摘 要： “从生活走向科学,从科学走向社会”是新课程中提出的重要理念。在初中物理实验教学中应该秉承新课程理念,探究初中物理实验器材生活化,引导学生利用熟悉的生活物品做物理实验,以拉近学生与物理知识之间的距离,让学生感受到物理原理的真实性。
关键词： 初中物理; 实验; 实验器材; 生活物品;
1 、前言
物理是一门以实验为基础的学科,而因地制宜、因陋就简是新课程倡导的实验原则,可增强物理知识的真实性,让学生认识到物理与现实社会之间的联系。为此,在初中物理教学中,教师应该鼓励学生从现实生活中寻找实验材料,用熟悉的生活物品做物理实验,这对学生进步成长有诸多裨益。因此,强化初中物理实验器材生活化探究十分必要。
2、 初中物理实验器材生活化的特点
实验在初中物理教学中有着极其重要的地位,而在物理实验开展中,器材是进行实验的关键。与正规实验室材料相比,生活化的实验器材具有以下几个方面的特点,这也是生活化实验器材教学优势的体现。
材料易得,资源丰富在实验器材生活化的初中物理实验教学中,矿泉水瓶、小药瓶、废旧笔芯、泡沫、塑料板等,都可以成为实验仪器器材。这样材料轻易就可以得到,实验成本低廉,而实验效果十分清晰,这是实验器材生活化的优势特点。
源于生活,用于生活物理与现实生活之间有着紧密的联系,培养学生学以致用的能力是初中物理重要的教学目标。而实验器材生活化,源于生活、用于生活,可拉近学生与物理知识之间的距离,让学生学会用物理知识解决现实生活问题。
3 、初中物理实验器材生活化的探究
实验器材生活化让探究更深入初中物理教学可概括为一句话,即“求知显法重本质”,也就是说学生在学习物理知识的同时,更应该注重对学科本质的训练。为此,2011年新课程改革后,明确地将初中物理学科本质划分为四个维度,包括知识体系、研究方法、思维方法和价值取向,尤其强调了研究方法,由此可以看出培养学生探究能力的重要性。显然,初中物理实验器材生活化是有助于推动学生物理探究的,凸显出初中物理学科的教学本质。下面笔者列举两个教学案例。
【案例一】在教学“物体的浮沉条件及应用”时,液体的密度和物体的重力是影响浮沉条件的关键因素。在初中物理实验器材生活化实验教学中,首先,为了探究液体密度对物体浮沉条件产生的影响,教师可以准备鸡蛋、水杯、食盐等常见生活物品,将鸡蛋放入水杯之中,然后不断向水杯中加盐,可以发现鸡蛋从水杯中浮了起来,由此就可以证明,液体的密度会对物体浮沉条件产生影响。
其次,为了探究物体重力会对物体浮沉产生影响,教师可以带领学生用矿泉水瓶和小药瓶自制“沉浮子”,具体方法是把小药瓶口钻出一个洞,并将水灌入其中,确保其可以漂浮在脸盆中;然后把矿泉水瓶装满水,并将小药瓶放入矿泉水瓶中,具体如图1所示;用手按压矿泉水瓶,就会发现小药瓶中的空气柱变短,而放开手,小药瓶中的空气柱又再次变长,并浮了起来。在这样的操作过程中,学生就会认识了解到物体的重力会对物体的浮沉产生影响。相对于教材而言,这样的教学方式使物理探究更加深入。
图1 用矿泉水瓶和小药瓶自制“沉浮子”
【案例二】在教学“运动的描述”时,教材在阐述相对运动知识时,提到风洞中的飞机、空中加油、地球同步卫星、小鸟撞飞机,虽然都是典型的相对运动物理知识运用现象,但是由于与学生的现实生活相对遥远,因此不利于学生探究。在初中物理实验器材生活化实验教学中,教师可以引导学生用生活中常见的物品开展实验,如让两名学生夹着篮球走动(不能用手直接拿球,两人背对背或者胸对胸夹球,不能让球掉落)。通过这样的实验操作让学生明白,相对于观看的人而言,篮球确实在运动;但是对于两名夹球的学生而言,由于球一直在他们的胸前或者背部,因此,球对于他们而言并没有发生运动,从而让学生理解相对运动原理。这样的教学使物理探究更加深入。
实验器材生活化推动教学创新教育心理学研究表明,学生在情绪饱满的状态下,大脑皮层易形成兴奋中心,此时创造性思维易被激活。与常规传统的实验教学方式相比较,实验器材生活化的初中物理实验教学由于利用了学生更加熟悉的生活物品,可以为学生营造更加宽松、和谐的教学氛围,可促使学生的创新思维得到有效培养。笔者列举两个案例。
【案例一】在教学“透镜”时,教师可以鼓励学生用常见的生活物品制作透镜。笔者在执教过程中就发现,有的学生将水装入一次性的塑料薄膜手套之中,这样只需要鼓起手套,就可以看到放大的文字;而捏扁手套,又可以看见缩小的文字,这其实可以视作一个透镜。有的学生用大小不等的金属圈蘸水,由于金属圈的直径和水的黏滞系数不同,这样也可以制作成凸透镜或者凹透镜。这样的生活实验器材实验,不仅帮助学生更好地了解了透镜原理,也极大激发了学生的创新思维,非常有助于推动学生物理学习发展。
【案例二】在教学“气体的压强”时,传统的教学方式大多是教师为学生播放喷泉录像,从而向学生阐释是气体的压强原理。这样的教学方式只是在理论层面解释了气体的压强现象,学生对知识还是缺乏深入了解。在实验器材生活化的初中物理实验教学中,教师可以组织学生利用玻璃瓶、胶塞、圆珠笔芯、红墨水、橡胶管、打气筒等生活器材,尝试自己制作人工喷泉。这种实验教学可以极大地激发学生的探究兴趣,可以让学生在亲身制作、操作的过程中,对气体压强原理产生更加深刻的认识,激发学生的创新意识和创新思维。
实验器材生活化变抽象为形象初中物理是一门研究物质结构、物体运动规律的学科,因此,相较于其他学科,知识抽象性更强,很多学生在初中物理学习中会感到一定的困难。为此,教师在组织学生开展实验教学时,从很大程度上说,目的就是将抽象的知识直观形象地显示出来,从而使物理知识容易理解、容易感受、容易掌握。相较于传统的物理实验方式,实验器材生活化的初中物理实验教学就地取材,利用学生熟悉的物品材料展开教学,可以更好地使实验化抽象为形象。对此,笔者列举两个案例。
【案例一】在“透镜”教学中,传统的教学方式是教师利用三维动画视频的方式,将凸透镜、凹透镜对特殊光线的折射作用展示出来,虽然十分直观,但还是不如直接体验的方式来得真实,学生做光路图时还是会出现错误。在实验器材生活化的初中物理实验教学中,教师可以让学生准备容器、激光笔等常见生活材料,具体的实验操作步骤为:容器中注入一半左右的水,一端穿入激光笔,这样就制成既可以发出光线,又可以被光屏承接的光源笔,如图2所示。
【案例二】在“光的折射”教学中,以往教师往往会通过为学生阐述海市蜃楼现象,从而解释光的折射现象。但是对于多数学生而言,他们没有见过海市蜃楼,因此无法理解光的折射原理。在实验器材生活化的初中物理实验教学中,教师可以借助一些常见的生活材料进行实验演示,从而向学生解释光的折射现象。如让学生准备一个矩形玻璃器皿、清水、酸性定影液(食盐水或糖水),在实验过程中向矩形玻璃器皿中放入约15 cm深、密度较大的酸性定影液,然后用玻璃棒导流法,向其中慢慢注入清水,大约4 cm;在容器一侧约为12 cm处,放置一个被照亮的物体,物体大约5 cm高;让学生从另一侧观看,就可以看到自制的海市蜃楼。这种实验教学方式突出学生的真实体验,可使实验现象更加直观,从而提升教学质量。
图2 透镜实验演示
实验器材生活化突破教学难点物理对大部分学生而言是一门很难学的学科,很多实验对外界条件有较高的要求,容易出现实验现象不准、实验失误、实验失败的问题,很多教师对此有心无力、束手无策。在实验器材生活化的初中物理实验教学中,可以对实验做出进一步的改进,有助于突破教学难点。笔者结合教学实践,列举两个案例。
【案例一】在“熔化和凝固”教学中,以往多是采用“冰”的融化和凝固,让学生认识这种物态原理,但实验中会遇见这样的问题:从实验室拿出冰后,受外界温度的影响,未等到实验开始,冰就已经发生融化,这样就不能阐释冰未达到熔点时不会融化的结论。在实验器材生活化的初中物理实验教学中,教师可带领学生将温度计和少量的纯水放入注射器的外筒内并密封固定,将其放入-5℃的冰箱中凝固;然后在课前将注射器放入-5℃的浓盐水中,由于浓盐水凝固点比较低,因此在实验前冰都会保持凝固状态,这就为实验效果提供了保障,突破了传统实验教学难点。
【案例二】在“气体的压强”教学中,覆杯实验是教学中最为常见的一个实验,但是有时杯口漏气或者纸片吸水等原因,容易造成实验失败。虽然很多教师对此做出改进,如寻找更加平整的玻璃杯,使用厚度更为适宜的纸,但是还是无法实现理想的实验效果。在实验器材生活化的初中物理实验教学中,教师可以使用矿泉水瓶代替玻璃杯,使用乒乓球代替纸张,不仅实验便于操作,而且实验现象也十分明显,有效突破实验教学难点,帮助学生深刻地认识到气体压强的存在。
4、 结语
初中物理是一门注重实践的课程,各种各样的实验贯穿物理课堂始终。而生活化的实验器材,可以拉近物理与现实生活之间的距离,让学生深切感受到物理知识的真实性,明确物理与生活、与现实社会的紧密联系,对学生的物理学习大有裨益。因此,在初中物理实验教学中,教师要鼓励学生从现实生活中寻找实验材料,促进初中物理实验器材生活化。
参考文献
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