APP下载

浅议如何巧用生活资源高效开展初中物理实验教学

2024-08-01高成员

考试周刊 2024年29期

作者简介:高成员(1980~),男,汉族,安徽宿州人,上海师范大学附属第五嘉定实验学校,研究方向:初中物理教学。

摘 要:初中物理实验教学作为理论知识的实践性延伸,对学生的科学素养和实践能力培养具有重要意义。巧妙地利用生活资源开展物理实验教学,不仅丰富了实验内容,也激发了学生的学习热情和创造力。文章旨在探讨利用生活资源进行初中物理实验教学的意义、策略和效果,为提升实验教学的趣味性和有效性提供理论支持和实践指导。

关键词:初中物理;实验教学;生活资源;教学策略

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2024)29-0110-04

随着教育理念的转变,初中物理教学已逐渐注重实践性教学。然而,实验材料和设备的获取成本高、资源匮乏等问题制约了实验教学的开展。因此,如何巧妙地利用周边的生活资源,是当前需要探索的重要课题。通过挖掘日常生活中的物品和环境,改造废旧物品、利用日常用品进行实验教学,不仅能提高实验教学的趣味性和亲和力,还能培养学生的创新思维和动手能力。

一、 巧用生活资源,高效开展初中物理实验教学的意义

(一)融入生活场景增强实验趣味性

融入生活场景能够为初中物理实验增添趣味性与实用性,利用日常生活中常见的物品,如玻璃瓶、吸管等,进行动手实验,将物理原理与学生生活紧密相连。例如,利用玻璃瓶和熟鸡蛋做“瓶吞鸡蛋”实验,用玻璃瓶和纸片做“覆杯”实验,让学生感受大气压强的存在;或者使用葡萄糖酸钙小瓶子和吸管做温度计,探究常用温度计的设计原理和优化方法。这种融入生活场景的教学方法不仅仅是对物理知识的抽象描述,更是让学生通过亲身实践,体验物理原理的应用,激发了他们的学习兴趣与探索欲望。生活场景的实验不仅让学生在实践中领悟物理原理,更能够培养其创造力与问题解决能力,使抽象的物理理论变得更加具体与生动。

(二)提倡环保理念与可持续发展

在初中物理实验教学中提倡环保理念与可持续发展,可以通过利用可再利用的日常生活资源展开实验教学。例如,利用废旧纸板、纸杯等制作简易的电路板,让学生理解电流传导与电路连接;或者利用废弃的塑料瓶和线绳制作简易的风车模型,观察风能转化为机械能的过程。这种教学方法鼓励学生重新思考废弃物的价值,强调废物再利用的重要性。通过实践,学生不仅能够学到物理实验知识,还能深刻理解环保与可持续发展的重要性,激发对资源保护的意识。这种环保意识的灌输,使学生在学习物理实验的过程中,更加关注环境与资源的可持续利用,培养了他们的环境责任感和可持续发展意识。以此教学方式引导学生重视资源的再利用,从而在实验教学中传递环保理念,促进了学生环境友好型思维的发展,引导他们在日常生活中更注重环境保护与资源的节约利用。

(三)提升课堂趣味性增强学生学习热情

通过巧妙地利用生活资源进行初中物理实验教学,可以显著提升课堂趣味性,激发学生学习热情。例如,利用普通的磁铁和铁钉展示磁力的作用,或者用可乐和薄荷饼干演示热胀冷缩的现象。这种将日常生活中常见的物品引入物理实验,使学生在轻松愉悦的氛围中亲身参与,更易于理解和记忆物理知识。在实验过程中,学生可以通过自己动手操作、观察实验现象,并从中获得直观的认识和体验,增强了对物理知识的兴趣和好奇心。此外,课堂上生动有趣的实验也极大地激发了学生的学习动力,让他们更积极地参与课堂互动,提高了学生的学习效果。因此,融入生活资源的实验设计不仅为教学内容增添了色彩,而且为学生带来了更加愉悦和深刻的学习体验。

(四)增进学生对社会资源利用的理解

通过巧妙地将社会资源融入初中物理实验教学,学生不仅可以更好地理解物理原理,还能增进对社会资源利用的理解。例如,利用太阳能电池板进行光能转化的实验,让学生亲身体验并了解太阳能作为一种可再生能源在社会中的应用和重要性。又如,通过调查当地的能源利用状况并分析节能灯与普通灯泡的能源消耗差异,让学生思考并意识到合理利用能源对环境和社会的影响。这样的教学方法能够帮助学生了解社会资源的不同种类和应用方式,引导他们思考资源的可持续利用和环境保护问题。学生通过实验中的观察和实践,深刻认识到社会资源的重要性,明白了资源的合理利用对环境和社会的影响。这种教学方式激发了学生对社会资源利用的关注和思考,培养了他们的环保意识和可持续发展观念,使他们更加关注和珍惜社会资源,并在日常生活中更加节约、合理地利用资源。通过这些实验教学,学生不仅学到了物理知识,还培养了对社会资源的重要性和合理利用的认知,促进了他们的全面发展。

二、 巧用生活资源,高效开展初中物理实验教学的策略

(一)改造生活废旧物品,制作简易实验器材

在初中物理实验教学中,巧妙地利用生活资源并改造废旧物品以制作简易实验器材是一项极具创意和经济效益的策略。通过这种方法,学生可以深入理解物理原理,并培养创造力和解决问题的能力。利用废弃的纸板、塑料瓶或纸杯等材料,可以制作电路板、斜面、简易测量仪器等实验装置,这种方法不仅能节约经费,还能激发学生的兴趣,增强他们的参与感和探究欲。在初中物理教学中,“光的折射”是一个重要而复杂的主题。利用生活废旧物品制作简易实验器材能够让学生更生动地体验光的折射现象,增进对物理原理的理解。例如,我们可以利用透明塑料瓶、水和橡皮泥来制作简易的光杯,进行光的折射实验。

在制作光杯的过程中,首先在透明塑料瓶底部精确切割出一个小孔,并用橡皮泥将小孔周围严密封闭以确保水不漏出。然后,小心地将水倒入瓶内,保持水面水平并覆盖住小孔。接着,准备一张白纸并将其放置在瓶口上方作为观察屏幕。利用手电筒(或其他光源)照射光线到瓶底的小孔处,确保光线能通过小孔进入水中。观察屏幕上会出现折射后的光线,光线会在水中发生折射并在水面与空气交界处产生偏折,形成一个水中的光杯图像。学生可以清楚地观察到折射现象,理解光在不同介质中传播时路径的变化。通过调整光线入射的角度或改变水中的液面高度,可以观察到折射现象的变化,加深对光的折射规律的理解。这个实验不仅直观地展示了光的折射,还能让学生理解到光在不同介质中传播时的路径和性质。

这个简易实验装置让学生亲身体验了光的折射现象,同时利用废旧的塑料瓶和橡皮泥,将生活中常见的物品转化为实验器材。通过操作这个简易装置,学生可以观察到不同角度下光线的折射情况,从而更深入地理解光的折射规律。这种实践操作的方式不仅能激发学生的学习兴趣,也促进了他们对物理原理的直观理解,同时节约了教学成本,体现了利用生活资源进行初中物理实验教学的有效性和实用性。

(二)善于利用生活用品,辅助解析实验原理

在初中物理教学中,生活用品可发挥重要作用。如在教学《平面镜成像》时,利用凹凸镜、小镜子等生活用品,让学生进行简单实验。例如,利用小镜子和光线追踪演示平面镜反射规律,让学生亲身体验光线入射、反射、出射的角度关系;借助凹凸镜展示凸镜与凹镜成像特点,通过观察镜面反射产生的图像,直观感受物体在不同位置对成像的影响。此外,利用塑料透明容器和水模拟光线在不同介质中的传播,帮助学生理解光在不同介质中的传播特点。这些生活用品的实际运用能使学生更加深入、直观地了解平面镜成像规律,激发学习兴趣,提高学习效果。

在进行《平面镜成像》的实验中,运用纸板、镜子和蜡烛等日常生活用品,能够让学生亲身体验和探索镜面反射的规律,从而更深入地理解光学中的基本原理。将纸板垂直地立在桌上,作为一个简易的屏幕。在屏幕的一侧放置一小段蜡烛,作为光源。这个设置将提供所需的光线,使得反射和成像更加清晰可见。接下来,学生会使用一面镜子。教师可以指导学生尝试将镜子放置在不同的角度以及距离屏幕不同的位置。

在实验过程中,学生会观察到镜子对蜡烛火焰的影响。通过调整镜子的角度和位置,他们能够观察到在不同位置的镜子反射出的火焰影像,进而探究镜子的位置和角度对影像的大小、正反、上下位置等特征的影响。通过这一实验,学生将直接感受到光的反射与成像规律,即入射角等于反射角,并能够观察到形成的影像特征随着镜子位置和角度的变化而变化。这种实验方式充分利用了生活用品,能够生动地演示镜面反射成像的原理。通过这个简单而有效的实验,学生将能够深入理解光的反射特性,掌握镜面反射成像的规律,培养实验探究的能力,同时也将获得对物理学概念更深刻的认识和记忆。这种善用生活用品辅助实验的教学方法,不仅能加深学生对知识的理解,还能够增强他们对物理实验的实践体验和兴趣。

(三)适时引入生活现象,辅助开展实验教学

在教学《液体内部压强》这一物理内容时,利用实验方法引入生活现象,是一种极为有效的教学策略。这个教学内容着重于液体在不同深度下压强的变化规律,涉及液体内部力学中的基本原理,对学生来说可能较为抽象。然而,通过生活中常见的三通管做喷泉现象,我们能够利用简易的实验装置以及水管道等生活用品,让学生在实践中感知和理解这一物理原理。实验准备阶段需要准备一根水管,侧面开很多小孔,这些小孔的深度不同,但是同一深度处沿管道一周均匀开8~10个小孔,事先把小孔都用橡皮膜封上。然后缓慢向里面注入一定量的水,为了效果明显,需要在水里加入红墨水。实验时候,同时打开这些橡皮膜,会出现多层的水向外喷洒,俨然是多级喷泉。留在地面的水的痕迹,有远近,表明压强有大小。这个实验能够让学生直接观察到液体内部压强与深度之间的关系,并且通过实验数据的记录和比对,加深他们对这一关系的理解。在引入环节做这个“喷泉”实验,相当震撼。(图1)

在引入生活现象的教学中,学生不仅仅是被动接受知识,而是通过实验设计和操作,积极参与并实践所学的物理概念。这种学以致用的方式可以激发学生的实验兴趣和探究欲望,培养他们的观察力和实验设计能力。通过实验探究,学生能够自主发现物理规律,并将抽象的物理概念与日常生活现象相联系。教学不仅仅是传授知识,更重要的是培养学生的思维能力和实践能力。教师需要引导学生从实验数据中总结规律,指导他们进行合理的讨论和分析。这种教学方法不仅仅关注知识的传授,更注重学生对知识的理解和运用,培养了学生对科学的探究精神和实验思维,使他们更好地理解和应用物理学中的知识。

(四)巧用课外生活资源,拓展实验教学空间

在初中物理教学中,《电流和电压》这一章节涉及电路中电流流向、灯泡两端电压以及简单电路的工作原理等内容。通过巧妙地利用课外生活资源,能够为学生创造更直观的实验教学环境,帮助他们更深入地理解电路工作原理。教师可以选择小型手电筒、铁丝、电池、电线等常见物品作为实验材料。首先,引导学生观察手电筒的结构和内部元件,例如电池、铁丝和灯泡,并解释这些元件在电路中的功能和作用。通过解析手电筒内部电路的工作原理,让学生初步了解电路的基本组成和电流流动的路径。接着,教师可以指导学生进行实验,让他们亲自动手制作一个简易的电路模型。通过连接铁丝、电池和灯泡,学生能够亲眼见到电流闭合时,灯泡会发光的情况。这种实践操作将使学生更深入地体验电路中电流的流动过程,从而加深对电路工作原理的理解。此外,学生也能通过这个实验掌握电路中元件的连接方式和基本原理。通过生活中的实例,学生能够将课堂所学的电路理论与实际应用相联系,更直观地理解电路电压是形成电流的原因,电路只有形成通路,有电流流过,电器才能工作。这种方法将抽象的物理理论变得更具体、更贴近生活,为学生提供了一个更实际、更有趣的学习体验。这种教学方法强调实践操作和生活应用,提高了学生的实践能力和观察力。

通过动手操作和实验设计,学生不仅仅是被动接受知识,更是在实践中探索和理解物理概念。同时教师的引导和解释也是至关重要的,能够帮助学生系统化地理解和应用所学的物理知识。巧妙地利用课外生活资源开展实验教学,不仅可以深化学生对物理概念的理解,还能培养他们的实验能力和科学思维。这种基于课外生活资源的教学方法,使学生与抽象的物理理论之间建立了更密切的联系,为他们创造了一个生动、丰富的学习环境。这种学习环境激发了学生的好奇心和求知欲,让他们更积极地投入学习,同时将抽象的理论知识与实际生活紧密结合,使得学生更容易理解和接受所学内容,促进了对物理学知识的深入探究和更为全面的理解。

三、 结论

本研究探讨了巧用生活资源进行初中物理实验教学的意义和策略,旨在为提高实验教学效果提供新思路。通过改造废旧物品、利用日常用品、引入生活现象等策略,能够在丰富实验内容的同时增强学生的实践能力和创新意识。巧妙地运用生活资源丰富了教学手段,使学生更好地理解物理知识。这些策略与《义务教育物理课程标准(2022年版)》所提倡的跨学科策略建议相吻合。跨学科实践教学要紧密结合物理教学内容,体现综合性和实践性,注重激发学生的求知欲和学习热情,促进学生学以致用,养成良好习惯,增强团队意识和协作能力。在初中物理学科教学中,如何巧妙利用生活资源,因时制宜、因地制宜开展跨学科学习,是一个重要的研究课题。

参考文献:

[1]蒋轲.初中物理生活化教学情境的创设探究[J].成才之路,2022(2):91-93.

[2]杨振华,江慧.初中物理教具学具的开发与应用研究[J].数理化学习:教研版,2021(7):11-12.

[3]陈士海,唐建华.自制教具展开初中物理生活化教学——以设计扬声器、话筒为例[J].中学物理:初中版,2021,39(9):35-37.

[4]马慧清.巧用生活用品 拓展初中物理实验[J].中学课程辅导(教师通讯),2021(9):87-88.

[5]金骏.巧借生活用品 拓展物理实验[J].中学物理教学参考,2019,48(14):37.

[6]吴国成.生活用品在初中物理实验开发中的对策研究[J].读与写(教育教学刊),2019,16(3):84-85.

[7]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022.