線 (偏向/偏離)法線方向,即折射角____入射角。3.入射角減小時,折射角隨之____。
在問題的作用下,學生發(fā)散思維,遷移課堂認知,認真解決,積極作答。筆者則立足學生的作答情況,及時地進行總結(jié),促使學生完善認知。
在活動二中,筆者向?qū)W生提出任務(wù):“請回顧光的折射規(guī)律的實驗探究過程,試著進行描述?!痹诖巳蝿?wù)的驅(qū)動下,學生開展頭腦風暴,在腦海中梳理實驗過程、實驗方法、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果,由此建構(gòu)整體認知。在學生自主分析、歸納后,筆者選擇代表,鼓勵其進行描述。在學生代表描述之際,教師在交互式電子白板上制作思維導(dǎo)圖,直觀展現(xiàn)整個實驗過程,促使學生完善認知。實踐證明,通過分析、歸納,學生不僅掌握了物理知識,還強化了實驗認知,有利于加深對實驗課內(nèi)容的理解,提高實驗課堂學習效果。
五、創(chuàng)新生活化實驗,進行實驗拓展
實驗拓展是實驗教學中應(yīng)用生活化教學模式的第五步,是學生遷移實驗所得、自主創(chuàng)新的環(huán)節(jié)。在物理實驗課堂上,學生以實驗為基礎(chǔ)建構(gòu)了良好的認知,增強了實驗興趣,積累了實驗經(jīng)驗。生活化實驗教學講求“從生活中來,到生活中去”[5]。簡單地說,就是在課堂上讓學生應(yīng)用生活材料操作實驗,建構(gòu)物理認知,在課后讓學生遷移物理認知,選用適宜的生活材料,自制實驗裝置,借此實現(xiàn)實驗創(chuàng)新。對此,在實施生活化教學時,教師可以立足學生學習情況,以現(xiàn)實生活為落腳點,組織相關(guān)的實驗拓展活動,驅(qū)動學生創(chuàng)新性地設(shè)計和開展生活化實驗。
以“磁場對電流的作用 電動機”為例,在課堂上,學生體驗實驗活動,了解了電動機的基本原理。筆者向?qū)W生提出任務(wù):“請遷移電動機基本原理,從生活中選取材料,自制簡易電動機?!痹诖巳蝿?wù)的驅(qū)動下,學生積極動腦,借助實驗課學習所得,設(shè)計實驗方案,并據(jù)此搜集生活材料,動手完成制作。
在課后服務(wù)期間,筆者先給學生充足時間,引導(dǎo)小組成員分享各自成果,互相評價,完善簡易電動機作品。接著,筆者搭建舞臺,鼓勵學生展示、介紹自己的作品。比如,有的學生做出“轉(zhuǎn)動的方形銅絲模型”(圖2)。在制作的過程中,學生將銅絲彎折成長方形。在彎折時,保證長方形銅絲的寬高于電池,且長方形的銅絲不閉合。接著,學生在強磁體上放置一個電池。之后,將長方形銅絲依次穿過電池、強磁體,并保證銅絲的上彎處在電池的正極上。隨后,銅絲慢慢地轉(zhuǎn)動起來。
在展示實驗裝置的同時,學生詳細講述實驗原理。筆者和其他學生認真傾聽,在汲取經(jīng)驗的同時提出問題,如“為什么銅絲會旋轉(zhuǎn)起來?”“為什么要將銅絲彎曲的部分放在電池的正極上?”等。面對問題,學生積極作答,筆者則就此總結(jié)相關(guān)物理內(nèi)容:磁場對電流有力的作用。
如此拓展實驗,不但使學生從物理課堂走進了現(xiàn)實生活,做到了舉一反三、學以致用,加深了對所學內(nèi)容的理解,還使學生鍛煉了思維能力、創(chuàng)新能力等,進一步豐富了物理實驗經(jīng)驗,提高實驗學習水平。
結(jié)語
綜上所述,有效應(yīng)用生活化教學模式實施初中物理實驗教學,可以使學生學有所獲,有利于增強實驗教學效果。初中物理教師可以在生活化教育理念的指引下,應(yīng)用生活化教學模式,依據(jù)實驗教學內(nèi)容,引導(dǎo)學生經(jīng)歷實驗引入、實驗猜想、實驗驗證、實驗總結(jié)、實驗拓展,使學生通過生活化實驗掌握物理知識,發(fā)展多樣能力,提高實驗學習效率。
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