非常规实验在初中物理教学中的运用

作者: 王文庆

非常规实验主要针对在教学期间利用学生熟知且比较易得的日常生活用品,以及人体局部可开发的物理实验,具有显著的创新性、体验性和趣味性的特征。相比于常规物理实验,非常规实验的运用能够有效降低物理实验的成本,有效提升课堂实验教学的灵动性和趣味性,增强学生的课堂注意力和课堂参与度,从而促进学生综合素养的提高。

一、利用非常规实验,培养观察能力

观察是科学研究的主要方法之一,物理教师应重视对学生观察能力的培养。基于此,教师可从学生的认知规律、学习基础、兴趣爱好等方面入手,为学生精心设计非常规实验探究内容,引导学生对实验现象进行观察,激活学生的学习能动性,让学生在观察实践中有所感悟与收获,提高学习效率。

例如,在讲解初中物理苏科版《声现象》这一单元时,为了增强学生的感性认识,培养学生的观察能力,加深学生对有关声音传播知识的理解,教师运用非常规实验教学,结合学生的实际情况,引导学生参与到“声音传播”物理实验中。教师借助学生日常生活中常见的实物,让学生以直观的观察方式,分析相应的物理实验现象,并向学生提出具有探究性、思考性的问题,进一步激发学生的学习兴趣,强化非常规实验教学的感官刺激作用,让学生在猜想、验证和分析中,强化自身的观察能力。

为了让学生进一步感知声现象,教师利用日常生活中常见事物,组织学生参与到物理实验探究之中,引导学生对实验现象进行观察,加深学生对所学知识的理解。

师:请同学们两人为一组,组成学习小组,要求其中一名学生将耳朵紧贴在课桌上,另一名学生用笔尖轻轻敲击桌面,说一说你发现了什么?

生1:原来将耳朵紧贴在桌面听到的声音好大啊!

生2:原来固体可以传声。

师:接下来请同学们看我把正在响铃的闹钟用塑料袋密闭包装好,并将其放入装满水的水盆中,你们猜一猜此时闹钟还会发出声响吗?

生1:我认为会!

生2:我认为不会!

师:为了验证大家的猜想,我们就做这个实验吧!说一说你从实验中发现了什么?

教师带领学生进行试验。

生3:原来液体也可以传声!

将非常规实验运用于初中物理实验教学过程之中,利用日常生活中的物品,能够拉近学生与物理实验的距离,引导学生对非常规实验现象进行观察,能够培养学生的观察能力,提高物理实验教学的效果。

二、利用非常规实验,展现物理规律

物理知识源于日常生活,许多生活中的现象都能用物理知识解释。为此,物理教师可利用非常规实验教学方式,从学生的日常生活入手,为学生解释生活中的物理实验现象,展现物理的内在规律,加深学生对物理知识的理解,提高学生的知识应用能力。在初中物理课堂教学中,基于“生活源于物理,物理走向社会”的教学观念,运用非常规实验,从学生的日常生活中选取教学素材,构建熟知的生活化教学情境,将物理内在本质通过实验充分展现,使学生进一步了解学科知识,保障课堂教学效果。

例如,在讲解初中物理苏科版《浮力》这一课时,教师为学生精心策划“浮力形成原因”的探究性实验,运用非常规实验辅助教学。教师利用学生常见的事物,引导学生探究“浮力形成的主要原因”,展现生活中的物理现象与内在规律,使学生认识到物理和实际生活的紧密联系,让学生通过生活体验深入了解学科知识,保障学生的物理学习效率。

为了让学生进一步了解浮力的概念,教师组织学生参与到实验探究活动之中,激活学生的参与热情,让学生在实践参与的过程中,了解物理现象所蕴含的内在的物理规律。教师为学生事先准备生活中常见的物品,如乒乓球、矿泉水瓶、水盆、烧杯等,让学生在实践探究中了解浮力形成的原因。

师:往矿泉水瓶倒入适量的水,把乒乓球放入水中,你看到了什么?

生1:此时乒乓球漂在水面。

师:把矿泉水瓶中的水倒入水盆中,再将乒乓球放进矿泉水瓶中,利用烧杯往矿泉水瓶中倒水,同学们发现了什么?

生2:乒乓球先是沉在瓶底,瓶中的水逐渐增多时,乒乓球也漂浮在水面上了。

师:通过此实验现象,你能概括出浮力形成的原因吗?

生3:浮力是液体压强形成的压力差。

在初中物理课堂教学中,教师利用非常规实验教学方式,选用学生日常生活中常用的乒乓球、矿泉水瓶、水盆、烧杯等物品,引导学生实践探究压力形成的原因,能够增强学生的学习体验感,使学生体会到物理学习的趣味性,激发学生的学习动力,促进学生学习主体作用的发挥。

三、利用非常规实验,提高学生的学习动力

在初中物理课堂教学中利用非常规实验设计原则,可为学生创设生动有趣的实验情境,调动学生的探究热情,使学生能够全身心投入到课堂实验当中。物理教师可以从学生的接受能力、认知规律等方面入手,根据实验教学内容,为学生引入非常规实验方式,用学生实际生活中较为多见的物品,增强物理实验教学的灵活性与生活性,构建趣味的物理探究情境,激活学生的学习动力,使学生在实验探究中进一步掌握学科知识,实现预期教学目标,保障学生的学习效率。因此,物理教师应全面掌握非常规实验设计原则,运用日常生活中“非专业化”的物理方式,结合不同的实验手段,展现非常规实验的低成本、简易性特点,以此吸引学生的学习注意力,使学生的学习动力得到提升。

例如,在讲解苏科版有关“惯性”的知识时,教师可利用非常规实验,为学生构建生活教学情境,增强物理教学的实践性与探究性,让学生通过大胆猜想,发表自己的看法与言论,并引导学生积极参与到非常规实验探究中,使学生通过亲身经历实验,进一步了解实验现象的内在本质,克服学生学习的重难点,提高学生学习的动力。

教师遵循非常规实验的原理,精心设计“惯性探究”实验,让学生想象实际生活中乘坐公交车的情境,组织学生参与到角色扮演活动之中,教师扮演公交车司机的角色,让学生扮演乘客,引导学生模拟表演公交车在行驶中容易出现的与惯性有关的物理情境,增强学生的学习体验感,使学生在模仿中,进一步理解惯性的含义,克服学生的学习难点,提高学生的学习动力。

师:欢迎同学们乘坐888路公交车,接下来要到左转弯的路口,请同学们回想自己乘坐公交车时,遇到左转弯的情况,自己的身体会出现怎样的变化?

生1:我的身体会不自觉地向右边倾斜。

生2:对,我也是这样。

师:此种现象可以用我们今天所学的惯性知识加以解释,就是物体保持静止状态或者匀速直线运动状态的性质。

在初中物理课堂教学中,利用非常规实验教学方式,教师引导学生模拟表演生活中常见的物理情境,激活学生的实验探究热情,使学生通过亲身体验、实践观察,感受到惯性的存在,加深学生对惯性本质的正确理解,克服学生的学习难点,让学生的综合能力与核心素养获得良好发展。

综上所述,非常规实验作为刺激学生主观能动性发挥的有效方法,将其运用到初中物理实践教学之中,使学生能够理解与掌握物理知识的内在本质,增强学生的实践操作能力,不断开阔学生的学习视野,实现物理核心素养的培养目标。因此,初中物理教师应不断探索与开展非常规实验教学,利用生活中常见物品,进一步凸显实验教学的趣味性与多变性,增强学生的体验感受,使学生更加喜爱物理学科。

(作者单位:江苏省常熟市白茆中学)

(责任编辑  晓寒)

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