初中物理生活元素與科學(xué)探究的整合

徐海明

[摘要]科學(xué)探究是學(xué)生學(xué)習(xí)初中物理的主要方式。在教學(xué)實(shí)踐中，把生活元素融入學(xué)生的探究活動(dòng)，有助于學(xué)生各方面能力的提高。文章以《液體內(nèi)部的壓強(qiáng)》探究活動(dòng)設(shè)計(jì)為例，進(jìn)行分析探討。

[關(guān)鍵詞]初中物理 生活情境 探究

相比于物理學(xué)科知識(shí)，學(xué)生對(duì)自己所處的生活世界更加熟悉，他們對(duì)物理學(xué)習(xí)充滿好奇，也習(xí)慣于用自己的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來解讀生活中的物理現(xiàn)象。由于認(rèn)識(shí)的膚淺以及分析方法的缺失，他們?cè)诜治鎏骄康倪^程中產(chǎn)生了不少的疑惑。為了解決這些疑惑，教師在物理教學(xué)中，要善于依托學(xué)生的生活背景，建立讓學(xué)生感受物理、體驗(yàn)科學(xué)的平臺(tái)，引導(dǎo)學(xué)生從生活走向物理，讓學(xué)生在物理探究中感悟科學(xué)、積累方法。

一、創(chuàng)設(shè)生活化物理情境，引出問題，啟發(fā)思考

教育心理學(xué)認(rèn)為，當(dāng)學(xué)科知識(shí)貼近學(xué)生的生活背景時(shí)，學(xué)生就容易接受新的知識(shí)。因此，初中物理教學(xué)必須關(guān)注學(xué)生真實(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)，教師的課堂設(shè)計(jì)要有機(jī)整合生活和學(xué)習(xí)這兩方面的內(nèi)容，從生活情境提出科學(xué)問題，從學(xué)生的生活中尋找物理知識(shí)的原型，啟發(fā)學(xué)生探究物理規(guī)律。物理教學(xué)要立足于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和前概念，切實(shí)圍繞學(xué)生生活創(chuàng)設(shè)情境，拉近物理與生活的距離。實(shí)際操作中，教師要善于對(duì)相關(guān)素材進(jìn)行篩選和整合，充分發(fā)掘題材的生動(dòng)性、真實(shí)性以及趣味性，并通過多元化的方式創(chuàng)設(shè)情境，將相關(guān)元素融人物理教學(xué)，如生活實(shí)例的列舉、生活化實(shí)驗(yàn)的演示、實(shí)物或?qū)嵕耙曨l的展示等。

情境創(chuàng)設(shè)1：（生活實(shí)例）三峽工程簡(jiǎn)介，突出水壩設(shè)計(jì)特點(diǎn)：上窄下寬。

情境創(chuàng)設(shè)2：（生活化實(shí)驗(yàn)）選取一個(gè)大號(hào)空飲料瓶，從上至下鉆出三個(gè)小孔，并用橡皮泥將小孔封住，然后將水逐漸注入瓶中，觀察有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

情境創(chuàng)設(shè)3：（視頻播放）以視頻來展示物理課堂無(wú)法直接呈現(xiàn)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)——1684年帕斯卡的“裂桶實(shí)驗(yàn)”：將一只注滿水的木桶密封好，并在桶蓋上安裝一根長(zhǎng)度足夠的管子，然后從上端向細(xì)管中灌人清水，結(jié)果幾杯水一灌，木桶被壓裂，水從裂縫中不斷流出。

教學(xué)過程中，教師要善于通過情境的創(chuàng)設(shè)，激起學(xué)生的問題意識(shí)，并鼓勵(lì)學(xué)生將問題表征出來。上述情境設(shè)計(jì)中，教師多角度地整合素材，其目的也就在于此。當(dāng)然，對(duì)剛剛接觸物理的初中生而言，我們更要善于引導(dǎo)。學(xué)生剛開始提出的問題比較膚淺，例如，“建造大壩為什么要上窄下寬？”“水為什么會(huì)從小孔中射出？”等，類似的問題都停留在事物的表面，沒有深入科學(xué)本質(zhì)。所以，初中物理教師要啟發(fā)學(xué)生的理性思維，將學(xué)生的認(rèn)識(shí)導(dǎo)向正確的切人點(diǎn)，并在思考和討論中，將生活現(xiàn)象轉(zhuǎn)變成有意義的物理問題。

問題1：液體內(nèi)部壓強(qiáng)與其深度有關(guān)系嗎？

問題2：液體內(nèi)部壓強(qiáng)與其深度有著怎樣的關(guān)系？

這兩個(gè)問題由淺入深，由定性到定量幫助學(xué)生明確物理探究的基本目標(biāo)。教師進(jìn)一步鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，圍繞相關(guān)問題進(jìn)行科學(xué)猜想。

猜想1：液體的壓強(qiáng)與內(nèi)部深度沒有關(guān)系。

猜想2：液體的壓強(qiáng)隨內(nèi)部深度的增大而增大。

二、從生活中挖掘素材，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，服務(wù)于規(guī)律探究

為了幫助學(xué)生更有效地進(jìn)行規(guī)律探究，教師應(yīng)積極挖掘素材，創(chuàng)造相應(yīng)條件，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。為了充分利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，教師要善于從現(xiàn)實(shí)生活中選取實(shí)驗(yàn)器材。例如，在液體壓強(qiáng)的規(guī)律探究中，教師可以為每一組學(xué)生提供空飲料瓶、橡皮膜等實(shí)驗(yàn)器材，鼓勵(lì)學(xué)生開動(dòng)腦筋，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

學(xué)生在教師的鼓勵(lì)下，在與同學(xué)的交流討論中，不斷完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，最終呈現(xiàn)出以下幾種既簡(jiǎn)單又富有物理思想的實(shí)驗(yàn)方案。

實(shí)驗(yàn)方案1：在飲料瓶側(cè)壁相同高度的不同方向鉆出小孔，將瓶子注滿清水，觀察從相同高度小孔噴出的水柱射程，以此來對(duì)比壓強(qiáng)的大小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相同高度的各個(gè)小孔所噴射的水流的射程是一樣的。這表明水柱的噴射速度相等，即表明液體在相同深度處壓強(qiáng)的大小相同。

實(shí)驗(yàn)方案2：將飲料瓶注滿清水，用橡皮膜封住瓶口并扎緊，將瓶子倒轉(zhuǎn)過來，可觀察到橡皮膜向下鼓起，由此表明液體對(duì)容器底部有壓強(qiáng)；將瓶子轉(zhuǎn)過九十度，即瓶身水平放置，瓶口朝側(cè)邊，可以發(fā)現(xiàn)橡皮膜向外鼓起，以此表明液體對(duì)容器側(cè)壁也存在壓強(qiáng)。

實(shí)驗(yàn)方案3：在飲料瓶側(cè)壁等高的不同方向鉆出小孔，將瓶子注滿清水后蓋緊瓶蓋，擠壓瓶身。實(shí)驗(yàn)表明，擠壓力度越大，水從小孔噴出的速度就越大，該現(xiàn)象說明封閉液體能夠傳遞壓強(qiáng)，生動(dòng)地詮釋了液體的壓強(qiáng)。

上述物理實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)出來的，運(yùn)用最簡(jiǎn)單、最常見的物品演繹出富有物理思想的科學(xué)情境。在這些過程中，學(xué)生能深刻地感悟液體壓強(qiáng)，并逐步認(rèn)識(shí)液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系。

（責(zé)任編輯 易志毅）