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高中物理实验生活化教学探索

2021-03-29卜舫

广西教育·B版 2021年11期
关键词:生活化教学高中物理实验教学

卜舫

【摘 要】本文论述高中物理实验生活化教学的助学作用和应对策略,提出发掘教材生活化实验内容、对接生活推出实验方案、延伸探索拓宽实验训练等教学建议,以期实现实验情境、实验过程、实验应用的生活化。

【关键词】高中物理 实验教学 生活化教学

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2021)42-0043-03

针对核心素养培养下的高中物理实验生活化教学,教师要做好实验内容的整合、形式的创新、组织的优化、评价的升级,结合学生生活认知基础制订实验方案,基于学生操作能力组织实验活动,让学生在生活条件下展开学科实验操作和探索,在实验操作中建立学科核心素养。物理是一门以实验为基础的自然学科,教师围绕实验展开教学创新探索,其适配性更高,学生从实验中获取的学习认知也更为丰富,特别是生活化的物理实验,其训练价值更值得期待。

一、物理实验生活化教学的助学作用

生活化物理实验是学生熟悉的内容,不仅能够激发学生的实验热情,还能够培养其操作能力和良好学习习惯,满足其学科核心素养成长的需求。

(一)培养学生的实验参与热情

生活化实验内容与学生生活相对接,学生对这些实验有比较浓厚的参与兴趣,教师抓住学生学习心理展开设计和组织,能够形成更多学习启迪。特别是与学生生活对接较为贴切的实验操作,能够给学生提供生活条件下的实验,学生对其认同感更强,参与实验的热情更高,其激发效果也會更为显著。教师及时进行推介,组织学生展开生活实验操作,无疑能够为学生带来全新的学习体验。“兴趣是最好的老师”,在生活化实验操作过程中,学生因多种感官获得直接体验,进而对学科认知有更深刻的理解。

(二)培养学生的实验探索能力

观察实验、探索实验、验证实验、模拟实验,都具有探索性,教师针对学生学习需要进行设计,组织学生在多种物理实验中内化学科认知,其助学作用更为突出。特别是探索实验,教师在生活条件下推出实验方案,学生参与热情高,其学习体验会更丰富。因为生活化实验对操作条件要求不高,学生借助生活材料可以进行实践操作,对实验认知会更为直接,从而使得实验探索能力得到快速提高,这对促进学生学科核心素养提升有积极作用。

(三)培养学生的实验学习习惯

生活化实验在生活条件下可以操作,学生对此易于接受,教师需要做出创新设计,为学生提供更多学习体验的机会。学生通过生活化实验训练能够快速成长学科认知,在主动探索中养成良好的学习习惯,这对学生的健康成长有重要的现实意义。要想物理学科教学与学生生活对接,教师需要开展信息搜集、方案设计、对接处理、改进提升等工作,确保生活化实验能够顺利展开。实验对材料、器械、环境、场地等都有一定的要求,教师应组织学生参与生活化实验的准备工作,培养学生的学科学习意识。

二、物理实验生活化教学应对策略

设计物理实验生活化教学应对策略时,教师不仅要科学利用教材内容,还要对生活材料进行科学吸纳,推出更多生活化实验活动,为学生提供更多生活化实验操作的机会。

(一)发掘教材生活化实验内容

1.搜集实验信息

教师深潜教材之中,对学科内容进行深度梳理和分析,对物理实验信息进行整合处理,对接学生生活认知,为生活化实验教程顺利打开创造良好条件。物理学科教材中有丰富的实验内容,教师在具体筛选时,还要对学生的生活认知基础、实验展开条件等因素进行科学评估,以提高实验设计的适配性。物理实验生活化,不是简单的材料和过程设计,而是要综合考虑多种制约因素,准确对接学生生活认知,形成对应激发和调度。

如教学人教版高中物理必修1《路程与位移》时,教师深入阅读教材内容,并在课堂导学环节设计了实验场景:“将这块黑板擦,从这个点移到另一个点,如何测量两点之间的距离呢?”学生开始思考和讨论,给出多种测量方法。教师顺势推出“质点”概念,并提出问题:“在什么样的情况下,可以将物体看成一个质点?”学生开始研究,学习气氛建立起来。教师要求学生用身边的物品进行实验操作,对质点进行介绍。学生再度展开思考。在课堂展示环节,教师鼓励学生主动介绍。学生都能够快速做出反馈,如:“这是一本书,从课桌上一个点,移到另一个点。但这本书不能看成一个质点,因为移动距离较短,而且这本书体积较大。如果将这本书移到教室外,这样才可以将它看成一个质点。”教师对学生的实验介绍做出评价,使学生对质点有了更清晰的认知。从学生的实验操作情况可以看出,教师的实验设计与生活相关,学生结合生活实物进行实验操作,对质点进行确认,获得了不错的效果。生活化实验没有特殊要求,学生利用身边的物品也可以简单操作,由此建立起来的学习体验更为直观而鲜活。

2.改进实验设计

生活化实验带有生活气息,教师要对实验材料、实验场地、实验器械、实验程序、实验调整等做出综合考虑和处理,通过不断改进和创新,全面提高实验的适配性,以满足学生的学习需求。学生的生活认知是相对固定的,而学科实验则具有可变性,教师要围绕学生生活认知推出实验方案,让学生顺利进入实验操作环节,在实验探索中建立学科认知基础。

教师设计实验方案时,需要充分考虑实验操作条件,如果能够借助生活认知展开实验操作,其设计会更具含金量。如教学《运动快慢的描述——速度》时,学生对速度都比较熟悉,因为在初中阶段已经学习过相关内容。教师针对学生学习旧知,指导学生进行“速度”概念解读,并设计生活化实验任务:“比较物体运动快慢有哪些方法?不妨利用身边的运动案例进行介绍。表示速度的单位有哪些?是矢量还是标量?”学生开始寻找生活中的运动现象,如汽车与自行车运动情况相比较,很显然,自行车运动更慢一些;汽车与飞机相比,飞机更快一些;赛跑活动中,有人快一些,有人慢一些,其速度是不同的;速度的单位都属于标量,只有大小,没有方向。教师参与学生的实验讨论活动,对相关认知进行确认。在这个实验教学中,虽然学生没有直接进行实验操作,但从生活案例中也能够获得实验的预期效果。这些生活现象都带有实验属性,学生在现象分析中获得了物理概念认知,在现象讨论中掌握了速度单位特点。

(二)对接生活推出实验方案

1.借鉴生活经验

教师在设计和组织生活化实验方案时,需要考虑教情、学情、实验条件等多种因素,特别是学生的生活认知积累,这是实验操作的最重要条件。学生的生活认知积累呈现出差异性,教师在具体组织时,要根据实验内容实际,鼓励学生进行互补性学习。如进行异质分组,让不同学力的学生组成一个团队,形成“传帮带”助学局面,这对全面提高学生的实验操作水平有重要促进作用。

教师在设计实验时,要对学生生活认知基础的差异性进行必要的分析,对实验操作条件和应用材料进行探索,提高实验设计的适配性。如教学《加速度》时,学生对加速度这个物理概念比较熟悉,教师先组织学生阅读教材相关内容,要求学生结合生活现象进行具体分辨:“在日常生活中,我们可以看到许多运动现象都处于动态变化之中,其速度有变化,自然涉及加速度的问题,搜集合适的现象进行具体介绍。”学生开始思考和讨论,课堂互动交流气氛逐渐形成。“汽车启动时,其提速需要一个过程;短跑时,运动员加速也需要一个渐进过程;飞机降落时,速度逐渐减慢。这些现象都关涉到新的物理概念——加速度。”学生对生活现象较为熟悉,教师针对性地布置学习任务,让学生结合生活现象进行具体分析和介绍,给学生提供实验探索的机会。这些现象都不需要进行实际操作,而是凭借生活积累的基础,让学生在生活延伸思考中建立实验认知。教师在设计问题时,应观照大多数学生的生活积累,推出合适的实验内容和问题,使学生都能够借助生活经验进行思考和归纳总结,确保生活实验的学习效果。

2.利用网络信息

学生搜集、整合、处理信息的能力不在同一水平线上,教师对此需要有理性思考,针对学生学习需求做出应对。如网络信息技术的应用早已成为生活常态,而物理实验对生活认知有一定的要求,学生的生活认知难免存在一些短板,教师不妨组织学生开展网络信息搜集活动,对实验认知基础进行查漏补缺,这对全面提高学生的实验操作能力有积极帮助。

教师推出一些网络化实验任务,开阔学生的学习视野,让学生借助网络信息手段学习物理,其应用价值更为显著。如教学《重力》这部分内容时,教师先组织学生阅读教材相关内容,对重力概念进行对应解读,然后借助多媒体投放图示,对生活中力的存在进行重点展示。学生开始观看这些图示。教师做出针对性的介绍和归纳:“力在生活中有很多作用。力可以改变物体的运动状态,还可以将物体变形。力的三要素是力的作用点、作用线、方向。生活中的所有物体,都有重力。借助力的三要素,选择身边的物体具体分析力的作用点、作用线、方向都有什么特点?”学生接受任务后,开始了实际操作,课堂学习研究气氛逐渐形成。教师深入课堂之中,对学生的实验操作进行具体指导,与学生一起研究实验过程和方法,确保实验顺利推进。经过一番探索,学生都能够顺利进入学习佳境,其学习成效显著。在这个教学案例中,教师组织学生观看多媒体信息——这属于网络信息的应用。在实践操作过程中,也可以借助网络进行对应搜集,解决一些学科问题。生活化实验内容众多,教师进行科学设计和筛选,为学生提供更多学习启示,其助学效果快速呈现出来。

(三)延伸探索拓宽实验训练

1.组织生活化实验

生活化实验有不同的呈现形式,教师在具体组织时,要关注每一个环节、每一个细节,为学生提供更多正面帮助,如组织科学分组、材料搜集、方案论证、操作研究、结论辩论、实验应用等。教师在生活化实验过程中,组织学生进行深度研究,能够有效提升实验的助学作用。学生对生活化实验有特殊的参与热情,教师做出对接组织,让更多学生顺利进入实验环节,确保实验顺利完成。

教师在生活化实验组织过程中,要对实验操作环节进行优化设计,让学生快速进入实验环节,这样可以获得更多实验体验。如在教学《自由落体运动》时,教师拿出一把直尺:“这是一把特殊的尺子,可以测试一个人的反应速度。”学生对直尺进行观察,并没有发现什么不同之处。教师让学生合作展开实验操作:“将直尺放置在高处,此时直尺处于垂直地面的状态,我随时会放下直尺,你需要快速做出反应,接住直尺,看谁的反应时间最短。”实验操作开始,学生兴致勃勃地参与其中。为激发学生的学习热情,教师继续设计实验:“这里有一张纸片和一张金属片,让它们在同一高度同时下落,哪一个物品会先落地?”学生找到相关材料进行实验操作,发现金属片先落地。教师指导学生将纸片团成小球,然后重复实验,结果纸团和金属片差不多的时间落地。教师要求学生对这些实验现象进行具体分析,引入自由落体运动概念。教师推出几个非常简单的生活小实验,所需要的材料非常简单,学生都能顺利展开操作。教师跟进指导,利用问题进行调度,给学生提供更多思考的机会,让学生从实验现象分析中获得物理概念认知。生活实验未必要多么复杂,教师因地制宜进行实验选材,组织学生展开自由操作,其学习效果会更为丰富。

2.推出模拟实验

生活化实验有不同的呈现形式,在生活条件下展开实践操作,能够给学生带来直接的体验,而有些实验则需要信息技术的支持。教师推出媒体模拟实验方案,也能够发挥生活实验的作用。模拟实验是借助媒体手段展开的,同样属于生活化实验范畴。学生应用媒体早已成为生活常态,对这些模拟实验有更高的认同感。教师针对学生的学习实际需要做出匹配设计,让更多学生自然建立起生活实验认知基础。

教师对学生的生活认知进行客观评估,为实验设计和组织创造条件,以提高实验设计的适配性。如教学《几种弹力》时,教师先利用多媒体播放一段视频:“这段视频中列举了一些生活现象,仔细观察这些现象,然后进行对应介绍和分析。”学生进入视频观看环节,课堂学习气氛逐渐形成。第一个场景是撑竹排,划船的船夫弯曲竹竿,推动竹排前进;第二个场景是猎人拉弓搭箭展开捕猎活动,弓箭弯曲能够弹出弓箭……教师引入弹力这一物理概念,让学生利用生活中的物品進行实验,验证弹力的存在:“在生活中,我们可以接触到多种弹力现象,利用身边的材料,展开探索操作,看看能找到多少弹力?”学生对这个实验任务比较感兴趣,都能够积极行动起来。有学生找到橡皮筋,将其抻拉,可以感受到弹力的存在,这是能够恢复原来形状的弹性形变。也有学生找到塑料直尺进行弯曲实验,当压力合适时,直尺能够产生弹力,也能够恢复到原来形状;当压力超出一定程度后,直尺脆断,不能恢复到原来形状。为激发学生的学习思维,教师再次运用多媒体播放一些弹性模拟实验,让学生展开实际操作,使学生对模拟实验有了更深刻的理解。多媒体展示视频、推出模拟实验,都属于生活学习范畴,学生对这些内容接受起来不存在太大问题。

三、物理实验生活化教学反思

要想物理实验生活化,教师要做好内容筛选、形式创新、过程组织,还要做好信息搜集、反馈、反思的工作,确保生活化实验教学顺利展开,赢得实验教学的主动权。

(一)实验情境追求生活化

要实现物理实验生活化,教师不仅要在实验内容选择、实验过程组织、实验训练创新等方面做出积极探索,还要充分考虑学生的接受实际。学生的生活经历比较丰富,对一些过于简单的实验操作没有太大兴趣,如果教师能够做出创新设计,借助生活情境推出实验方案,对学生形成多种感官冲击,其調度作用会更为显著。生活化实验带有生活气息,教师对此需要进行理性处理,以提高教学的适配性,让学生在主动参与中建立实验认知基础。

(二)实验过程坚持生活化

生活化实验要对接生活。教师在实验操作过程中,需要对实验材料、实验过程、实验组织、实验评价等方面展开对接处理,让学生在生活条件下展开实验操作,这样才能形成实验探索认知。学生对生活实验有主动参与意识,教师不妨为学生提供更多生活实验方案,组织学生参与生活实验的全过程,让学生在具体设计、操作、归结、分析中建立实验能力。教师还要做好学情调查,满足不同学生群体的学习实践需要。

(三)实验应用体现生活化

物理学科实验应对接学生生活。教师要对实验过程进行梳理,还要组织学生对实验准备、实验操作、实验组织、实验结果、实验应用等内容进行归纳构建,形成崭新的实验认知基础。实验的目的是探索物理原理,并运用于现实生活。教师组织学生展开实验应用归纳和讨论时,需要对接学生的学习旧知和生活积累,让实验成为学生生活认知的重要来源。实验来源于生活,自然要应用于生活。教师要鼓励学生应用实验结论解释、分析生活现象,培养学生探索生活的主动性。

要想物理实验教学生活化,教师要做好实验内容的处理,还要兼顾学生的生活认知基础,做好实验组织和创新探索,以提升实验教学品质,培养学生的学科核心素养。高中学生对生活化实验比较感兴趣,自然能够积极响应和参与。教师要做好生活实验的设计和组织工作,让学生借助生活条件进入实验操作环节,在创新探索中建立学科认知基础。实验能力培养是学科核心素养的重要内容,教师若能注重生活化实验操作训练,其教学价值会更为丰富。

【参考文献】

[1]张建标,陈名霞.核心素养下的高中物理实验生活化教学[J].中学理科园地,2021(4).

[2]刘荣军.核心素养背景下高中物理生活化教学策略研究[J].中学课程辅导(教师通讯),2021(15).

[3]陈亚春.核心素养视域下高中物理生活化教学模式优化策略[J].名师在线,2021(24).

注:本文系玉林市教育科学“十三五”规划课题“大数据视域下高中课堂精准有效教学的实践与研究”(编号:2020A318)研究成果。

【作者简介】卜 舫(1975— ),男,汉族,广西博白人,大学本科学历,一级教师,现就职于玉林市博白县龙潭中学,主要研究方向为高中物理有效教学。

(责编 唐玉萍)

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