初中生活化物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐思考

趙晗宇

【關(guān)鍵詞】初中物理;物理實(shí)驗(yàn);生活化設(shè)計(jì)

“生活即教育”是陶行知先生所提出的重要教育主張之一，認(rèn)為生活是教育的出發(fā)點(diǎn)，也是教育的落腳點(diǎn)，生活中蘊(yùn)含著許多具備教育意義的藍(lán)本，脫離了生活的教育將會(huì)失去現(xiàn)實(shí)的意義[1].立足于生活化的視角，進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)以及物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的組織，能加強(qiáng)物理學(xué)科與生活之間的聯(lián)系，使物理教學(xué)更加貼近學(xué)生的生活，引領(lǐng)學(xué)生利用生活素材、運(yùn)用生活經(jīng)驗(yàn)解決物理問(wèn)題，能夠?qū)⑽锢韺?shí)驗(yàn)中習(xí)得的知識(shí)與技能運(yùn)用到生活之中.但是，在傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)中，大部分教師的物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并未做到有效地連接生活，如沒(méi)有從生活中選用實(shí)驗(yàn)器材、創(chuàng)設(shè)的實(shí)驗(yàn)情境與生活脫節(jié)、學(xué)生沒(méi)有親身參與到實(shí)驗(yàn)操作中、缺乏生活化的實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì)等，從而影響了生活化教學(xué)理念在物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的落實(shí).這些問(wèn)題迫切地需要解決，需要教師探尋生活化的物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐策略，這也是本文研究的重點(diǎn)所在.

1 初中生活化物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則

1.1 生活性

生活性原則是教師在初中生活化物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中必須要遵循的原則，也是生活化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的必備條件.在物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，需要教師認(rèn)識(shí)到生活化物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是從生活走向物理，讓物理面向社會(huì)的一個(gè)過(guò)程，只有與社會(huì)生活鏈接，才能夠讓學(xué)生感受到物理實(shí)驗(yàn)中的生活，為初中生的物理知識(shí)在社會(huì)生活中的運(yùn)用奠定基礎(chǔ)，對(duì)于學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力以及創(chuàng)造性能力的發(fā)展有著重要的影響[2].

1.2 實(shí)踐性

2022年版《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出，要讓學(xué)生感知知識(shí)獲取的過(guò)程，經(jīng)歷科學(xué)探索的過(guò)程.正所謂“百聞不如一見(jiàn)，百看不如一做”，將學(xué)生的思維活動(dòng)在家庭材料的加工以及處理中，可以促使學(xué)生在具體的形象思維感知下，糾正錯(cuò)誤的認(rèn)知，提高能力，發(fā)展智力.因此，在生活化物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，需要教師堅(jiān)持實(shí)踐性原則，為學(xué)生設(shè)計(jì)可以親身經(jīng)歷、親手操作、數(shù)據(jù)收集與整理的機(jī)會(huì)，在實(shí)驗(yàn)操作中收獲到更好的效果.

1.3 簡(jiǎn)易性

對(duì)于初中生而言，他們剛剛接觸物理這一學(xué)科的知識(shí)，對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)有著無(wú)限的好奇，但是理論知識(shí)積累以及實(shí)驗(yàn)操作技能掌握有限，若是設(shè)計(jì)的生活化物理實(shí)驗(yàn)難度過(guò)高，很容易打擊學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)自信心與學(xué)習(xí)熱情，因此，在物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，教師不僅要注重聯(lián)系生活，還要注意實(shí)驗(yàn)儀器要盡量地簡(jiǎn)單，合理地控制物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的難易度.

2 初中生活化物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)踐思考

2.1 實(shí)驗(yàn)器材選擇生活化

從生活中選擇實(shí)驗(yàn)器材，是保障生活化實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開(kāi)展的前提.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作為教師物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展的依據(jù)，需要以生活化實(shí)驗(yàn)器材選擇為首要任務(wù)，以此引領(lǐng)學(xué)生從生活中尋找實(shí)驗(yàn)物品，將書(shū)本中深?yuàn)W的物理學(xué)原理通過(guò)學(xué)生熟悉的物品直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，具有易于觀察、易于接受、能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)等方面的作用[3].

例如 在學(xué)習(xí)溫度這一課內(nèi)容中，想要讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中了解溫度計(jì)的制作原理，教師就可以在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中選擇一個(gè)小的玻璃藥瓶，在小藥瓶?jī)?nèi)裝滿(mǎn)清水，再向內(nèi)滴入幾滴紅色墨水，緊緊地蓋上橡皮塞.在橡皮塞上插入一個(gè)較細(xì)的透明塑料管，用酒精燈或者是熱水，加熱小藥瓶，使小藥瓶?jī)?nèi)的溫度升高，讓學(xué)生觀察隨著溫度的升高透明塑料細(xì)管中的液柱位置是否發(fā)生了變化.經(jīng)過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度升高的時(shí)候，透明塑料細(xì)管中的液柱位置明顯升高，然后停止對(duì)小藥瓶加熱，當(dāng)逐漸冷卻的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)液柱位置逐漸降低，在對(duì)比中發(fā)現(xiàn)前后的物理現(xiàn)象是否明顯.在這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，教師所選擇的實(shí)驗(yàn)器材十分簡(jiǎn)單，容易尋找，操作起來(lái)也十分簡(jiǎn)便.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)單操作，對(duì)比常溫狀態(tài)與加熱后液柱位置變化，能夠總結(jié)出液體的熱脹冷縮原理，透明塑料細(xì)管中液柱位置變化原理與溫度計(jì)中液柱變化原理是相同的.借用生活中的材料物品設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，可以起到豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)形式的作用，精彩、有趣、貼近生活的物理實(shí)驗(yàn)器材選取，體現(xiàn)了教師的智慧與個(gè)性，能夠提升物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的魅力，有助于學(xué)生養(yǎng)成觀察生活的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣.

2.2 實(shí)驗(yàn)情境設(shè)計(jì)生活化

生活化物理實(shí)驗(yàn)情境設(shè)計(jì)，是指教師能夠在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中選擇生活中的問(wèn)題或者生活現(xiàn)象，有針對(duì)性地引出實(shí)驗(yàn)主題，使學(xué)生在熟悉的生活問(wèn)題、生活現(xiàn)象的引領(lǐng)下，主動(dòng)地參與到問(wèn)題解決、現(xiàn)象本質(zhì)、科學(xué)規(guī)律的探究過(guò)程中.需要注意的是，日常生活中的問(wèn)題較為復(fù)雜，若是教師將其原原本本地運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，難以突出實(shí)驗(yàn)情境的重點(diǎn)，因此在生活化實(shí)驗(yàn)情境設(shè)計(jì)中，教師要對(duì)生活素材進(jìn)行適當(dāng)?shù)睾?jiǎn)化和加工[4].

例如 在“光的折射”一課教學(xué)中，生活中有許多這樣的現(xiàn)象，例如，人們?cè)谝巴馍娴臅r(shí)候，想要抓魚(yú)來(lái)吃，但是用叉子怎么也扎不到魚(yú).這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是，人們所看到的魚(yú)的位置和魚(yú)在水中的實(shí)際位置是不同的，因?yàn)楣獾恼凵洌藗冸y以準(zhǔn)確地判斷魚(yú)的位置.但是，這個(gè)生活現(xiàn)象難以運(yùn)用到物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，那么教師可以對(duì)這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行處理.如，將參考的魚(yú)更換成筷子，拿出一個(gè)筷子放入到水杯中.創(chuàng)設(shè)這樣的情境：“在我的手中，水是具有魔力的，你相信嗎？ 它能夠?qū)⒖曜印蹟唷材軌驅(qū)⒖曜踊貜?fù)如初.”在這樣的問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)之下，為學(xué)生心里埋下了一顆疑問(wèn)、好奇的種子，學(xué)生對(duì)于水究竟有什么魔力產(chǎn)生無(wú)限的好奇.

又如，在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究難度較大，學(xué)生平時(shí)也較少接觸到凸透鏡.若是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中教師直接使用蠟燭、光屏、刻度尺、凸透鏡等實(shí)驗(yàn)器材，帶領(lǐng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，難以激發(fā)出學(xué)生對(duì)于此次實(shí)驗(yàn)探究的熱情，在學(xué)生的心中凸透鏡也只是一個(gè)冰冷的形象.若是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中教師通過(guò)顯微鏡的觀察、照相機(jī)的使用、眼睛對(duì)于人們視力的幫助等創(chuàng)設(shè)情境，可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到光學(xué)工具在生活中的運(yùn)用，從中感受到光學(xué)儀器的神奇之處，通過(guò)生活化的情境設(shè)計(jì)，讓單調(diào)的物理實(shí)驗(yàn)變得更有意義.

2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)生活化

物理實(shí)驗(yàn)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的、難度較高的系統(tǒng)性活動(dòng)，對(duì)于學(xué)生的觀察能力、實(shí)踐能力、思維能力等有一定的要求，這就要求教師在生活化的實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)中，充分地考慮到學(xué)情，不僅要讓實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)符合學(xué)生現(xiàn)階段的思維水平、實(shí)踐能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣，還要注重對(duì)學(xué)生提供更多實(shí)驗(yàn)參與的機(jī)會(huì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，促使學(xué)生在獨(dú)立思考、合作探究等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的完成過(guò)程中，掌握初步認(rèn)識(shí)科學(xué)的方法，獲得科學(xué)思維的鍛煉，引領(lǐng)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律.

例如 在“探究聲音的特性與物體的什么因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在生活中學(xué)生對(duì)于聲音的音調(diào)、音色、響度等，已經(jīng)有了豐富的感性認(rèn)識(shí)，但是對(duì)于聲音的特性理解以及影響因素較為模糊.在生活化物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)中，首先，教師選擇幾名學(xué)生，要求學(xué)生利用大小不同的力量敲打音叉，在音叉與乒乓球的接觸處，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)用較小的力量敲打音叉時(shí)，乒乓球的振動(dòng)幅度并不明顯，但是當(dāng)用較大的力量敲打音叉的時(shí)候，乒乓球的振動(dòng)幅度則十分地明顯.在這個(gè)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察中，幫助學(xué)生突破了思維的困境，發(fā)現(xiàn)聲音的響度與發(fā)聲體的振幅頻率有關(guān).接下來(lái)，教師與學(xué)生繼續(xù)探索音調(diào)的特性與哪些因素有關(guān).學(xué)生每人手中拿著一把尺子，尺子一端放置在桌面上，另一端放置在桌面之外，用手撥動(dòng)尺子偏離平衡位置，即為尺子在桌面外的另一端，發(fā)現(xiàn)尺子在上下振動(dòng)的時(shí)候，也是會(huì)發(fā)出聲音的，且通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，尺子伸出桌子的長(zhǎng)度不同，振動(dòng)的頻率不同，那么相應(yīng)的音調(diào)也存在差異，由此帶領(lǐng)學(xué)生在實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)操作中，總結(jié)出聲音的音調(diào)與物體振動(dòng)快慢存在關(guān)系.這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)，符合初中生的思維發(fā)展水平，能夠引領(lǐng)學(xué)生從形象思維向抽象思維平穩(wěn)過(guò)渡，帶領(lǐng)學(xué)生在親身參與的實(shí)驗(yàn)探索中，總結(jié)出生活現(xiàn)象的物理規(guī)律，能夠帶領(lǐng)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)探索中理解生活現(xiàn)象，掌握物理本質(zhì).

2.4 實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì)生活化

作業(yè)設(shè)計(jì)同樣是教師物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的組成部分之一，其主要作用在于鞏固學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)與技能，在課后鍛煉中獲得知識(shí)與技能的進(jìn)一步提升.與常規(guī)的習(xí)題作業(yè)設(shè)計(jì)不同，生活化實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì)更加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，要求教師通過(guò)作業(yè)設(shè)計(jì)的方式，打開(kāi)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探索的空間，帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂，在生活中探索科學(xué)，認(rèn)識(shí)到科學(xué)的探索是無(wú)處不在的[5].

例如 在調(diào)查實(shí)踐性的實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì)中，教師可以布置與課外生活相關(guān)的家庭實(shí)驗(yàn)作業(yè).在大氣壓強(qiáng)的教學(xué)之后，要求學(xué)生在課后利用玻璃杯、橡膠塞、玻璃管等自制氣壓計(jì);在學(xué)生了解了聲音的三大特性之后，可以要求學(xué)生們從生活中選擇材料，制作一個(gè)自己喜歡的樂(lè)器;在學(xué)生掌握串聯(lián)與并聯(lián)電路的知識(shí)之后，要求學(xué)生在課后觀察與分析聲控?zé)舻脑?，并利用生活器材完成連接電路的動(dòng)手操作任務(wù).此外，還有許多實(shí)驗(yàn)是學(xué)生一個(gè)人難以完成的，教師可以設(shè)計(jì)合作型的實(shí)驗(yàn)作業(yè)，如，比較晶體和非晶體的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，比較兩種及以上物質(zhì)的吸熱或散熱能力的實(shí)驗(yàn)等，教師可以在合作型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，將合作學(xué)習(xí)小組的建立、小組內(nèi)的成員分工等納入到學(xué)生需要完成的任務(wù)之中，以小組之間的競(jìng)賽形式，調(diào)動(dòng)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)作業(yè)的積極性，不僅鼓勵(lì)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作完成家庭實(shí)驗(yàn)任務(wù)，還鼓勵(lì)學(xué)生們創(chuàng)造發(fā)明.

在生活化課后實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，教師每一個(gè)作業(yè)的設(shè)計(jì)都與生活密切相關(guān)，能夠通過(guò)生活化實(shí)驗(yàn)作業(yè)設(shè)計(jì)，促使學(xué)生感受到科學(xué)源于生活，也能夠運(yùn)用于生活，服務(wù)于生活，獲得了實(shí)驗(yàn)探究能力、問(wèn)題解決能力、科學(xué)精神與品質(zhì)等方面的發(fā)展.

3 結(jié)語(yǔ)

教無(wú)定法，貴在得法.生活化物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并不只局限于以上幾種，初中物理教師應(yīng)保持與時(shí)俱進(jìn)的教育理念，在教學(xué)實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，不斷地調(diào)整生活化物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步完善物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，找準(zhǔn)生活在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的切入點(diǎn)，以?xún)?yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)促進(jìn)初中物理教學(xué)整體質(zhì)量的提升.