【提要】物理理论的得出基于物理实验的成功,因此实验是物理的基石。真科学与伪科学的区别在于,真科学可以被实验验证。因此在物理课堂中教会学生用实验验证物理概念是非常重要的。但是大部分的物理知识又比较抽象,若是能用物理实验将物理知识呈现出来,将抽象的转化成具体的,则大大提高学生的直观感受性,激发学生的学习兴趣。同时课堂的物理实验若是与学生的生活息息相关甚至自己就可以动手操作,则学生更加容易理解,且意识到,物理来源于生活,从生活中去领悟物理。
【关键词】物理实验 情境创设 激发兴趣 生活化
物理核心素养是新课程改革的重点。要想培养学生的物理核心素养,最重要的是激发学生学习物理的兴趣。陶行知先生提出“生活即教育”在教育教学的践行中发现很大程度的改善了学生的学习问题。因此,教师应该充分让学生在学习物理的过程中将物理实验生活化。
1、物理实验教学的必要性
1.1提供一个良好的学习物理的情境
心理学家布鲁纳认为人类的一般学习程序是这样的:
直接经验 图像经验 抽象经验
布鲁纳认为这样的学习程序是最合理、最符合学生认知规律的。推广到我们物理学领域来讲,物理的学习应该是从实验现象入手,形成物理图像,再将所认知到的整合成抽象的物理知识。由此可见,实验是物理学习的第一步,是最为重要的一步。
1.2帮助学生理解物理概念、提高思维能力
学生在学习物理之前,在生活中已经有很多认知和经验,这些认知和经验称为前概念。因此在讲解物理知识时,若是学生脑子有相应的知识储备,则学生理解起来就很轻松,但若是没有相应的概念,则就表现出迷茫的状态。这些经验感受是不能够依靠书本上的图片或者文字就可以深刻的记到脑子里的。这就好比老师们的授课,在课堂上讲个知识点讲了100遍,但是没有真实感受的学生最多就是记住了答案,不知其所以然,换个考法考学生,学生还是会做错。因此,物理实验在此时就显得尤为重要。只有学生自己探究过了,才能够真正内化成自己的知识储存起来。
2、初中物理教学过程中物理实验生活化不足的原因
2.1教师的课堂实验教学不重视
课堂的主体应是学生,但是迫于学生的升学压力,越来越多的课堂呈现出来的是教师为主体的教学。近几年的中考改革使得中考物理不再是等级制度而是分数制,这使得一线教师在抓成绩的同时就忽视了物理实验的探究。所有物理实验的结论得出基本上是教师说,学生听的状态。教师比较多是演示实验,而学生就是看实验,随着科技的进步,教师有的时候就是直接播放相关实验视频,学生看实验视频。这样导致的结果就是,教师自己把实验结果背的滚瓜烂熟,学生学的是一知半解,一到考试就一塌糊涂。
2.2教学课堂素材中缺乏生活化要素
初中的物理教材中所举例的很多都是贴近生活化的例子,因此教师在授课过程中将其加以解说,学生倒是都还可以接受。但是一些书本没有例子的或者图片给学生直观感受不够的,这时候让学生看图是理解不了的。有时候教师自认为的生活化教学,其实只是将物理知识生硬的搬到某个例子上进行解释,学生可能还是稀里糊涂的不知所以然。
例如:初中阶段接触到的滑动摩擦力的影响因素,学生听完老师的讲解各个都说知道了,但是实际应用起来又存在诸多问题。例如:如图甲所示AB两个物体在推力F=12N的作用在做匀速直线运动,问变成图乙后AB两者还要做匀速直线,推动的力是多大?由于缺乏实践性,学生看到题目并不会将所学知识与问题结合起来。而是固有思维,直觉上觉得受力面积不同了,所需的力应该是不同的。综上所述,在物理教学过程中是非常必要的将物理实验生活化。
3、“生活即教育”理念下初中物理实验生活化教学策略
在运用生活素材进行物理实验教学的时候,教师可以拿身边触手可及的材料做实验,让学生在主观上感受物理的亲近性,从而克服畏难情绪。
(1)实验选材成本要低
课堂上的低成本小实验是很好的一个培养学生动手能力的方法。基于课堂的局限性,我们在进行物理知识授课的时候,选用的素材要巧妙,最好就是学生平常就可以接触到的。例如:在教学滑动摩擦力与哪些因素有关的时候,教材里面比较传统的就是用弹簧测量计在不同的接触面上去拉动木块,然后观察弹簧测力计的示数从而得出滑动摩擦力的大小,从而探究滑动摩擦力的影响因素。在这节课时候,教师可以做一个很简单的引导,让学生用自己的手在桌面上滑动,感受摩擦力。这个小实验可以很简单快速的给学生一个定性思维,摩擦力的影响因素。
(2)实验设计要有趣味
除了选材要低成本,实验也需要趣味性。
在学习“电流的热效应”内容时,电流的热效应我们是看不见的,物理中常用到转换法,将看不见的物理量转换成看得见的。在这节课课前,我们可以做一个小小的引入实验,取一根电阻丝并将其接入到电路中,同时在电阻丝上放一张易燃的纸张,当电路通电一段时间后,我们就看到纸张被点燃了。这个实验作为本节课的引入是很吸引学生的眼球的,一下子让学生意识到,电流通过电路是会产生热量的,且在一定程度上这个热量还是具有危险性的。接着就可以进入正题的研究,将不同阻值的电阻放在空瓶子中通电后来看温度计的示数变化来判断电流做功的多少。这比教师播放视频来授课带给学生的感受是完全不同的。
(3)实验过程渗透到生活中
物理实验生活化的目的不单单是物理实验用生活化的方式表现出来,还希望学生能够在生活的各个方面上想到物理知识。可以说我们从小看的《十万个为什么》里面50%以上的问题完全可以用初中物理知识来解答。比如:天上的星星为什么会眨眼睛?鸟为什么会飞?为什么彩虹是七彩的?为什么飞机有长长的尾巴?等等。因此教师在平常的教学中非常重要的一点就是能够多多举例生活中我们学生能够接触到的例子,多让学生自己解释原因。在生活中参悟物理知识的运用何尝不是物理实验的生活化?
(4)实验结果与学生固有认知冲突
在学习“牛顿第一定律”时,很多学生的思维观念是,力是维持物体运动的原因。这节课教学时候,可以做下列这样的演示。首先用手匀速推动椅子,撤去手的推力,椅子停了下来。问学生,为什么椅子不运动了?学生回答:因为没有手的推力了。在这里学生就误以为,力是维持物体运动的原因。这个时候换一颗足球,用力一踢,球向前滚去了。这个时候再问,球为什么向前滚?学生回答:因为给球一个向前的力。然后教师要问透彻了,脚离开了球后还有给球一个向前的力吗?为什么球还会向前滚?在一个个问题的答疑解惑中,学生发现,力不是维持物体运动的原因而是改变物体运动的因为。接着马上跟进一道题,让学生画出篮球运动员投手扔出球后,篮球在空气中的受力情况。在很多时候,学生平常的固有思想理念跟物理知识是有冲突的,因此教师正好合理的利用这些理念上的冲突去进行有的放矢的教学,不失为一个很好的教学手段。在思想的碰撞中加固了对物理知识的理解。
4、结语
初中物理实验教学生活化的关键在于教师要善用生活素材,利用生活中随手可见的小物件引入到物理课堂中来,巧做物理实验,从而启发学生物理思维,懂得举一反三,深刻体会到物理来源于生活也将运用于生活。在生活的各个方面都涉及到物理,学习物理的趣味性将大大提升。此外,教师也可布置课后动手的作业,不单单将物理知识局限于书面上,鼓励学生自主探究。在实际动手实验中感悟物理的美和奇妙。
【参考文献】
[1]2011年版《物理课程标准》
[2]《沪科版初中八年级物理》
[3]《沪科版初中九年级物理》
[4]侍明虎.“生活化教学”在初中物理教学中的运用[J].课程教育研究,2019,(36):127
[5]许国梁.中学物理教学法[M].北京:高等教育出版社,1993:137-142