物理是中學的一門基礎學科。 教師要采用科學方法,注重培養學生的創新思維和實踐能力,顯著提高學生的物理核心素養。 將生活方式實驗融入物理教學,強調抽象物理。 它把學術理論與實際生產生活相結合,注重引導學生從日常生活中挖掘物理知識,激發學生學習物理知識的興趣[1]。 物理是一門與實際生產生活密切相關的學科,但學生所學到的理論知識比較抽象,很難應用到實際生活中,這大大削弱了學生探索物理知識的興趣。 因此,為了提高學生的實踐能力,將栩栩如生的實驗應用于物理教學過程,將生活化理念融入課堂教學。 提高學生的學習參與度,引導學生將抽象的物理概念與日常生活聯系起來,鼓勵學生主動發現問題、思考問題,提高學生應用物理知識的靈活性,培養學生的物理核心素養和創新思維能力。
1 生命物理實驗概述
生活化物理實驗是指與學生實際生活密切相關、熟悉實驗設備的實驗。 他們按照新穎的方法或形式設定與生活情境相似的條件,有目的地觀察實驗現象,探索其中蘊含的物理規律。 準實驗。 將生活型實驗應用于物理教學中,不僅可以加深學生對物理概念和規律的理解,而且可以培養學生的實踐能力和創新思維。
1.1 逼真物理實驗的特點
生活化教學是中學新課程改革物理教學的新方向,也是現代物理教學體系的重要組成部分。 物理教學立足實際生產生活,引入栩栩如生的實驗,引導學生運用物理知識解釋生活現象,構建豐富的物理教學活動,激發學生探索物理知識的欲望,提高學生自主學習能力和知識。應用能力。 因此,生活型物理實驗具有成本低、材料易得、體驗性強、操作簡單等特點[2]。
(1)日常物理實驗材料成本低廉、易得。 日常物理實驗的低成本主要體現在兩個方面:一是一些日常物理實驗所需的材料成本低廉或者可能是日常生活中產生的廢物。 、易于獲取和使用的物品,如打火機、酒精、塑料瓶、一次性注射器、易拉罐等; 其次,日常物理實驗所需的材料可能價值較高,但屬于生活必需品,一次性使用價值較低。 ,利用小型家用設備和智能手機完成傳統物理實驗室難以完成的實驗,如電磁屏蔽實驗、重力加速度和彈簧剛度系數測試、聲速測試、多普勒效應實驗等,可以大大提高實驗的準確性實驗,并且不會對電子設備造成損壞[3]。
(2)生命型物理實驗是體驗性的。 生命型物理實驗的體驗能力主要體現在實驗的生命化處理上。 教師以學生的日常生活情境為實驗背景,使用與現實生活密切相關的材料、物體或材料。 利用自制設備開展物理教學活動,學生可以在熟悉的環境中進行實驗探索。 但這些探索活動并不局限于學生現有的認知水平,而是利用學生熟悉的材料、資源、物體進行創新,促進學生理解抽象的物理概念和規律,引導學生掌握運用學科知識解決實際問題,培養學生的創新思維和實踐能力[4]。 生命型物理實驗使用的生活化資源有趣、廣泛、體驗性強,將靈活、方便、生活化等特點融入到物理課堂教學中,賦予課堂生活感,學生充分參與實驗探究處理并探索其中包含的物理定律。
(3)生活化物理實驗不需要在固定地點、固定形式或方法進行,不受時間、空間等限制,具有較強的靈活性和自由度。 生活式物理實驗是“非常規”實驗,是對傳統常規物理實驗知識的有效補充和延伸。 常規實驗是指按照學校教育相關標準設置的專業實驗。 他們的實驗設備、實驗地點、實驗時間都是統一的。 學生必須按照新課程標準的要求進行實驗。 是中學階段必做的實驗,主要用于規范學生的實驗操作,培養學生的科研精神和物理核心素養。 然而,生命型物理實驗對實驗地點、時間和材料沒有統一的要求,而且操作相對簡單,材料易得,可以幫助學生深刻理解某種物理概念或規律,是一種對常規物理實驗的補充,有趣,對學生有一定的吸引力,有利于培養學生的創新意識和發散思維。
1.2 擬真物理實驗原理
在物理教學中加入生活型實驗,不僅可以補充實驗室的標準配置,提高教學效率,而且可以增強師生之間的溝通,提高學生的課堂參與度,激發學生探索物理變化和發展過程的興趣。生活現象中,了解日常生活現象背后的物理知識,引導學生認識學習物理知識的價值。 因此,生命型物理實驗需要遵循科學、直觀、安全、有趣、創造性等原則,才能實現生命型實驗在物理教學中的價值。
(一)生活物理實驗應遵循科學原則。 將生活式物理實驗應用于物理教學中,引導學生通過簡單的實驗或模擬生活中常見現象了解現象背后的物理知識,加深對物理的理解。 理解。 因此,生活物理實驗必須以新課標所用的物理教材為基礎,選擇生活中常見的資源為材料,創設合理的實驗情境,反映生活中某些現象的本質。 也就是說,教師設計、構建的生命型物理實驗必須遵循物理原理,不能制造假象來欺騙學生[5]。 教師在設計生命型物理實驗時,應考慮實驗設備和器材是否容易獲得、實驗程序與學生現有的認知水平是否一致以及學生能否完成和理解物理知識。在一定的時間內參與實驗。
(2)生命型物理實驗應遵循直覺原則。 研究表明,學生的思維活動是圍繞情感材料產生的。 物理學與各種類型的情感材料有關。 不同的物理實驗可以具體、形象地表達物理概念和規律的形成和發展過程,為學生開展物理思維活動提供基礎和依據[6]。 中學階段,學生對事物的認識和理解還比較模糊,正處于從感性認知逐步發展到理性認知的階段。 因此,教師在構建栩栩如生的實驗時,應充分利用學生熟悉的物品,用栩栩如生的實驗直觀地呈現物理知識,幫助學生深入理解相關物理知識,激發學生的探索欲望[6]。
(3)安全是開展物理實驗的重要前提,日常物理實驗應遵循安全原則。 教師必須保證實驗過程的安全,不能進行影響人身安全的日常物理實驗。 例如,設計和進行熱、電、原子物理或光學等小型實驗時,要充分考慮實驗所需材料是否含有放射性物質,是否存在安全隱患; 選擇實驗材料時,避免使用乙醚、汞等有毒有害物質; 在進行日常與電相關的實驗時,最好使用安全電壓,并保證學生使用的用電設備不漏電。 如果某些潛在危險不可避免,教師在進行實驗前必須告知學生實驗注意事項以及實驗過程中可能出現的危險。 ,防止實驗過程中發生意外。
(4)生活型物理實驗應遵循興趣原則。 有趣的生活式物理實驗可以增強學生的學習興趣,保持學生對所探索問題的熱情,進而形成探索物理相關問題的意圖。 例如,教師引導學生進行“水面浮針”的生活趣味小實驗,利用學生日常生活中熟悉的鋼針和水,吸引學生的注意力,引導學生探索。水的表面張力。
(5)生活方式物理實驗應遵循創新原則。 中學物理教學的目的是培養學生的創新思維和核心學科素養,提高學生的實踐能力。 教師應在物理教材的基礎上做出相應的升華和改進,加強學科與先進科學技術的聯系初中物理教學措施,通過日常生活物理實驗培養學生的創新意識和實踐能力[7]。 例如,老師在講解“靜摩擦”的知識時,可以將兩只鞋刷的刷毛面相對放置。 學生推動上鞋刷,感受鞋刷之間的摩擦力。
2 日常生活實驗在物理教學中的價值
新課程改革背景下,學校越來越重視學生在教學中的主體地位,教師在教學實踐中逐漸從知識的傳授者轉變為學習的組織者和引導者。 將生活型物理實驗運用到物理教學中,不僅可以降低物理課程的學習難度,還可以引導學生將抽象的物理知識與生活實踐聯系起來,加深學生對知識的理解,理解一些生活現象背后的本質。
2.1 提高物理教學質量
物理定律、原理、概念是人們對某種現象或過程總結出來的抽象概念。 幫助學生掌握科學的物理定律和概念是物理學科的主要教學內容,也是學生運用物理概念和物理定律解決生活問題的關鍵。 問題或解釋生命現象的前提。 如果學生缺乏對生活中常見現象的直觀認識,學生就很難掌握和靈活運用物理知識。 在傳統的中學物理教學模式中,學生主要依靠背誦和記憶來掌握物理概念、規律和原理,學習效率低下,對物理知識的理解比較淺,學習物理知識的積極性逐漸下降。丟失的。 利用生命型物理實驗輔助教學,可以幫助學生更深入地理解物理知識,體驗探索物理規律。 這個過程激發了學生的創造性思維能力。
2.2 培養學生的學習興趣
興趣是學生有動力學習某一學科的必要條件。 當學生對物理知識感興趣時,他們就會主動學習和探索物理概念和規律,從而提高物理教學的效率。 在課堂教學過程中,學生集中學習知識的時間是有限的,因此在中學物理教學過程中,采取必要的措施激發學生的學習興趣,吸引學生學習物理知識是提高學生學習能力的有效手段。物理課堂教學效率。 教師利用與學生日常生活相關的信息,利用材料或材料設計物理實驗,在課堂教學過程中將與生活相關的物理實驗融入課堂,引導學生探索日常生活現象中蘊含的物理知識,掌握其中的聯系物理知識與生活現象之間的聯系,激發學生的好奇心和課堂參與度。 ,保證學生后續物理知識學習的高度專注,提高物理教學的有效性。
2.3 培養學生實踐能力
教師可以通過將栩栩如生的實驗融入到教學過程中,培養學生的實踐能力。 在中學物理教學中,學生的實踐能力是在教學活動中逐步形成和發展的。 利用栩栩如生的物理實驗進行教學,學生可以在探究知識、掌握實驗操作流程的過程中,了解生命現象的本質,了解實驗過程中應遵守的行為規范。 因此,在物理課堂教學中,教師可以利用生活型小實驗來培養學生的實踐能力。 例如,根據教學內容設計有趣、逼真的物理實驗,并與教學內容緊密結合; 鼓勵學生自主探索隱藏在生活現象中的物理知識; 引導學生利用生活垃圾或廉價材料進行物理實驗[8]。 生活實驗要求學生利用生活中常見的事物完成實驗并得出相應的結論。 在探究和學習的過程中,學生的觀察能力、實踐能力、分析歸納能力、創新思維能力都得到了一定程度的發展。 達到學以致用的教學目的。
2.4 培養學生的核心學科能力
物理學科核心能力體現了學生學習物理知識的價值,與學生的學習和生活密切相關。 首先,生活型實驗營造的教學情境可以使學生更快地進入學習狀態,增強學生探索物理知識的興趣,讓學生更有興趣探索物理知識。 學生理解并掌握物理知識與日常生活的聯系; 其次初中物理教學措施,生命實驗不受時間、空間等外界因素的限制。 學生不能按照固定的實驗形式和方法進行研究,而是可以逐步形成自己的感性認知。 理解物理概念并掌握物理定律。 生活方式實驗一般使用學生熟悉的物品作為實驗設備。 這類實驗現象更加直觀,實驗原理和結構更容易讓學生理解和掌握,有利于學生產生科學物理。 概念。 此外,生活式物理實驗是常規物理實驗的補充,也是創新性的課外活動,有利于培養學生的物理核心素養,提高學生的綜合實力。
物理教學中應用逼真實驗的3種方法
將日常生活實驗融入物理教學的方式有很多,如將實驗情境帶入生活、將實驗設備帶入生活、將實驗過程帶入生活等。學生可以從熟悉的角度開始,逐步理解和理解抽象的物理概念和規律。 。 或者原理,然后將物理知識應用到現實生活中,在學習中提高自己的應用能力和自主學習能力。
3.1 基于日常生活
教師在設計物理教學生活型實驗時,可以從學生的日常生活中取材,即借用學生日常生活中熟悉的物品,不經任何修改、重組,直接用于實驗。 例如,教師可以指導學生使用智能手機系統的各種功能來探索中學物理知識,提高學生的課堂參與度和學習積極性,取得良好的教學效果。 例如,智能手機上的語音控制、語音指紋鎖等功能可以用來研究多普勒效應、聲學現象等知識; 智能手機的三維觸摸功能可以探索電子天平和壓力測試的使用原理等相關知識; 利用智能手機自動調節屏幕亮度的功能來探索光現象和偏振光強度等物理知識[9]。 利用學生對熟悉的材料或常見的生活現象進行實驗,探索事物背后的物理定律和原理。
3.2 組裝實驗設備
日常生活中的物質資源非常豐富,但并不是所有的儀器或物品都可以用于物理實驗。 大多數情況下,常用的物品都需要有機組合,組裝成新的裝備才能使用。 在日常生活中的物理實驗中,組裝實驗設備是指學生或教師利用生活中廉價易得的材料或物品,簡單地組裝起來,用于物理實驗。 與直接使用生命資源相比,這種做法增加了一個組裝過程,但組裝過程中材料的功能和外觀不會改變。 例如,學生可以收集魚缸、手機、密封袋、鹽等材料,在老師的指導下進行逼真的物理實驗,探索電磁屏蔽現象; 收集軟輸液管、廢棄一次性注射器等材料在教師指導下組裝成簡易挖掘機,探索液體傳輸和液體壓力的杠桿原理[10]。 學生在老師的指導下組裝實驗設備,不僅可以提高學生的動手能力,還可以加深學生對物理知識的理解。
3.3 自制實驗設備
自制實驗設備是指在開展生命相關物理實驗之前,將生活中常見的材料通過改性、生產等過程進行加工改造,制作出符合生命相關創新實驗要求的材料或物理模型,從而學生可以學習相關的物理概念或物理定律。 自制實驗設備是生活中常見物品的融合應用。 不僅可以創新和優化常規物理實驗,還可以通過“動手”提高物理教學效果。 例如,教師可以講授《電源的電動勢》《有內阻》,引導學生用蘋果、檸檬、銅片、鋅片、電線等材料制作水果電池。 通過改變水果電池的連接方式和連接數量,學生可以深入理解“歐姆定律”所表達的內容,加深學生對“電動勢、內阻、額定功率”[11]。 教師引導學生利用生活中常見的材料進行啟發性、創新性的物理實驗,使枯燥的物理課堂與學生的日常生活緊密相連。 激發學生的學習興趣,提高中學物理課堂教學效率。
4 生命實驗在物理教學中的應用策略
物理學包含許多極其抽象的概念、定律和原理。 教師在課堂上僅依靠板書來教學生,導致學生很難理解其內涵,如電荷轉移、磁場等。教師可以在生活中收集與自己相關的材料或資料,并在前提下在確保安全的前提下,引導學生進行日常小規模物理實驗,讓物理課變得更加有趣,幫助學生理解和吸收抽象的物理知識,降低物理教學難度,提高教學效果和學生的動手能力。
4.1 構建生活化教學情境
在中學階段,大部分物理知識與學生的生活密切相關。 將日常物理實驗融入物理教學,不僅體現在學生利用日常生活材料進行實驗,培養和提高學生的實踐能力,而且使實驗與日常生活緊密聯系。 在學科背景下,引導學生積極參與實驗設計、操作實驗、分析現象并得出結論,引導學生逐步理解物理知識與日常生活的關系,激發學生自主學習的熱情。 具體實施方法有兩種:一、在實際物理教學過程中,教師對學生日常生活中熟悉的事物進行演示實驗,為學生創設栩栩如生的實驗情境,激發學生情感共鳴,引導學生繼續探索未知的概念; 其次,教師可以收集一些生活中與學生現有認知相反的現象,對學生的認知系統產生影響,激發學生的好奇心,加深學生對物理知識的理解和掌握。
4.2 充分利用日常生活材料
開展與生活相關的物理實驗,應盡可能使用學生日常生活中常用的材料作為實驗設備,用學生熟悉的物體直觀地表達抽象的物理概念,使學生認識到生活中的物理現象。情感和認知方面的相關實驗教學方法。 從而提高學生的課堂參與度。 具體實施方法有三種:一是教師可以利用生活中常見的材料,將一些演示實驗轉化為學生自主探究實驗,利用學生熟悉的日常物品設計一些與物理定律或概念相關的實驗。 探索性實驗,幫助學生分組實驗,滿足學生獨立探索生命現象本質的愿望; 其次,教師可以引導學生探究日常生活用品的物理現象,選擇成本低廉、易得的生活材料,將一些抽象的物理知識直觀地表達出來,引導學生拉近生活與物理知識的距離,加深他們對知識的理解。 另外,同一個物品具有多種不同的屬性,可以應用于不同的物理教學情境,培養學生的觀察力和思維能力; 三是利用日常生活中常見的材料,改進常規實驗。 中學階段,對實驗結論和數據的要求相對較低。 教師可以適當選擇學生熟悉的日常生活材料,融入到常規實驗中,增加常規實驗的興趣。
4.3 優化逼真的物理實驗
隨著科學技術的發展和學生課外生活的豐富,日常物理實驗不再局限于簡單的物理材料和課堂教學。 教師必須充分利用信息技術來提高物理教學效率,培養學生獨立探究能力。 具體實施辦法有兩個:一是充分利用現代信息技術改進和優化與生活相關的實驗。 例如,在教授電學知識時,教師可以將實驗數據傳輸到電子顯示器上,以改善電壓表和電流的顯示。 可以對其進行調節以確保學生的課堂參與。 另外,教師可以對各實驗組的結果進行整理和投影,引導學生比較不同組結論的差異,分析自己實驗過程中存在的問題并做出有針對性的解答。 其次,教師可以引導學生利用課余時間進行生活實驗,將物理知識應用到日常生活中,鼓勵學生創作一些小發明、小制作等,增加學生的獲得感和成就感,豐富學生的生活。課余生活,同時達到有效補充課堂教學的效果,使學生在實踐過程中獲得良好的邏輯思維能力和實踐能力。
中學物理知識與學生的日常生活密切相關。 將與生活相關的實驗融入到物理教學中,使學生真正體會到學習物理知識的價值,培養和提高學生的發現能力、觀察能力、創新思維能力和實踐能力,掌握運用物理知識熟練解決生活問題,從而增強學生探索物理的欲望,達到提高學生物理核心能力的教學目標。