源于生活,回归生活的物理实验教学研究

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  摘 要:实验是物理课堂的根本,尤其是义务教育阶段的物理课堂教学,更加离不开实验。实验教学是一节物理课成败的关键。文章以教学经历为例,提供切实可行的实际教学过程,展示多个物理实验教学环节的实例,从教学情境、教学设计、实验器材等方面让物理实验教学源于生活,同时从实验过程、实验结论等方面让物理实验回归生活。
  关键词:中学;物理课堂;实验教学
  在探索物质,相互作用以及运动规律等过程中,人所获得的成果是通过义务教育当中的物理课程所综合反映的。学生的认知特点,对课程内容与学生生活以及现代社会、科技发展的联系进行加强应该是本阶段的物理课程所应该关注的。对于义务教育阶段的物理课程,“从生活走向物理,从物理走向社会”是基本理念之一。由此可见,“源于生活,而又能够回归生活”是义务教育阶段的物理课程应该达到的目标之一。实验是物理课程的根本,因此,本文以源于生活,回归生活的物理实验教学作为重点问题进行研究。
  一、物理实验教学
  实验是指为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动。根据科学研究的目的,尽可能地排除外界的影响,突出主要因素并利用一些专门的仪器设备,而人为地变革、控制或模拟研究对象,使某一些事物(或过程)发生或再现,从而认识自然现象、自然性质、自然规律。因此,物理实验应该是通过再现实际生活的某一现象,从而检验或得出某种规律的过程。在物理课堂教学中运用实验,能够让学生有亲身体验的过程,对课堂效率的提高,课堂教学质量的保证都极有帮助,因此,将物理实验应用到课堂教学过程中是必不可少的。很多在日常生活中出现的现象都牵涉到物理知识,尤其是在义务教育阶段就更能体现。例如:近视学生与老人所佩戴眼镜是不同的;物体的表面,有些尽可能做得光滑,而有些则布满花纹;生活中冰、雪、霜、露等不同形态的水。
  二、物理实验教学生活化
  教育家陶行知先生的“生活教育理论”认为:生活即教育、社会即学校、教学做合一。其中,“生活即教育”认为:教育和人类生活是相伴而生的,生活和教育之间的关系是密不可分的。回到义务教育阶段,此阶段的物理课本中更多的是向学生传授学科的理论知识。而在生活中,我们往往看到的是物理现象。课本的理论知识“枯燥无味、难以掌握、无法理解”往往是学生的深刻感受,怎么样才能将生活现象搬进我们的物理课堂?怎么样才能有效地实现理论联合实际,将理论知识与生活现象有机地结合以帮助学生理解呢?笔者认为可以从以下方面入手:
  (一)情境源于生活
  我们观察发现,在日常教学中,学生的兴趣和思维往往能够被创设效果极佳的情境激发。为了达到更好的预期实验效果,在实验教学中,我们也应该创设有效,甚至效果极佳的情境,例如以生活中一些常见的现象或学生常参与的活动来创设实验情境。
  1. 用学生生活中熟悉的语言来创设实验情境,为实验的进行做好铺垫。例如:在《物体的浮沉条件及应用》中,笔者常常会模仿魔术师的语气,将学生的注意力吸引到即将进行的实验上。配合教师模仿魔术师的肢体语言,学生一下便将目光集中在实验上。
  2. 以学生熟知的生活场景、影视画面等,带给学生直观的视觉冲击,让学生感到亲切的同时,更加期待实验。例如:在《眼睛和眼镜》中,先在实验前展示提前录制好生活中近视眼与远视眼的场景微视频,让学生了解近视眼镜与远视眼镜是不同的,再展示视力矫正实验。带着期待进行实验观察,使得学生观察更仔细,理解更深刻。
  (二)设计源于生活
  义务教育阶段的物理课程中的大部分实验都是定性分析实验,往往都只要求学生了解认识物理量之间的基本关系,并不要求做出定量分析。因此,在设计实验时,应尽可能用生活化的实验来替代较难理解的实验,并尽可能从学生的生活需求以及兴趣出发,进行实验的设计。
  例如:在研究焦耳定律时,课本安排了定性研究实验,得到其影响因素。而笔者在教学中,则将该实验更换成“利用电加热切割器切割泡沫塑料”的实验,通过分析泡沫塑料被切割的情况,同样能够得出定性结论,同时也大大地降低了学生的认知难度,提高了课堂效率。又如:在探究影响压力作用效果的因素实验时,笔者先展示人躺钉床的图片,再利用模拟钉床的自制教具进行模拟实验替代教材中的实验。这样,学生通过枯燥实验来理解物理问题的难题得到了有效的解决。
  (三)器材源于生活
  义务教育阶段的很多物理小实验操作简单,且蕴含原理,因此,应尽量利用生活中常见的器材进行设计和展示。
  例如:用生活中常见的矿泉水瓶、乒乓球来做证明大气压强存在的实验。例如:在《力》一节中,讲解“物体间力的作用是相互的”,可结合溜冰鞋进行实验讲解。又如,在进行《流体压强与流速的关系》一节的教学设计时,要求学生在课前完成实验准备环节,请学生自带纸张、吸管、乒乓球等生活用品来进行分组实验。所准备的物体具有什么特点,学生在准备的过程自然会有所了解。在课堂上学生就能够在教师的指导下,结合物体的特点,发挥想象力,创造性地设计和完成“证明流体压强与流速关系”的实验。
  三、让物理实验回归生活
  我们通常是通过物理实验得出某个规律或结论,然后组织学生开始常规习题训练,再进行达标测试,分数尚好即认为学生在这方面的知识是过关的。其实,物理教学除了关注学生学习知识的过程之外,更应该关注学生应用知识的能力。作为一门自然科学学科,培养学生发现生活现象、认识生活现象、能简单分析生活现象的能力,笔者认为应该在有限的时间内尽可能让物理实验回归到生活中,让物理实验成为学生生活的一部分,培养学生应用知识的能力。
  (一)实验过程回归生活
  偏重于感性认识,缺乏理性逻辑思维能力,是义务教育阶段学生的显著特点。因此,应该结合学生的年龄、心理特點等实际情况来推进实验过程。与此同时,在实际实验教学中,还应该结合学生的思维水平,依照符合学生思考和操作的思维发展和心理特点,充分引导学生有层次地、逐渐地开展实验。除此之外,为了使实验探索性得以增强,学生求知欲得以激发,还要让学生真正想要动手实验。例如:在《物体的浮沉条件及应用》一节中,先让学生观察空玻璃瓶、铝制牙膏皮、气球等器材在水中的浮沉情况,再利用它们进行改变浮沉情况的实验,教师再引导分析得出改变浮沉情况的方法。实验过程贴合学生认知实际,有利于学生思考问题。
  (二)实验结论回归生活
  识记理论知识以及实验结论是学生很容易就能做到的事情,并且能够做到尽善尽美。但是,在应用知识解决问题时,学生就会无从下手。这也是我们在实际教学中常遇到的情况。而让学生增强“物理回归生活”意识,在课堂中注重引导学生将实验结论进行生活化的延伸则是行之有效的解决办法。例如:在学习了《浮力》一章的知识后,我们通过很多实验得出很多与浮力有关的结论,学生普遍感到理解浮力知识较为困难。那我们不妨让学生尝试根据浮沉条件,利用一次性筷子进行简易密度计的制作。通过简易密度计的制作,有效地加深了学生对浮沉条件的理解,真正让学生将通过课堂实验得出的结论应用到生活中。当然,浮力知识本是一个难点,与密度知识结合后,难度便会骤增,尤其是如何利用密度关系理解浮沉条件。因此,笔者让学生结合课本介绍收集各种密度已知的物体,通过观察它们在水中的浮沉情况来进一步理解物体浮沉条件之后,再让学生进行常见物体如鸡蛋、苹果等与水之间的密度大小关系的比较,从而实现让实验结论回归生活。
  参考文献:
  [1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.
  [2]王海莹.农村中小学闲暇教育研究——基于河南省中部地区调查[D].重庆:西南大学,2009.
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