从生活实际出发促进物理实验教学
2022-03-19吴秀钦
摘 要:现实生活中聚集大量丰富的教学资源,可谓“问渠那得清如许,为有源头活水来”。现代高中物理教师在全新的教育背景下只有紧贴学生现实生活开展教育,并将所学知识应用于学生生活,使二者充分融合,才能引领学生在真实情境中探究学习,高效掌握技能,强化情感体验,实现真正意义层面高效物理教学。高中物理实验和初中阶段相比更为抽象,引入生活实际能以可视化形式呈现重难点知识,降低理解难度,一定程度上还能培养学生发散思维能力。对此,本文则从多方面分析基于生活实际开展物理实验教学策略。
关键词:高中物理;实验教学;生活化;策略
著名教育家陶行知先生提出生活教育理念,即强调生活即教育、教学做合一和社会即学校,对教育教学工作有着重要现实意义。物理是高中教育重要组成,有着显著的抽象性与实践性特征,该学科收录的知识内容都源自对现实生活的体验与感悟,为生活教育在物理教学中应用奠定基础。实验作为展现物理规律和现象主要途径,更是学生需要掌握的重要学习内容和技能。纵观高中物理实验现状,教师采取的教学方式过于单一,学生惯性背诵实验步骤,并未深层次理解实验价值和意义。基于生活实际开展物理实验教学,能够降低物理知识难度,帮助学生深入理解物理知识,保证物理实验教学的有效性。
一、创新物理教学理念激发学习兴趣
在新课程改革不断深入的背景下,高中物理教师需要改变传统教学理念,深入分析素质教育理念,开展课堂教学创新活动,促进自身教学水平的提升。高中物理实验教学中,注重生活化教学方式的引入,体现学生课堂主体地位,构建良好的师生关系,作为教师,需要充分发挥其引导作用,深入开展物理实验探究。在学生进行实验探究时,要求学生尝试提出自身观点,利用实验进行验证,对物理现象和规律作出总结。物理实验具有实践性的特点,通过学生的参与和探索,主动获取物理知识内容,突破学习的重难点内容[1]。在学生探究活动中,需要制订好计划,做出假设,开展实验并进行结论总结。通过学生的实验探究活动,加深对物理知识的理解,培养学生的科学探究思维,构建高效物理课堂,同时,开展生活化物理实验教学活动,内化知识内容的同时,能够培养学生探究精神,提高学生自主思考能力。
以“自由落体运动”教学为例,事实上,落体运动是现实生活中常见现象之一,物理教师可以积极鼓励学生借助现实生活常见物体开展实验。不同物理基础和水平学生在实验中会有不同设计,教师在教学过程中应善于观察学生并适当点拨指导,如果学生在实验中的探究发现具有价值应及时对其鼓励,在班级和年级上做出展示。例如:实验中,学生可以利用纸片和橡皮,在相同的高度下落,橡皮比纸片先落地,在实验结束之后,引导学生对实验现象的原因做出分析,大部分学生表示橡皮质量大于纸片,故而下落速度快,也因此得出由质量决定下落加速度。随即教师设置疑问,即使用两张相同的纸片,其中一张纸片揉成纸团,和另一张纸片在相同的高度落下,让学生观察实验现象,纸团比纸片下落快。在学生观察实验之后,开展深入思考活动,如果纸团下落速度和质量没有关系,那么和哪些因素有关系呢?通过上述实验活动,让学生产生认知冲突,激发学生探究兴趣,开展主动思考活动,让学生思考空气阻力和纸团下落速度的关系。之后,教师继续设疑,如果没有空气阻力的情况下,实验会出现什么样的现象?通过这样引导学生对问题进行思考,并且开展真空和空气中物体下落实验。再以力学实验教学为例,物理教师可运用现代多媒体为学生播放以下视频,即一串链条放置于玻璃杯,随即举起玻璃杯拉出链条,并未如预期想象一样沿着玻璃杯拉出链条,反而是链条冲向高处后落下形成链珠喷泉。学生观看视频后发现自身设想与视频内容大相径庭,部分学生甚至开始怀疑链条是否具有反重力。上述实验现象能较好地激发学生探究物理知识积极性。物理教师可积极鼓励学生在课下选取现实生活常见素材开展实验,再结合所学知识解释现象[2]。学生完成生活实验操作后可在课堂教学中与教师和其他学生沟通交流与分享,深入对所学知识理解。物理教师在上述实验教学中基于学生认知矛盾运用生活材料设计实验,积极鼓励学生自主探究分析,强化自主实验能力。
此外,借助上述实验探究活动,让学生结合生活中的物理现象,消除学生生活中形成的一些错误认识。高中物理教师在教学过程中需围绕新课程标准基础关注学生已有认知和学习、生活经验,深入研究新课程标准与物理教材,指导学生从现实生活中挖掘实验素材并基于此设计实验,强化学生固有正确观念,通过巧妙设计实验或改进原有实验展现学生错误观念与事实矛盾,进而达到扭转学生错误观念目的。
二、优化实验教学方式活跃课堂气氛
生活实验具有显著的趣味性、便捷性与直观性特征,在激发学生探究知识兴趣和提高教学效率方面发挥着不可小觑作用。部分高中生在分析生活实验方面单纯停留至兴趣,很少深入探究物理现象,对生活化物理实验教学目标实现造成严重影响[3]。对此,高中物理教师需围绕学生学习兴趣指导其开展实验。
以“电磁感应”相关知识教学为例,教师借助生活素材设计以下实验:运用导线缠绕成两个大小不等的线圈,其中对大线圈通电并将小灯泡安装于顶部,再运用牙签缓慢挑起大线圈使其朝着小线圈移动,最后灯泡逐渐发亮。学生看到上述实验现象产生强烈的探究知识兴趣,不敢相信生活中常见的导线竟然能做成发亮灯泡。物理教师并未急于告知学生物理原理,而是将学生分为若干小组对上述物理实验现象原理进行探究。随即各个小组运用简易电流器对线圈中的交流电为50Hz进行测量,然而当大线圈慢慢与小线圈接近时,大线圈因电磁感应,其磁通量发生显著变化。基于磁通量公式可得知,当磁通量增大时且线圈曲面面积S不变,磁感应强度B和感应电流会相继增大,所以小灯泡亮度越来越大[4]。教师在上述实验教学中紧贴现实生活创设实验情境,学生成为实验探究主体,并在此过程中指导学生小组合作学习,引領学生思维从物理现象逐渐朝着物理规律过渡。
三、聚焦课内课外资源培养创新思维
当高中物理教学具备生活因子和执行力,那么就可培养学生创新能力。对物理学科而言,培养学生创新思维有利于学生深层次探究知识。如果学生缺乏较强的创新意识与逻辑思维,则影响物理知识的思考。高中物理更加注重创新和创造,相对于初中物理来说,有着很大的差异,需要学生投入更多的时间和精力,由此一来才能准确落实物理学科目标。高中物理教师需不断挖掘学生自身潜力,特别在培养学生创造性思维方面更需要较强的执行力,实现上述目标需要物理教师引导和点拨[5]。为陷入迷茫的学生指点迷津,以开朗、豁然的心态面对学习困难。教师可结合学生学情开展生活化教学,最大限度活跃学生创新思维,为形成物理核心素养做好铺垫。
以“摩擦力”教学为例,教师运用现实生活中常见现象开展实验,即钢管拔河比赛,在比赛之前,在钢管一端涂抹润滑油,让身体健硕的学生握着涂润滑油的一端,让一名女生握着另一端,结果女生赢得比赛。引导学生对实验现象进行分析。紧接着物理教师提出问题:“寒冷冬天,人的双手相互摩擦时,手部会感到温暖,为何?”待学生思考后,教师公布答案为摩擦力。在教学中,让学生用手部在桌面上滑动,说一说是什么感觉?结合学生的自身感受,让学生对摩擦力的特征进行总结。通过这样的趣味性生活实验,让抽象物理知识简易化,并在此过程中强化学生创新思维[6]。为了增强学生知识应用能力,教师设置以下问题:“请大家想象自行车上还有哪些地方存在摩擦?哪些摩擦是有益的,哪些摩擦则是有害的?哪些方法能减少或增大摩擦?”通过问题调动学生知识经验展开深入思考,很多学生在思考中都相继陷入困境,因为理解和应用属于两种能力,物理教师在开展生活化实验中要将知识应用能力目标贯穿其中,促使学生将所学知识有效应用于问题解决,提升学习效率和质量。
再以“科学测量:做直线运动物体的瞬时速度”教学为例,引导学生从生活层面入手,开展思考探究活动,逐渐过渡至物理实验。在实际教学中先询问学生:“在实际生活中,对行车速度是否存在疑问?在行驶过程中,怎么对原有速度进行调整?如何对某个时刻的瞬间速度进行测量?”基于此开展测量瞬时速度实验,故而该章节实验前提条件即直线运动,在具体实验中指导学生应用打点计时器对小车瞬时速度进行测量并准确记录相关数据,最后形成实验报告。从上述教学案例可得知,基于生活实际开展物理实验教学能吸引学生注意力,使学生快速进入学习状态,最重要在实验过程中理解和掌握知识,并形成良好的情感体验。
四、布置生活实验作业夯实所学知识
作业是学生巩固课堂所学知识和应用知识主要途径,高中物理教师在布置作业时应充分考虑学生现实生活因素,通过布置生活化物理实验作业使学生将自身所学知识与实践训练相结合,提高综合素质。换言之,教师通过为学生布置与现实生活有着紧密联系作业,拉近物理知识与学生实际生活距离,并在多样化作业中运用物理知识和体验生活,提升综合应用能力[7]。对于高中生而言,物理在未来发展中发挥着不可小觑作用,不仅与学生日常语言交流有着紧密联系,更对学生动手操作能力等多方面有着重要影响,对此,物理教师在布置生活化物理实验作业时应从学生实际生活多方面着手,促使学生注重物理在实际生活的应用与实践,提升学习效率。在日常生活中,有着很多现象和物理知识有联系,如赛车转弯时,选手作出内外选择,结合此现象,教师可以让学生利用遥控车开展实验探究活动。再如:生活中常见的斧头、凿子和刀等工具,劈砍的深度不同,可以让学生进行体验。或观看如空间站、航天飞机、人造地球卫星等科普性较强的影片,上述可借助如乘坐过山车、乘坐电梯等方式,对其中的原理进行探究。
在设置作业主题时应注重体现宽广性,基于学生自主个性表达空间。毫无疑问,一份高质量作业主题形式需让学生具备想要完成欲望,那么一份体现学科价值的作业必须涵盖生活化内容。对此,物理教师在集体备课环节可引入生活化物理实验作业设计,即建立作业研究设计论坛,并开设优秀作业收藏展示板块。开放性作业设计需适应学生需求并与实际生活紧密联系,使作业内容与学生心灵相对接。物理教师还可积极鼓励学生结合自身实际生活设计作业,丰富作业类型与内容,拓宽学生学习视野。在此过程中可将作业分为合作型与独立型,其中合作型作業即通过合作探究表达不同学生针对相同目的展现出的合作精神,合作者可通过实验探究方式相互交流;独立型作业即学生根据自身生活结合教材知识完成动手操作等作业,随即与教师和其他学生相互交流,深化对现实生活印象的同时强化对单一知识理解[8]。上述不同作业形式体现教学做合一特征,使学生在作业中夯实所学物理知识,提升学习效果。总之,物理与现实生活、生产联系极其紧密,尤其衣食住行等涵盖大量物理知识。高中物理教师应发挥上述优势,通过现实生活发现问题、分析问题和解决问题,充分体验和感悟物理知识在现实生活重要性,掌握运用知识分析和解决实际问题能力,提高综合水平。
结束语
全新课程标准明确指出,教师应围绕学生生活经验和学生实际学习需求指导其将所学知识应用于社会生活,达到理论与实践相结合目的。高中物理教师在实验教学过程中应遵循渗透性、体验性、主体性、生活化等原则,合理选取与物理实验知识高度贴合的生活案例和现象,使学生学会观察现实生活中与物理知识有关事物,从而深化对所学物理知识理解,提高知识应用能力和综合实践水平,实现预期课程目标,对学生未来发展有着重要现实意义。
参考文献
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[8]陶章鹏.浅析高中物理教学生活化策略:以电磁学为例[J].中学课程辅导:教师通讯,20(5):1.
作者简介:吴秀钦(1979— ),女,汉族,福建闽侯人,福建省闽侯县第二中学,大学本科,中学一级物理教师。研究方向:高中物理教学。
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