生活化实验器材在初中物理教学中的应用
2023-05-30苏继龙
苏继龙
摘 要:新时期的初中物理教学强调渗透生活教育理念,将生活化实验器材引入物理教学,不仅能显著强化物理课程和生活的联系,还能拓宽物理教学空间,驱动学生自主参与物理实验探究。文章主要论述生活化实验器材在初中物理教学中的应用价值,从物理演示实验、学生自主实验、突破物理难点、物理随堂检测以及物理探索作业五个方面,论述生活化实验器材的应用策略。
关键词:生活化实验器材;初中物理教学;应用;价值;策略
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2023)15-0070-03
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2023.15.023
生活化实验器材是具有趣味性和实用性的教学工具,在初中物理教学中的应用场景十分广泛,不仅能够吸引学生自主投入物理实验活动,也能辅助物理课程知识点的讲解,获得事半功倍的教学效果。教师应该充分利用生活化实验器材在初中物理教学中的应用价值,根据物理课程目标和具体的教学流程设置,科学应用生活化实验器材开展物理探究教学,激发学生探究的主动性,强化学生的物理实验技能,促进学生树立物理观念,充分吸纳物理知识。
一、生活化实验器材在初中物理教学中的应用价值
初中物理教学领域生活化实验器材的应用,主要是指教师根据物理教学的实际需求,开发利用生活中常见且易得的物品,应用于物理课程各个环节教学和探究活动的开展,以此将物理教学与生活视野充分衔接,助力学生物理素养和综合实践能力的协同发展。生活化实验器材在初中物理教学中的应用价值主要有如下三个方面。
(一)有利于唤醒学生对物理课程的亲近感
物理是一门与生活密切联系的综合学科,学生已经具备一定的生活经验,生活化实验器材大多源于生活物品,与学生熟悉的生活场景和认知经验相契合。因此,生活化实验器材在初中物理教学中最突出的应用价值,是有利于唤醒学生对物理课程的亲近感。如在物理教学导入阶段,教师可以采用常见的生活物品进行小实验导入,借助生活化实验器材和实验情境,直观、生动地揭示教学主题,从而使学生对陌生的物理课程产生亲近感,激发学生深入学习的内在驱动力。
(二)有利于提高物理實验教学效率
物理教学的根基是实验探究,以往由于实验器材有限,学生仅能依靠书本和文字片面地了解实验过程。生活化实验器材的优势是材料易得、资源充裕、便于操作,将其引入初中物理教学,对促进物理实验教学效率的提高很有帮助。如果出现实验室器材不能满足物理实验需求的情况,教师可以着眼于生活资源,将生活材料和器物稍加改造,转化为实用便捷的实验器材,应用到物理演示实验或学生自主实验中,使学生真实经历实验探究过程,从而解决实验器材不足的问题,促进物理实验教学足量、高效地开展。
(三)有利于学生透彻认识物理现象和规律
物理学科的特点是应用广泛,初中阶段物理课程内容大多是生活中最基础的物理现象,生活化实验器材源于生活并用于生活,是向学生呈现物理知识和现象的最佳媒介。因此,在物理教学中应用生活化实验器材,对促进学生透彻认识物理现象和规律大有助益。在讲解抽象性较强的物理概念时,教师可以用生活化实验器材辅助讲解,指导学生一边观察现象,一边讨论现象的生成原理,并结合日常生活理解物理知识的用途和变化规律,使学生对物理现象和规律的认知更具体,助力物理教学难点的顺利攻克。
二、生活化实验器材在初中物理教学中的应用策略
(一)应用生活化实验器材实施物理演示实验
演示实验是生活化实验器材在初中物理教学中的主要应用方式,具有规模小、便于操作等优势,在物理课堂应用较为灵活。教师应该加强应用生活化实验器材实施物理演示实验,根据课程目标和演示实验需求,精心选择和准备生活材料,制订演示实验方案,预先设计导语和导学问题,引导学生围绕演示实验展开观察和讨论,增强学生的科学思维和观察能力,从而促进物理教学的深入,实现生活化实验器材的有效应用。
1.精选生活化实验器材,制订物理演示实验方案。在备课阶段,教师应该分析物理教材内容,确定演示实验的目标和方向,收集相应的生活材料作为实验器材,同时制订完善可行的演示实验方案。在选择生活化实验器材时,教师应该考虑到生活材料的经济性和获取的便捷性,优先选择生活周边最常见的材料和工具,如在关于物态变化的物理课程中,生活中的蜡烛、水都是不错的实验器材。在制订物理演示实验方案时,教师应该根据准备好的生活化实验器材,在教案中清晰规划演示实验的应用环节,比如用于物理导入情境的创设,或者用于物理新知的讲解等环节,梳理演示实验的操作步骤,在教案中用文字和流程图形式记录,同时列出演示实验的导语,预判学生观看演示实验可能产生的疑问,在教案中预设相应的答复和讲解,从而做足生活化实验器材应用的准备工作[1]。
2.课堂上实施演示实验,引导学生观察和讨论。在物理演示实验的正式实施阶段,教师先把准备好的生活化实验器材展示给学生,跟进问题导语:大家对这些材料熟悉吗?它们的名称分别是什么?学生准确回答后,教师继续激趣:下面老师要用这些寻常的生活材料,给大家变一个“魔术”!学生的好奇心瞬间被激发,接下来教师使用生活化实验器材进行演示实验操作,操作时教师的手部动作要尽量放慢,并不时提出问题:大家看到了什么?为什么会产生这种现象?引导学生全身心地参与对物理演示实验的观察和讨论,学生分析、反馈演示实验原理后,教师再鼓励学生回顾、表述生活中的类似现象,从而使学生体会物理知识的广泛性,用生活化实验器材助力物理演示实验的高效实施[2]。
(二)应用生活化实验器材组织学生自主实验
除物理演示实验之外,生活化实验器材还适用于学生自主开展实验操作活动,物理实验强调学生的探究参与,生活化实验器材的可操作性非常强,能够开阔学生的物理实验探究空间[3]。为此,教师应该着重应用生活化实验器材组织学生自主实验,立足实验课题,备齐相关的生活材料,引导学生提出实验假设,并利用生活化实验器材讨论、设计实验方案,以小组为单位展开操作探究,使學生感知物理实验的乐趣。
在应用生活化实验器材组织学生自主实验时,教师应该根据实验课题,准备充足学生可能需要的生活材料,同时用图片、短视频等多媒体素材,布设实验导入情境,引导学生讨论情境中的生活物理现象,提出合理猜想。教师再将生活材料分发给学生,组织学生联系课题、发散思维,使用手中器物规划实验流程,各组复合实验方案无误后,正式应用生活化实验器材自主配合操作,最后结合实验现象和实验记录,集体研究探讨实验结论。如在关于光的直线传播实验教学中,教师就可以准备手电筒、激光笔、带小孔的纸片等生活材料。创设实验导入情境时,播放生活中的车灯、路灯等短视频,学生观看后,教师设问引导学生讨论:从视频来看,大家认为光的传播方式是怎样的?学生交流后猜想光沿直线传播。接下来,教师将生活化实验器材发给各组,布置任务:大家的猜想很合理,但是还需要实验来验证,请大家使用这些生活材料,编制可行的实验方案。学生完成实验方案编制后,教师组织学生进行组际交流,进一步优化实验方案中的流程和细节。随后,教师发动各组学生按照改进后的实验方案,应用生活化实验器材合作探究操作,各组分别将带有空洞的纸片间隔一段距离竖放,对齐空洞,用激光笔或手电筒照射,观察光斑的落点,再改变其中一张纸片的空洞位置,照射后观察光斑落点,记录两次光斑的落点。最后,教师出示实验前的假设,让各组学生结合实验操作体验看到的现象,共议实验假设成立与否,学生互动讨论后认定实验假设成立,从而实现生活实验器材在物理自主实验中的应用[4]。
(三)应用生活化实验器材突破物理知识难点
学生对物理知识的接收理解能力高低不一,在学习中部分学生经常会遭遇一些困惑和难点,教师依靠口头讲解收效不是很理想。鉴于生活化实验器材的应用灵活性,教师在为学生答疑解惑时可以因地制宜、即取即用,直观性远远高于口头讲解。为此,教师应该应用生活化实验器材突破物理知识难点,根据学生的疑惑点和思维障碍,及时采用生活化实验器材配合讲授,从而有针对性化解学生的物理学习迷津。
应用生活化实验器材突破物理知识难点时,教师应该结合课堂观察和学生的质疑表述,判断学生理解不透彻的物理知识点,然后即时应用身边的生活化实验器材,为学生制造相关的物理现象,边操作、边讲解,设问启发学生自主思考和发言,使学生的物理疑难问题迎刃而解。如在关于弹力的物理课上,部分学生对弹性形变和塑性形变的概念认知存在障碍,学生发问后,教师拿出一根细铁丝和学生的篮球,把细铁丝从直折到弯曲,拍几下篮球,同时设问:细铁丝能自己恢复直的状态吗?篮球恢复原状了吗?学生观察、思考后作答:细铁丝不能恢复原状,篮球可以。教师追问:那么大家认为哪种属于塑性形变、哪种是弹性形变?学生分析后反馈:铁丝不能恢复原状,属于塑性形变,篮球可以恢复原状,属于弹性形变。通过生活化实验器材的辅助,学生顺利攻克了对物理概念的认知难点[5]。
(四)应用生活化实验器材开展物理随堂检测
检测练习是物理课堂教学的重要流程,一般的书本练习题不够新颖,学生参与检测探究的意愿不强。生活化实验器材能够优化物理检测练习的形式和内容,对促进学生的知识理解吸收非常有效。因此,教师应该加强应用生活化实验器材开展物理随堂检测,用生活材料和工具创设练习情境,精心设计练习问题,点拨学生运用所学物理知识技能,解释生活化实验现象中蕴藏的原理和规律,从而发挥生活化实验器材的教学巩固优势。
在应用生活化实验器材开展物理随堂检测时,教师应该根据物理课程和检测目标,使用预备好的生活化实验器材,把练习题内容用实验场景的形式呈现在学生眼前,同时提出相关的检测问题,组织学生围绕实验场景交流讨论,运用课程要点概念对实验场景做出正确的解释。如在关于声音传播的随堂检测环节,教师可以利用学生的文具钢尺,把振动的钢尺插入一盆水中,让学生观察水面的变化。学生反馈:水面产生波纹。教师提出检测问题:通过本课学习,大家认为水面产生波纹的物理原理是什么?学生相互探讨后回答:声音可以在水中传播。还有小组补充:物体受外力作用振动会产生声波。在生活化实验器材的支持下,学生得以在真实情景中加深对物理要点知识的理解,物理检测练习水准也大幅提升[6]。
(五)应用生活化实验器材设计物理探索作业
生活化实验器材在物理教学中的应用,还应该从课堂延伸到课后。作业设计在物理教学中十分关键,同时也是开发利用生活化实验器材的主要机会。在生活环境下,生活化实验器材资源更丰富,学生也能获得耳目一新的物理探索体验。因此,教师应当应用生活化实验器材设计物理探索作业,根据课堂上教授的物理知识技能,给学生布置作业任务,鼓励学生收集家庭、学校生活中的材料,开展趣味化的小实验探索,使学生从枯燥的作业题海中解脱出来,提升物理作业的开放性、实践性,从而培养学生的科学探究素养及实践创新精神。
在应用生活化实验器材设计物理探索作业时,教师应该根据物理课堂教学内容,给学生布置家庭小实验作业的主题、方向或要求,实验器材由学生在日常生活中自主收集,不设置固定的要求和标准,学生的小实验中必须体现课程物理知识点和原理,并根据实验编制实验报告,有电子设备可以摄录下物理小实验的操作过程,和实验报告一起反馈到物理学习群中。如在关于大气压强课程的作业设计阶段,教师可以布置家庭小实验作业:同学们,我们在课堂上验证了大气压强的存在,请大家使用生活中的简单材料和器物,自主开展验证大气压强存在的家庭小实验,在实验报告中列出应用的生活化实验器材、操作流程以及观察到的现象。通过作业探索和反馈,学生分别使用不同的生活材料,用规范的实验操作手法,完成家庭版的验证大气压强小实验,从而借助生活化实验器材创新物理作业设计模式,增强学生探索能力和物理情感。
综上所述,在初中物理教学中应用生活化实验器材,不仅有利于唤醒学生对物理课程的亲近感,也能显著提高物理实验教学质效,还能深化学生对物理现象和规律的认识。教师应该发挥生活化实验器材的价值,实施物理演示实验、组织学生自主实验、辅助物理知识难点的讲解、开展物理随堂检测,以及设计多样化的物理探索作业,利用生活化实验器材紧密贴合物理课程和实际生活,促进学生积累物理实验探究经验、体会物理学科的实用性,从而确保物理教学以及学生物理素养培育的质量。
参考文献:
[1] 王平建.生活化实验器材在初中物理教学中的运用[J].理科爱好者,2022(3):86.
[2] 陈晨.在初中物理实验教学中应用生活化教学模式的策略研究[J].天天爱科学(教育前沿),2022(3):67.
[3] 陈伟.生活化实验器材在初中物理教学中的运用[J].数理化解题研究,2021(35):58.
[4] 朱群生.对于初中物理教学实验器材生活化的探索[J].文理导航(中旬),2021(3):54.
[5] 邢长福,杨柳青.初中物理实验器材生活化探究[J].中国教育技术装备,2019(9):115.
[6] 黄建林,朱春凤.生活化实验器材在初中物理教学中的应用[J].物理教学,2017(7):77.