“双减”视域下初中物理实验生活化的策略研究

张江书

摘   要：“双减”视域下，初中物理实验生活化逐渐成为研究热点。为此，教师从前置学习实验生活化、实验器材生活化、实验问题设置生活化、实验教学内容生活化、作业布置实验生活化对其进行探究，并引导学生利用身边的物品进行实验，如此既可提升学生的物理学科核心素养，又可培养其“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。

关键词：初中物理;实验生活化;教学策略

中图分类号：G633.7    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2023）26-0044-04

《义务教育物理课程标准（2022 年版）》（以下简称《新课标》）强调“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念，旨在引导学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，养成科学思维习惯，进而学会学习”，由此可见实验在物理教学中起着举足轻重的作用。本文以课题为依托，重点探索了“双减”视域下初中物理实验生活化的策略。

一、前置学习实验生活化

前置学习是在“先生后师、先学后教”的生本教学理念下应运而生的一种以学生自主学习为核心的学习模式。结合初中物理的课程理念，我们认为在前置学习中设计一些门槛较低、便于操作的生活化小实验，让学生在活动中观察现象，探究规律，结合生活经验唤醒学生的小学科学知识储备，可激发学生的学习兴趣，有利于学生探究相应的知识。

前置学习实验生活化的设计必须关注学生学习积极性的保护，即不增加学生额外的学业负担，这就要求教师不仅要针对具体课程的学习目标、学习内容和教学资源等实际情况进行合理设计，做到低端起步，具有趣味性并重视其对课堂内容的启发和思考， 又要以问题为导向，让学生很快明确学习目的和任务。此外还要有较强的可操作性便于学生获得成功。

例如在学习“磁现象——磁场”时，教师既要考虑到学生在小学科学中接触的一些简单的磁现象，又要贯彻好“玩中学”“做中学”的教育理念，对此，笔者设置了前置学生体验活动——“玩转磁体”：利用课前的室外活动时间，组织学生去学校旁边的沙堆带着问题玩磁体，并设置问题如下：1.磁铁只能吸铁吗？2.磁体各部分的磁性强弱相同吗？你是如何判断磁性强弱的？3.用线吊起磁铁，静止后其指向有什么特点？4.两个磁体靠近时有什么现象？说明什么？

在活动过程中，唤醒学生头脑中小学科学中的一些磁学知识，并亲身体会磁体的神奇特点。然后在课堂上播放学生活动片段，以让学生对磁现象进行总结和阐述，或者用准备的实验装置在课堂上进行演示。如此不仅能激发学生的学习兴趣，又能让学生对课堂学习的知识有一个比较深入的了解，关键是还能为学生在课堂中对磁现象的探究和总结打好基础。同时这样还避免了重复讲解，为突破深层次的磁场教学争取到了更多的探究时间，并提高了课堂教学效率。这样指导学生带着预设问题，以生活化实验的形式进行前置学习。既能充分发挥学生学习的主动性，又能减轻学生的课堂学习难度，提高课堂教学效率。

二、实验器材生活化

物理实验教学要充分开发学生身边的资源，或就地取材，或加工改进，或自制创新，以将生活物品作为实验的主要器材。如此既可增强实验的便利性，又可激发学生的学习兴趣和进行实验探究的主动性，进而可提高其学习效率。

（一）实验器材引入生活化

直接选用生活用品或学生熟悉的场景作为教学元素，相较于实验室器材和情景更接地气。如此可增强学生对所探究规律的熟悉感，进而可激发学生动手实验的兴趣。

如在探究“平面镜成像规律”前，教师可出示学生熟悉的校园图片，然后展示以“天空之镜”手法拍摄的照片，并提问：“你见过这样的校园吗？怎么才可以拍出这样的美景？”即从熟悉的校园场景入手，引出对平面镜成像规律的探究。采用学生熟悉的校园图片导入，相比教材中的插图或者搜索的风景图片更能带给学生视觉上的冲击，如此既可使學生在领略物理现象美妙与和谐的同时初步感知平面镜成像，又可引导学生从物理的角度进行感受和思考，进而可激起学生进行探索的兴趣。

（二）实验教具改进生活化

在课堂教学过程中，教师要对教材提供的实验教具进行生活化改进。例如在“比热容”课程中进行的“比较不同物质吸热情况”的实验，教材提供的实验器材是电加热器（俗称“热得快”）和实验用温度计，这不是很适用于一线教学，其原因：一是电加热器电阻丝裸露极不安全，即将被市场淘汰;二是由于等质量的水和食用油体积不同，所以电加热器浸入部分不同，因此难以保证水和食用油吸收的热量相同;三是需要固定温度计，要配套别的器材，操作繁琐。所以我们采用了生活中学生亲自用过或见过的鸳鸯锅代替电加热器进行加热，如此既保证了等质量的水和食用油在相同时间内吸收的热量相同，又能用数字温度计或远距离红外线代替实验用温度计，这相比之前更容易操作，且读数准确。此类实验紧密联系学生的生活实际，因此在课堂中重现生活场景，能极大地激发学生的探知欲望、学习兴趣，并能更有效地突破教学难点。

（三）自制教具生活化

本着在物理课堂上尽可能创设条件进行生活化实验的原则，我们根据教材内容设计了自制教具，如此可把图片或文字转化为可见、可操作的实验， 这可使课堂教学更生动、有趣、高效。例如在学习“动能和势能”一节时，教材中只设计了探究物体的动能跟哪些因素有关的实验，对于重力势能和弹性势能的大小与什么因素有关，只做了配图和文字阐述。为突破这一教学重点，经过我们多次的尝试和改进，精心设计了两款自制教具：一是模拟生活中的“打桩”自制的“重力势能探究器”：它以螺母为“重锤”，环状套管为“桩”，铁架台的铁柱为“滑道”，沙子当“地面”，根据套管在沙子中的下陷深度判断重力势能的大小。该设计操作简单、性能稳定、效果明显。二是模拟射箭自制的“弹性势能简易探究器”：它以橡皮筋为“弓”、标刻度的竹签为“箭”、木板为“引道”，根据竹签陷入泡沫的深度来说明弹性势能的大小。该设计取材方便、结构更为简单、贴近生话。在教学过程中引入生活化的教育素材，并不断优化、改进实验器具，既可让课堂充满活力，调动学生的学习兴趣和热情，又可培养学生分析问题和解决问题的能力，并发展学生的创新思维。

三、实验问题设置生活化

有效的问题既是打开学生思维之门的金钥匙，又是课堂教学中引发学生思考、达成学习目标的关键。因此，教师在设置问题时既要注重贴近学生的日常生活，不要过于抽象，又要注意问题的承接性和连续性，以让学生的思维得以发散和创新，如此可培养学生不断追问和探索的能力。

例如在“研究影响摩擦力大小的因素”时，教师可提前准备几双干净的运动鞋，然后设置生活化情景问题：“你要参加体育测试了，为了取得更好的成绩，选哪双鞋最好呢？”学生通过讨论很容易得出衡量的重要指标是跑步时鞋底受到摩擦力的大小。那么你如何判断哪双鞋底的摩擦力最大呢？带着这个问题引导学生利用桌子上的器材和自己的文具等进行实验设计和研究。在实际教学中我们发现学生设计的方案大多考虑的是如何用砝码、笔、纸张、橡皮等塞在鞋里以满足“压力相等”这一条件，所以在学生完成实验方案后，笔者继续提问：“如果没有控制压力相等，能不能得到实验结论？如果没有其他的辅助物体增重来控制压力相等，有没有更好的办法？”由于学生有前面的实验探究经验，因此在此问题的引导下很快就能得出“交换叠加”的方法。这样的“问题引导+实验探究”课堂活动，既可以培养学生分析问题的能力和创新思维，又可以使学生的物理学科核心素养进一步得到提升。

四、实验教学内容生活化

在物理课堂教学中，很多教学内容都与我们的日常生活紧密相连，因此教师要充分发掘日常生活资源，并将这些物品融入课堂教学中。如此不仅能够让学生尽快融入课堂教学，还能加强学生的感知，使学生在情景中学习，在生活中运用知识，进而打造高效课堂。

例如在探究“物体的浮沉条件”时，教师准备了鱼缸、牙膏皮、锡箔纸、气球、橙子、小西红柿、土豆、盐等生活用品，并设计了如下探究环节：首先演示将小西红柿和大橙子同时浸没在水中后松手，然后观察小西红柿和大橙子谁会沉入水底？实验后学生发现“重的物体不一定下沉，轻的物体不一定上浮”。继而学生怀疑“是因为大橙子体积大浮力大的原因吗？”在学生急切的期待下教师再把一个比橙子体积大的土豆放入水中，发现实验现象与体积也没有关系。这时学生就非常好奇物体的浮沉与什么有关呢？然后教师引导学生从受力等方面经分析得出物体的浮沉条件，随后再顺势引导学生分组实验：利用桌子上的現有器材改变小西红柿的沉底状态、橙子的漂浮状态，继而引出轮船的工作原理。这种实验安排不仅可使学生乐学善学，更能激起学生积极思考主动探究的欲望，同时还能促进学生科学思维的发展，培养学生的科学探究能力。

五、作业布置实验生活化

初中物理实验生活化不能仅局限于课堂教学，还要从课堂走向生活。即结合教学内容，以生活化实验为作业的主要形式，如此既可激发学生的兴趣，提高其实践能力，又可发挥育人优势。学生作业中的生活化实验设计可分以下三种形式：

（一）基于教材的生活化作业

如学完“大气压强”后，教师可留如下家庭作业：自制气压计，并通过上下楼，判断大气压强的变化。学生利用玻璃瓶、玻璃（下转第51页）（上接第46页）管、红色圆珠笔芯儿、橡胶塞自制了气压计，然后在乘坐电梯爬楼过程中观察气压计的变化，由此可判断出大气压强随海拔高度的升高而降低。

（二）实验器材的“模仿”类生活化作业

对于课堂教学中使用的容易制作的实验器材，在作业设计中教师可引导学生自制，并加以应用，如此可培养其动手动脑的能力和创新能力，并加深其对相关知识的理解。如自制投影仪、自制弹簧测力计、自制天平、自制验电器等。学生经亲手制作和应用获得的知识更加深刻，理解也更加透彻，有时学生在制作过程中还会发现一些新问题，然后针对新问题进行探究，可获得课堂知识之外的收获，如此可使学生终生受益。

（三）探究性生活化实验作业

对于拓展性知识及预习内容，在作业设计中，教师可引导学生基于观察提出问题，并做出猜想与假设，然后利用生活物品设计并进行实验，最终基于实验数据或现象得出结论并做出解释。如此可使学生在探究过程中学习科学研究方法，养成良好的思维习惯，并逐渐学会学习。如在运动会上，教师可引导学生发现跳远距离的差距，并提出问题：“跳远距离与哪些因素有关？”学生猜想可能跟起跳角度、起跳速度有关，然后让学生利用生活中的物品弹弓+石子设计实验，最终经探究可得出结论。

作为物理教师，要善于以生活为导向，紧密联系现实生活，引导学生用敏锐的眼光发现物理现象，并用身边的物品开展实验、探究规律、强化物理观念、训练科学思维，如此既可培养学生的科学探究能力，使其形成良好的科学态度及责任，又可实现知行合一、学以致用的物理新课程理念。

本文系河北省教育科学“十四五”规划2021年度双减专项课题“‘双减’视域下初中物理实验生活化的策略研究”（课题编号：2104037）研究成果。