生活素材应用于物理教学中路径

生活素材应用于物理教学中路径

摘要:物理知识和学生生活之间联系紧密,在物理课堂上,选择生活化素材,将物理知识和现象引入,能够让学生观察生活现象,分析物理现象,寻找物理和生活之间的衔接点,以熟悉的材料调动学生积极性,激发其产生探究欲望,为物理课堂增添活力。下文简要论述生活素材在初中物理课堂中的应用原则,针对生活素材的选择和应用方式进行探讨,以供参考。

关键词:生活素材;初中物理;教学;应用路径

素质教育环境之下,初中物理课堂教学需要注重学生科学探究能力的培养。生活素材的来源广泛,其中大量的生活材料都可以应用在物理教学当中。因此,在授课阶段,教师应根据教学需求选择生活素材,辅助学生完成探究学习,提高其终身学习能力和物理素养。利用生活化材料让学生参与观察和操作实验,辅助其掌握知识,课堂上高效学习。由此可见,探索物理教学中生活化素材的创新应用路径具有现实意义。

一、生活素材的选用原则

(一)符合学生需求

在物理教学方面,生活素材的选择应该考虑学生心理、认知以及知识等发展水平,保证材料符合学生实际需求。刚接触物理学科的中学生对于相关知识的认识还停留在浅层次水平,所以,选择生活素材需要能够将物理知识、物理现象简单呈现。比如,花滑运动员天地旋转阶段如果手臂逐渐收拢,身体旋转速度会逐渐加快。这样的材料虽然容易调动学生兴趣,但是其中涉及的转动惯量不属于中学阶段知识点,因此,这类素材不适合教学使用。中学生身心发展程度不同,认知能力也各有不同,生活化教学需要选择有利于学生观察、总结的内容,才能辅助掌握学习内容。

(二)紧贴学生生活

因为生活素材的选择目的是辅助物理课堂教学,所以,要选择学生生活当中容易接触的材料。从建构主义角度分析,针对新知识的学习需要教育者提供学习资源,才能辅助学生在原有经验基础之上展开知识建构。所以,生活素材选择必定要与学生生活紧密联系。如果选择的材料具有专业性特点,学生生活中接触较少,这样无疑不利于学生运用生活经验,也会打消其学习兴趣。

(三)保证材料安全

物理课堂,生活化材料的引入,能够借助生活材料、现象、事物等,将教学过程和生活相互关联。合理选择生活材料,可帮助学生利用生活经验,学习知识。物理课堂设计实验探究,生活素材的选择需要保证材料安全性。如果材料存在火、电各方面的安全隐患,应该慎重选择和应用,保证课堂学生的安全。

(四)材料具备时代性

部分生活材料和当前中学生的生活环境不相符,学生熟悉度不高,所以这类材料即使在课堂当中应用,也难以让学生产生共鸣。因此,利用生活素材展开物理教学,要注重材料的时代感,既能突出课堂教学重点,又能让学生感受到熟悉感。

二、初中物理教学中生活素材的应用路径

(一)应用于概念讲解

1.力学概念

初中阶段,力学知识十分重要,力学概念的讲解方面,教师可以选择生活化方式创设情境,辅助学生学习和理解力学概念。例如,《摩擦力》这节课的讲解,教材内容给出的是人手压桌面,通过滑动产生摩擦力,活动形式简单,不利于学生学习积极性激发。在利用摩擦、预防摩擦等方面选择的生活实例包括气垫船、冰壶以及防滑粉等内容,以上内容学生日常生活不容易接触,因此不利于学生运用生活经验,感知物理知识。对此,笔者在本节课教学中选择具有时代感的信息化材料,用学生喜爱的“抖音”视频,呈现摩擦力实验“筷子提米”,用信息化材料调动学生兴趣。考虑到大部分学生都喜欢操作智能手机,因此,笔者还选择打游戏、接电话等生活现象引导学生对于摩擦力概念形成正确认识。对于生活现象如何利用摩擦力知识进行解释时,笔者选择“修正带的使用”这一生活现象,提出问题“使用修正带的时候为何要用力按?”让学生理解“用力按能够增加摩擦力”,还选择“拉杆书包”这一生活物品,通过滚动摩擦受到的阻力较小,让学生了解利用这类书包能够减轻学生负担。摩擦力相关概念的讲解,引入学生熟悉的生活材料,更容易带领其进入学习状态,从而主动学习。重力概念的学习,可以选择“书本掉落”这一生活情境,让学生感受到物体会受到铅直方向的力;弹力概念的教学,笔者引入微信小游戏“跳一跳”,使学生对于弹力是物体之间相互接触产生的力有深刻了解。浮力概念的讲解,可在课堂上引入“桥墩不上浮”实验,游泳需要使用救生圈等事物现象,使学生了解浮力的产生是液体的上下表面存在压力差导致。杠杆概念教学,选择卷笔刀这类文具,辅助学生认识杠杆五要素。以上力学概念的讲解,可选择生活当中的材料,用学生感兴趣、具有时代感、贴近教学内容的材料,完成力学概念讲授,辅助学生理解和深刻记忆物理概念。

2.电学概念

对于中学生来讲,电学概念较为抽象,部分概念学生理解相对困难。虽然电和生活之间联系紧密,但却不是肉眼所能看见的,且教材当中电路图给出的材料过于陈旧,也不利于学生利用生活经验理解和学习。所以,讲解电学概念的时候,可以从学生的生活出发,利用现代化教学手段,通过视频的方式呈现知识,便于学生透彻理解,高效学习电学知识。《电荷》概念教学,由于电荷肉眼难以看见,但是可以选择“用梳子梳头以后头发散开”“冬天穿毛衣的时候听到‘噼里啪啦’的声响”“冬天人与人接触可能产生静电现象”等,以上生活情境学生都有实际经历,通过运用生活材料,能够调动学生学习和理解电荷概念。《电功率》概念教学,因为此概念是电功、时间之比得出,单纯通过硬性记忆的方式教学,不利于学生理解电功率概念。对此,笔者选择“手机快充技术”作为素材,向学生讲解,手机充电也是电流做功过程,容量一定的电池充满电所需电能一定,因此电功一定,快充技术能够缩短充电时间,代表电池的充电效率高,也就是电功率高。通过电功率公式可以看出,改变电功率可以通过电流、电压的更改而实现。通过生活中的电功率现象,引入科技力量,完成物理概念的讲解,让学生找到物理和生活之间的联系。电流和电压等概念的教学,可以利用互联网收集动画,模拟电流和电压状态,电阻概念的学习也可以选择生活中的各类导线辅助教学,电生磁现象讲解可以选择磁悬浮列车、门禁卡等生活化材料。联系学习生活,讲授物理概念,将物理知识的实用性体现出来。

(二)应用于实验探究

1.光的折射

“光的折射”这节课知识的讲解,光路图的探究属于重要内容。笔者引入“叉鱼”情境,并选用亚克力水槽、PVC管、激光和铁丝这类常见的生活化材料,组织学生参与实验探究,辅助其直观观察光通过不同介质发生传播后改向这一现象,对光的折射光路图绘制方式有深刻的了解。运用生活情境、材料,帮助学生在脑海当中建立物理、生活之间的联系,培养其发现物理现象的意识。本节课生活化材料的应用流程如下:第一,确认探究内容,学习本节课之前,学生对于光的反射、反射定律等知识内容已经形成初步了解,对于生活中的现象可以使用光的折射领域知识进行解释。学习此部分知识后,有助于学生理解透镜领域知识。本节课选择光路图的探究内容作为教学重点,讲解光折射相关知识。第二,筛选生活素材,根据教学重点,秉承生活材料筛选原则,选择叉鱼、太阳变椭圆、海市蜃楼等方面生活材料。对比而言,“叉鱼”场景更容易理解,贴近学生实际生活,所以,课堂上主要利用此生活材料。第三,选择探究方式,为了充分利用生活化素材,笔者利用生活材料模拟光的折射情境,体现课堂的趣味性,为学生提供观察、操作的机会,在课堂上完成探究实验。第四,生活素材的处理,因为叉鱼活动包含的物理知识相对较多。使用尖状的鱼叉,其中包含压强、受力面积有关物理知识。受到光反射影响,叉鱼过程应该瞄准鱼尾或者鱼头下方。为了突出教学重点,生活素材的使用方面,需要强调“叉鱼瞄准”这一问题。之后组织探究实验,利用生活素材再现叉鱼情境,利用透明水槽模拟池塘,内部装其容量一半的水,使用悬挂的方式将塑料鱼放置于水中,之后利用PVC管固定观察视线,选择小铁丝制作鱼叉。充分利用准备的生活材料,模拟叉鱼情景。为了充分将光折射光路图呈现出来,笔者还对生活素材进行补充,选择激光辅助学生完成探究实验。第五,生活素材的应用,在课堂之初,创设叉鱼情境,激发学生注意力,使其尝试使用以上材料完成活动。在笔者的指导下,学生利用水槽一端PVC管寻找小鱼,让鱼头、管子的一端处于重合状态,之后对圆管进行固定,选择铁丝作为鱼叉进行叉鱼。学生操作以后,发现并不能准确叉到鱼,这一现象引起学生好奇之心,笔者随之抛出问题:“虽然同学们能够看到鱼,但是为什么不能叉到鱼?”对于生活化素材进行深度处理,给学生营造生动的学习情境,引领其参与猜想。指导学生利用以往学习的光折射概念进行思考,但是对于光折射的特点却不了解。基于此情况,笔者引领学生思考“怎样能够清晰看出光线偏折现象?”因为在光的反射内容学习阶段,学生已经掌握利用激光对于光线进行观察的方法,于是回答出“可以使用激光替代鱼叉,来对光线偏折情况全面观察”。和铁丝这种材料对比,激光光线的观察更为直观。利用生活材料辅助探究实验的顺利进行,带领学生深入思考“究竟叉鱼时要对准哪里?”进而展开折射光路图探究与交流。教师演示激光“叉鱼”操作,学生能够直观看出,当光线从空气以倾斜的方式向水中照射的时候,分界面位置会产生偏折。通过交流总结“要瞄准鱼头下方、鱼尾下方才能准确叉到鱼”,最后教师总结折射光路图定义,明确光路图绘制要点,即“一点、两角、三线”。

2.力学实验

初中物理课堂教学,力学相关的实验内容相对较多,虽然部分实验教材当中已给出探究过程。但是由于实验效果可能不够明显,所以,还需教师对其加以改进。选择生活当中的材料,改进教材实验,为物理课堂增添更多活力,调动学生参与热情,使其感受到物理实验的趣味性。比如,“动能大小影响因素”探究实验,教材当中给出内容为利用钢球对木块进行撞击,通过被撞击距离,分析动能大小。此实验在应用过程中可能存在不足之处,就是钢球可能从轨道上方滚出去,由于钢球质量小,对于木块产生的推力也相对较小,木块滑动的距离短,导致实验现象不够直观。对此,实验探究阶段,则选择生活材料小纸团替换木块,减小被撞物体的质量,延长撞击距离。同时选择玩具小车取代钢球,保持小车能够在轨道上向下滑行。更改实验器材,增强实验效果,便于学生细致观察,总结实验结论。阿基米德原理实验探究,除了弹簧测力计、铁架台、滑轮这类实验室器材以外,还可以选择细绳、夹子、塑料瓶等生活材料,完成实验装置的组装,将夹子移动,让重物在水中不同位置沉浸在水中,使水能够溢到塑料瓶内,通过弹簧测力计将示数读出,能够简化实验操作,同时实验数据更加清晰,既能减少实验误差,又能保证课堂教学的高效性。大气压强内容教学,笔者选择矿泉水瓶对大气压效果进行演示,利用细针在瓶身上戳一个小孔,之后将盖子盖住发现水不会漏出,如果将盖子拿掉,水就会漏出。简单的实验装置和操作能够激发学生探究欲望。力的作用效果影响因素研究实验,笔者选择铁钉、方桌和气球这类生活材料取代教材中的海绵实验,不但实验效果明显,而且学生对于实验更感兴趣。浮力产生实验教学,笔者选择乒乓球和塑料瓶,在瓶中加水,让学生观察盖上塑料瓶盖、不盖瓶盖两种情况之下乒乓球的下沉和上浮状态,产生思维冲突,深刻认识浮力产生的原因。

3.热学实验

热学实验在课堂上耗时相对较长,实验现象观察不易。部分实验像水沸点探究、物体熔化探究需要教师选择视频方式替代,学生课堂实验体验不足。部分实验可以利用生活材料进行改进,通过创新应用让课堂更具活力。比如,汽化、液化等演示实验,在教材当中是利用酒精、热水、保鲜袋等展示以上现象。由于实验过程长,加上演示操作相对烦琐,对于实验现象的讲解需要教师大量阐述。由于以上现象生活当中极为常见,在授课阶段,笔者引导利用手指蘸水在黑板上写字,让学生观察,水变干过程就是气化过程;利用杯子盛装热水,让学生对水杯壁进行观察,上方凝结的小水滴即为水的液化现象。以上实验材料容易获得,且现象产生速度快,无须教师过多解释,学生也能理解汽化和液化现象。同样,对于物体做功(向外),内能减小这一物理实验进行演示,可以选择空矿泉水瓶,将瓶盖拧紧,之后用力拧瓶身,可以发现瓶盖会被弹出,容易产生白雾。实验过程操作简单,效果明显,能够启发学生对于热学知识形成深入理解。

三、结语

综上分析,在物理课堂,生活材料的选择应该具备安全性,符合学生学习需求,满足物理实验探究需求,充分利用生活化材料,创设学习情境,组织物理实验探究活动,辅助学生参与探究交流,迁移生活经验,高效学习物理知识,让物理课堂在生活化素材的支持下更加高效,提高学生综合素养。

参考文献

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作者:常全红 单位:甘肃省临夏州临夏县三角初级中学