高中物理實驗生活化教學探索

卜舫

【摘 要】本文論述高中物理實驗生活化教學的助學作用和應對策略，提出發(fā)掘教材生活化實驗內(nèi)容、對接生活推出實驗方案、延伸探索拓寬實驗訓練等教學建議，以期實現(xiàn)實驗情境、實驗過程、實驗應用的生活化。

【關鍵詞】高中物理 實驗教學 生活化教學

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）42-0043-03

針對核心素養(yǎng)培養(yǎng)下的高中物理實驗生活化教學，教師要做好實驗內(nèi)容的整合、形式的創(chuàng)新、組織的優(yōu)化、評價的升級，結(jié)合學生生活認知基礎制訂實驗方案，基于學生操作能力組織實驗活動，讓學生在生活條件下展開學科實驗操作和探索，在實驗操作中建立學科核心素養(yǎng)。物理是一門以實驗為基礎的自然學科，教師圍繞實驗展開教學創(chuàng)新探索，其適配性更高，學生從實驗中獲取的學習認知也更為豐富，特別是生活化的物理實驗，其訓練價值更值得期待。

一、物理實驗生活化教學的助學作用

生活化物理實驗是學生熟悉的內(nèi)容，不僅能夠激發(fā)學生的實驗熱情，還能夠培養(yǎng)其操作能力和良好學習習慣，滿足其學科核心素養(yǎng)成長的需求。

（一）培養(yǎng)學生的實驗參與熱情

生活化實驗內(nèi)容與學生生活相對接，學生對這些實驗有比較濃厚的參與興趣，教師抓住學生學習心理展開設計和組織，能夠形成更多學習啟迪。特別是與學生生活對接較為貼切的實驗操作，能夠給學生提供生活條件下的實驗，學生對其認同感更強，參與實驗的熱情更高，其激發(fā)效果也會更為顯著。教師及時進行推介，組織學生展開生活實驗操作，無疑能夠為學生帶來全新的學習體驗?！芭d趣是最好的老師”，在生活化實驗操作過程中，學生因多種感官獲得直接體驗，進而對學科認知有更深刻的理解。

（二）培養(yǎng)學生的實驗探索能力

觀察實驗、探索實驗、驗證實驗、模擬實驗，都具有探索性，教師針對學生學習需要進行設計，組織學生在多種物理實驗中內(nèi)化學科認知，其助學作用更為突出。特別是探索實驗，教師在生活條件下推出實驗方案，學生參與熱情高，其學習體驗會更豐富。因為生活化實驗對操作條件要求不高，學生借助生活材料可以進行實踐操作，對實驗認知會更為直接，從而使得實驗探索能力得到快速提高，這對促進學生學科核心素養(yǎng)提升有積極作用。

（三）培養(yǎng)學生的實驗學習習慣

生活化實驗在生活條件下可以操作，學生對此易于接受，教師需要做出創(chuàng)新設計，為學生提供更多學習體驗的機會。學生通過生活化實驗訓練能夠快速成長學科認知，在主動探索中養(yǎng)成良好的學習習慣，這對學生的健康成長有重要的現(xiàn)實意義。要想物理學科教學與學生生活對接，教師需要開展信息搜集、方案設計、對接處理、改進提升等工作，確保生活化實驗能夠順利展開。實驗對材料、器械、環(huán)境、場地等都有一定的要求，教師應組織學生參與生活化實驗的準備工作，培養(yǎng)學生的學科學習意識。

二、物理實驗生活化教學應對策略

設計物理實驗生活化教學應對策略時，教師不僅要科學利用教材內(nèi)容，還要對生活材料進行科學吸納，推出更多生活化實驗活動，為學生提供更多生活化實驗操作的機會。

（一）發(fā)掘教材生活化實驗內(nèi)容

1.搜集實驗信息

教師深潛教材之中，對學科內(nèi)容進行深度梳理和分析，對物理實驗信息進行整合處理，對接學生生活認知，為生活化實驗教程順利打開創(chuàng)造良好條件。物理學科教材中有豐富的實驗內(nèi)容，教師在具體篩選時，還要對學生的生活認知基礎、實驗展開條件等因素進行科學評估，以提高實驗設計的適配性。物理實驗生活化，不是簡單的材料和過程設計，而是要綜合考慮多種制約因素，準確對接學生生活認知，形成對應激發(fā)和調(diào)度。

如教學人教版高中物理必修1《路程與位移》時，教師深入閱讀教材內(nèi)容，并在課堂導學環(huán)節(jié)設計了實驗場景：“將這塊黑板擦，從這個點移到另一個點，如何測量兩點之間的距離呢？”學生開始思考和討論，給出多種測量方法。教師順勢推出“質(zhì)點”概念，并提出問題：“在什么樣的情況下，可以將物體看成一個質(zhì)點？”學生開始研究，學習氣氛建立起來。教師要求學生用身邊的物品進行實驗操作，對質(zhì)點進行介紹。學生再度展開思考。在課堂展示環(huán)節(jié)，教師鼓勵學生主動介紹。學生都能夠快速做出反饋，如：“這是一本書，從課桌上一個點，移到另一個點。但這本書不能看成一個質(zhì)點，因為移動距離較短，而且這本書體積較大。如果將這本書移到教室外，這樣才可以將它看成一個質(zhì)點?！苯處煂W生的實驗介紹做出評價，使學生對質(zhì)點有了更清晰的認知。從學生的實驗操作情況可以看出，教師的實驗設計與生活相關，學生結(jié)合生活實物進行實驗操作，對質(zhì)點進行確認，獲得了不錯的效果。生活化實驗沒有特殊要求，學生利用身邊的物品也可以簡單操作，由此建立起來的學習體驗更為直觀而鮮活。

2.改進實驗設計

生活化實驗帶有生活氣息，教師要對實驗材料、實驗場地、實驗器械、實驗程序、實驗調(diào)整等做出綜合考慮和處理，通過不斷改進和創(chuàng)新，全面提高實驗的適配性，以滿足學生的學習需求。學生的生活認知是相對固定的，而學科實驗則具有可變性，教師要圍繞學生生活認知推出實驗方案，讓學生順利進入實驗操作環(huán)節(jié)，在實驗探索中建立學科認知基礎。

教師設計實驗方案時，需要充分考慮實驗操作條件，如果能夠借助生活認知展開實驗操作，其設計會更具含金量。如教學《運動快慢的描述——速度》時，學生對速度都比較熟悉，因為在初中階段已經(jīng)學習過相關內(nèi)容。教師針對學生學習舊知，指導學生進行“速度”概念解讀，并設計生活化實驗任務：“比較物體運動快慢有哪些方法？不妨利用身邊的運動案例進行介紹。表示速度的單位有哪些？是矢量還是標量？”學生開始尋找生活中的運動現(xiàn)象，如汽車與自行車運動情況相比較，很顯然，自行車運動更慢一些;汽車與飛機相比，飛機更快一些;賽跑活動中，有人快一些，有人慢一些，其速度是不同的;速度的單位都屬于標量，只有大小，沒有方向。教師參與學生的實驗討論活動，對相關認知進行確認。在這個實驗教學中，雖然學生沒有直接進行實驗操作，但從生活案例中也能夠獲得實驗的預期效果。這些生活現(xiàn)象都帶有實驗屬性，學生在現(xiàn)象分析中獲得了物理概念認知，在現(xiàn)象討論中掌握了速度單位特點。

（二）對接生活推出實驗方案

1.借鑒生活經(jīng)驗

教師在設計和組織生活化實驗方案時，需要考慮教情、學情、實驗條件等多種因素，特別是學生的生活認知積累，這是實驗操作的最重要條件。學生的生活認知積累呈現(xiàn)出差異性，教師在具體組織時，要根據(jù)實驗內(nèi)容實際，鼓勵學生進行互補性學習。如進行異質(zhì)分組，讓不同學力的學生組成一個團隊，形成“傳幫帶”助學局面，這對全面提高學生的實驗操作水平有重要促進作用。

教師在設計實驗時，要對學生生活認知基礎的差異性進行必要的分析，對實驗操作條件和應用材料進行探索，提高實驗設計的適配性。如教學《加速度》時，學生對加速度這個物理概念比較熟悉，教師先組織學生閱讀教材相關內(nèi)容，要求學生結(jié)合生活現(xiàn)象進行具體分辨：“在日常生活中，我們可以看到許多運動現(xiàn)象都處于動態(tài)變化之中，其速度有變化，自然涉及加速度的問題，搜集合適的現(xiàn)象進行具體介紹。”學生開始思考和討論，課堂互動交流氣氛逐漸形成?！捌噯訒r，其提速需要一個過程;短跑時，運動員加速也需要一個漸進過程;飛機降落時，速度逐漸減慢。這些現(xiàn)象都關涉到新的物理概念——加速度?！睂W生對生活現(xiàn)象較為熟悉，教師針對性地布置學習任務，讓學生結(jié)合生活現(xiàn)象進行具體分析和介紹，給學生提供實驗探索的機會。這些現(xiàn)象都不需要進行實際操作，而是憑借生活積累的基礎，讓學生在生活延伸思考中建立實驗認知。教師在設計問題時，應觀照大多數(shù)學生的生活積累，推出合適的實驗內(nèi)容和問題，使學生都能夠借助生活經(jīng)驗進行思考和歸納總結(jié)，確保生活實驗的學習效果。

2.利用網(wǎng)絡信息

學生搜集、整合、處理信息的能力不在同一水平線上，教師對此需要有理性思考，針對學生學習需求做出應對。如網(wǎng)絡信息技術(shù)的應用早已成為生活常態(tài)，而物理實驗對生活認知有一定的要求，學生的生活認知難免存在一些短板，教師不妨組織學生開展網(wǎng)絡信息搜集活動，對實驗認知基礎進行查漏補缺，這對全面提高學生的實驗操作能力有積極幫助。

教師推出一些網(wǎng)絡化實驗任務，開闊學生的學習視野，讓學生借助網(wǎng)絡信息手段學習物理，其應用價值更為顯著。如教學《重力》這部分內(nèi)容時，教師先組織學生閱讀教材相關內(nèi)容，對重力概念進行對應解讀，然后借助多媒體投放圖示，對生活中力的存在進行重點展示。學生開始觀看這些圖示。教師做出針對性的介紹和歸納：“力在生活中有很多作用。力可以改變物體的運動狀態(tài)，還可以將物體變形。力的三要素是力的作用點、作用線、方向。生活中的所有物體，都有重力。借助力的三要素，選擇身邊的物體具體分析力的作用點、作用線、方向都有什么特點？”學生接受任務后，開始了實際操作，課堂學習研究氣氛逐漸形成。教師深入課堂之中，對學生的實驗操作進行具體指導，與學生一起研究實驗過程和方法，確保實驗順利推進。經(jīng)過一番探索，學生都能夠順利進入學習佳境，其學習成效顯著。在這個教學案例中，教師組織學生觀看多媒體信息——這屬于網(wǎng)絡信息的應用。在實踐操作過程中，也可以借助網(wǎng)絡進行對應搜集，解決一些學科問題。生活化實驗內(nèi)容眾多，教師進行科學設計和篩選，為學生提供更多學習啟示，其助學效果快速呈現(xiàn)出來。

（三）延伸探索拓寬實驗訓練

1.組織生活化實驗

生活化實驗有不同的呈現(xiàn)形式，教師在具體組織時，要關注每一個環(huán)節(jié)、每一個細節(jié)，為學生提供更多正面幫助，如組織科學分組、材料搜集、方案論證、操作研究、結(jié)論辯論、實驗應用等。教師在生活化實驗過程中，組織學生進行深度研究，能夠有效提升實驗的助學作用。學生對生活化實驗有特殊的參與熱情，教師做出對接組織，讓更多學生順利進入實驗環(huán)節(jié)，確保實驗順利完成。

教師在生活化實驗組織過程中，要對實驗操作環(huán)節(jié)進行優(yōu)化設計，讓學生快速進入實驗環(huán)節(jié)，這樣可以獲得更多實驗體驗。如在教學《自由落體運動》時，教師拿出一把直尺：“這是一把特殊的尺子，可以測試一個人的反應速度?！睂W生對直尺進行觀察，并沒有發(fā)現(xiàn)什么不同之處。教師讓學生合作展開實驗操作：“將直尺放置在高處，此時直尺處于垂直地面的狀態(tài)，我隨時會放下直尺，你需要快速做出反應，接住直尺，看誰的反應時間最短?！睂嶒灢僮鏖_始，學生興致勃勃地參與其中。為激發(fā)學生的學習熱情，教師繼續(xù)設計實驗：“這里有一張紙片和一張金屬片，讓它們在同一高度同時下落，哪一個物品會先落地？”學生找到相關材料進行實驗操作，發(fā)現(xiàn)金屬片先落地。教師指導學生將紙片團成小球，然后重復實驗，結(jié)果紙團和金屬片差不多的時間落地。教師要求學生對這些實驗現(xiàn)象進行具體分析，引入自由落體運動概念。教師推出幾個非常簡單的生活小實驗，所需要的材料非常簡單，學生都能順利展開操作。教師跟進指導，利用問題進行調(diào)度，給學生提供更多思考的機會，讓學生從實驗現(xiàn)象分析中獲得物理概念認知。生活實驗未必要多么復雜，教師因地制宜進行實驗選材，組織學生展開自由操作，其學習效果會更為豐富。

2.推出模擬實驗

生活化實驗有不同的呈現(xiàn)形式，在生活條件下展開實踐操作，能夠給學生帶來直接的體驗，而有些實驗則需要信息技術(shù)的支持。教師推出媒體模擬實驗方案，也能夠發(fā)揮生活實驗的作用。模擬實驗是借助媒體手段展開的，同樣屬于生活化實驗范疇。學生應用媒體早已成為生活常態(tài)，對這些模擬實驗有更高的認同感。教師針對學生的學習實際需要做出匹配設計，讓更多學生自然建立起生活實驗認知基礎。

教師對學生的生活認知進行客觀評估，為實驗設計和組織創(chuàng)造條件，以提高實驗設計的適配性。如教學《幾種彈力》時，教師先利用多媒體播放一段視頻：“這段視頻中列舉了一些生活現(xiàn)象，仔細觀察這些現(xiàn)象，然后進行對應介紹和分析?！睂W生進入視頻觀看環(huán)節(jié)，課堂學習氣氛逐漸形成。第一個場景是撐竹排，劃船的船夫彎曲竹竿，推動竹排前進;第二個場景是獵人拉弓搭箭展開捕獵活動，弓箭彎曲能夠彈出弓箭……教師引入彈力這一物理概念，讓學生利用生活中的物品進行實驗，驗證彈力的存在：“在生活中，我們可以接觸到多種彈力現(xiàn)象，利用身邊的材料，展開探索操作，看看能找到多少彈力？”學生對這個實驗任務比較感興趣，都能夠積極行動起來。有學生找到橡皮筋，將其抻拉，可以感受到彈力的存在，這是能夠恢復原來形狀的彈性形變。也有學生找到塑料直尺進行彎曲實驗，當壓力合適時，直尺能夠產(chǎn)生彈力，也能夠恢復到原來形狀;當壓力超出一定程度后，直尺脆斷，不能恢復到原來形狀。為激發(fā)學生的學習思維，教師再次運用多媒體播放一些彈性模擬實驗，讓學生展開實際操作，使學生對模擬實驗有了更深刻的理解。多媒體展示視頻、推出模擬實驗，都屬于生活學習范疇，學生對這些內(nèi)容接受起來不存在太大問題。

三、物理實驗生活化教學反思

要想物理實驗生活化，教師要做好內(nèi)容篩選、形式創(chuàng)新、過程組織，還要做好信息搜集、反饋、反思的工作，確保生活化實驗教學順利展開，贏得實驗教學的主動權(quán)。

（一）實驗情境追求生活化

要實現(xiàn)物理實驗生活化，教師不僅要在實驗內(nèi)容選擇、實驗過程組織、實驗訓練創(chuàng)新等方面做出積極探索，還要充分考慮學生的接受實際。學生的生活經(jīng)歷比較豐富，對一些過于簡單的實驗操作沒有太大興趣，如果教師能夠做出創(chuàng)新設計，借助生活情境推出實驗方案，對學生形成多種感官沖擊，其調(diào)度作用會更為顯著。生活化實驗帶有生活氣息，教師對此需要進行理性處理，以提高教學的適配性，讓學生在主動參與中建立實驗認知基礎。

（二）實驗過程堅持生活化

生活化實驗要對接生活。教師在實驗操作過程中，需要對實驗材料、實驗過程、實驗組織、實驗評價等方面展開對接處理，讓學生在生活條件下展開實驗操作，這樣才能形成實驗探索認知。學生對生活實驗有主動參與意識，教師不妨為學生提供更多生活實驗方案，組織學生參與生活實驗的全過程，讓學生在具體設計、操作、歸結(jié)、分析中建立實驗能力。教師還要做好學情調(diào)查，滿足不同學生群體的學習實踐需要。

（三）實驗應用體現(xiàn)生活化

物理學科實驗應對接學生生活。教師要對實驗過程進行梳理，還要組織學生對實驗準備、實驗操作、實驗組織、實驗結(jié)果、實驗應用等內(nèi)容進行歸納構(gòu)建，形成嶄新的實驗認知基礎。實驗的目的是探索物理原理，并運用于現(xiàn)實生活。教師組織學生展開實驗應用歸納和討論時，需要對接學生的學習舊知和生活積累，讓實驗成為學生生活認知的重要來源。實驗來源于生活，自然要應用于生活。教師要鼓勵學生應用實驗結(jié)論解釋、分析生活現(xiàn)象，培養(yǎng)學生探索生活的主動性。

要想物理實驗教學生活化，教師要做好實驗內(nèi)容的處理，還要兼顧學生的生活認知基礎，做好實驗組織和創(chuàng)新探索，以提升實驗教學品質(zhì)，培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)。高中學生對生活化實驗比較感興趣，自然能夠積極響應和參與。教師要做好生活實驗的設計和組織工作，讓學生借助生活條件進入實驗操作環(huán)節(jié)，在創(chuàng)新探索中建立學科認知基礎。實驗能力培養(yǎng)是學科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，教師若能注重生活化實驗操作訓練，其教學價值會更為豐富。

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注：本文系玉林市教育科學“十三五”規(guī)劃課題“大數(shù)據(jù)視域下高中課堂精準有效教學的實踐與研究”（編號：2020A318）研究成果。

【作者簡介】卜 舫（1975— ），男，漢族，廣西博白人，大學本科學歷，一級教師，現(xiàn)就職于玉林市博白縣龍?zhí)吨袑W，主要研究方向為高中物理有效教學。

（責編 唐玉萍）