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嵌入生活化情境的中学物理教学策略

2016-09-21艾荷平胡艺文

考试周刊 2016年69期
关键词:中学物理教学生活化情境情境教学

艾荷平 胡艺文

摘 要: “生活化”的教学策略实质是一种嵌入生活化情境的教学策略。在中学物理教学中,通过引入“生活化”的教学策略,创设生活化的课堂情境,通过贴近中学生日常生活的实验演示与设置融合生活教育的物理作业,有效提高中学生物理学习的兴趣,培养和激发中学生的创新和动手能力,是提升中学生科学素养的有益尝试。

关键词: 中学物理教学 生活化情境 情境教学

引言

当前教学研究中的焦点问题之一是情境化教学。如何将情境化教学与具体学科课程相结合,并有效强化教学效果,“生活化”教学策略给出了有益的尝试途径。“生活化”教学策略即依据教学三维目标,基于中学生的学习特征,依据教学任务,精心创设贴合生活情境、贴合社会生活实际的教学情境,辅以一系列源于生活问题,重构教学内容,以实验演示、情境活动为线索展开丰富多彩的教学组织形式,构成激发中学生的学习兴趣、培养中学生科学素养和动手能力的教学策略与方法。在中学物理教学中,引入“生活化”教学策略,是对情境教学理论方法的实践探索,也是有效提高中学生物理学习的兴趣,培养和激发中学生的创新和动手能力,提升中学生科学素养的有益尝试。

1.营造生活化的物理课堂

在学生的日常生活周边,存在着能够体现物理教材知识点的大量实例与应用问题。教师可以从日常生产生活和社会新闻热点中发现素材,及时与物理知识点相关联,打造生活化的物理教学。具体而言,教师依据生活实践经验,收集和整理切合学生实际生活的实例,从学生的衣食住行、当下的社会新闻热点、学生关心的流行事物等方面入手,选择关联的问题。将这些与学习者能够切身体会和参与的劣构问题呈现在课堂上,在教师的引导下将之抽象为良构物理问题,使得学生共同开展探究活动。正因为这些实例与问题与学习者密切相关,也同时受到学习者普遍关注,所以学生的积极性可以获得较大的提高。就学习的迁移运用方面来说,通过生活化的物理教学,有助于学生将这些物理知识运用到实际生活中,进而解决生活中遇到的问题,有助于学习者运用物理知识认知未知世界,解释不曾遇到的实际现象,形成良性循环。同时,也有助于学习者构建科学的认识方法与价值观。

1.1选择学生熟悉的生活素材创设教学情境

现代教育心理学的最近发展区理论研究成果表明,若需要提高学习者对知识的接纳程度,则学习的内容与知识需要更贴近学习者的原有认知结构,即“最近发展区”。在物理学习中,则表现为物理知识尽可能地贴近学习者的原有认知,即生活实际。在日常生活、社会新闻热点、学生关心的流行事物等方面,可以较好地用来构建物理教学情境。例如,大多数男生喜欢球类运动。无论是篮球、足球,其投篮技巧、射门技术都可以用物理科学知识解释,进而可以运用到具体教学中,例如与抛体运动及规律结合起来讲解,同样还可以用力的合成与分解解释其中的运动规律。再如家庭生活相关可以大量结合生活中的电器使用、物理现象进行探究学习。例如可以将空调与电冰箱制冷工作原理与“热力学定律”相结合;将溜溜球、洗衣机的离心现象讲解向心力作用;利用消毒机来开展紫外线的教学;运用电吹风来讲解电热、电功的教学,等等。学生的家庭生活与日常娱乐活动都与物理知识存在千丝万缕的关联,将之运用起来,可以使得学生在学习过程中充满亲切感,同时也具有较强的趣味性,极大地提高学习者的积极性与参与性。

1.2引导学生主动探究生活问题

一方面在物理课堂中除应广泛运用生活化情境的实例外,另一方面还应当鼓励学生对这些实例和问题进行探究,并解决实际问题。正因为这些实例是来源于生活实际的活动,学生自然感受到这些问题源自生活,从而激发学生热爱物理、运用物理知识探索未知世界的热情与能力。例如,在物理教学“电磁感应”环节的课程教学中,教师可以抛出一个源自生活的问题:“如何不用电池点亮手电筒?”引起学生的探究热情,激发学生的好奇心和求知欲,进而让学生解决手电筒如何不用电池就可以发光的问题。在学生自主探究后,教师可以引导学生从手电筒工作原理入手,通过拆解和分析手电筒的内部装置和电路,以及相关的磁铁与线圈分析手电筒的工作机制。进而提出问题:“磁铁与线圈与手电筒发光有何联系?”引导学生以小组形式开展对电磁感应规律的探究活动。倘若依照此方式逐步深入剖析问题,层层分析,透视物理原理,则可以充分激发学习者的求知欲,极大地调动学生学习物理的主动性,从而优化学习效果,使得学生在轻松快乐的解密过程中习得物理知识,达到较好的掌握程度。

1.3将物理学应用于学生生活和社会实际

构建嵌入生活化情境的物理教学除了在课堂教学中引入生活情境外,还应当主动引导学生将学习的物理知识运用与实际生活中,即将知识的迁移和外显化。学习的根本目地是用知识解决实际生活生产中遇到的问题,而实现这一步也就达到了物理学习的真正目的。

高中物理知识应当运用丰富多彩的形式向学生展现物理知识运用的效果和前景,为我们的生活带来什么样的变化,为社会进步带来怎样的变革,等等。又如,当进行了力学中牛顿第三运动定律的教学后,可以让学生探究解决“拔河比赛中获得胜利的关键要素有哪些”这一问题,进而得出一系列结论。然后在实际班级比赛中,可以运用这些结论进一步探索“如需赢得拔河比赛需要改变哪些因素”这类问题,然后帮助学生在有限的力量下获得较好的拔河名次。物理知识的发展带来了社会的进步,产生了巨大的社会价值。如牛顿运动定律与万有引力理论在现代太空航天技术上的运用;蒸汽机动力、石油动力、电力为社会生产力的发展带来的工业革命;电气化和信息化社会与电磁感应原理、电磁场理论的联系;光纤与光的全反射的联系等。物理知识的运用与实践为社会进步带来强大的推动作用,给人们的实际生产生活带来巨大的革新与影响。将物理知识回归到实际生产生活中,就可以极大地展现物理科学知识的魅力,让学生体会和感悟到学习物理的价值。

2.开展贴近学生生活的实验教学

在实际物理教学中,嵌入生活化情境的教学策略的核心是开展嵌入生活化情境的物理实验。所谓嵌入生活化情境的物理实验的主要内容有二:一是运用日常生活中的素材或材料进行物理实验;二是摆脱纯粹抽象的物理实验,将物理实验与解决日常生活问题紧密结合起来。

2.1选择生活中常见物品做实验

在学生学习和生活活动中,学生周围的学习用品和相关器具是极为贴合生活化情境的实验工具。运用日常生活和学习中的资源进行实验,有诸多优点:一是容易获得,二是使用简便,三是价格便宜。非常有利于培养学生的动手能力和实验的操作技能,较好地促进学生创新思维的培养。许多生活和学习中的材料都可以替代标准的实验室器材。例如,在电学中,通常都使用滑动变阻器开展实验,然而为了贴近生活实际,同时也让学生认识到石墨的导电特性,可以让学生使用铅笔芯取代滑动变阻器。在相关实验中,将导线的一端与铅笔芯连接,另一端导线则可以自由在铅笔芯上滑动,由此可以达到滑动变阻器同样的效果,使得灯泡的亮度发生变化,由此可以向学生解释石墨的导电特性。再如,可以运用激光笔或者学生爱玩的激光枪作为干涉光源,开展双缝干涉实验。在实验中,可以运用教室的白色墙壁作为大型屏幕,得到非常清晰的干涉条纹,获得良好的实验效果。诸如此类运用学生熟悉和身边容易获得的材料开展物理实验,容易引起学生的探究兴趣,在知晓实验方法后,学生非常容易在脱离传统实验室的条件下,在家中简单的验证实验过程,这样就可以使得学生积极地参加实验操作,扎扎实实地掌握实验原理,习得物理知识。

2.2将实验研究与解决生活问题联系起来

由于传统教学思路下的物理实验教学只能在纯粹的实验室环境下进行,脱离生活实际,所运用的器材是专门制作的,验证的实验原理是抽象的,解决的问题也是学术性的,这样的实验学习难以使得学生产生学习兴趣,更难以运用到实际生活学习中,不能解决实际问题,也为知识迁移增加难度。因此,将物理实验与生活问题的优化解决结合起来是急需解决的问题。例如,在能力的转换与传输的物理课堂教学中,学生根据生活常识仅仅知道家庭生活用电和工业生产用电是由发电厂发电的,但是如何传输到家家户户中并且进行运用却不能够清晰地了解和掌握。因此,教师可以模拟真实生活情境与学生一起动手,开展实验过程如下:首先,使用六伏的信号灯蓄电池代表火力发电厂,表征火力发电厂将煤炭所储存的化学能转换为电能;然后,将若干个灯座用导线连接起来,用冰棒棍和胶水黏结起来,做成十字架的形状,表征为电线杆,将导线架设在电线杆上模拟输配电线路;接着将纸箱做成小房子,在房子中间放置一个小电灯泡,模拟家庭用电。在整个传输电路中,接入单刀双掷开关,表征变电站对不同电路负载的投切操作。最后,将单刀双置开关投切到不同导线上,使得不同房间的电灯泡点亮。当开关和上某条线路时,电能通过输电线路达到每个家庭中,然后使得电灯亮起,那么能量则由发电厂的化学能转换为电能,再传输到家庭中,转化为光能和热能。如此将实际生产生活实践与物理实验内容巧妙结合起来,使得学生快速掌握物理知识,并且解答生活中遇到的各种问题,体会到日常生活与物理科学实验中的紧密关联。

3.选编并布置生活化的物理作业

3.1提供生活化习题的练习

在传统物理教学中,教师往往忽视作业的设计,只依赖传统的课后习题或者教辅材料,而不能根据生活中的实际情境开展探究性作业。传统的作业仅仅停留在应试层面上,绝大多数无助于培养和训练学生的物理科学思维能力,特别是解决问题能力与创新能力。而嵌入生活化情境的物理作业可以培养学生的综合分析能力,包括问题的抽象与概括、分析与解决能力。

3.2布置观察类和课外简易实验的作业

物理科学与生活生产中的许多事物都密切相关。例如生活中常见的自然景象,太阳月亮、降雨、彩虹等;又如生活中经常运用到的电器,如冰箱、微波炉、取暖器等。这类现象和器材都蕴含着非常丰富的物理现象,内中则体现了物理科学原理,教师应当更多地设计让学生对身边的自然现象进行研究、对家庭中运用的生活电器进行探索的实践性作业,在作业中让学生解释其中的物理现象,并研究其原理,这样可以加深对学习的理解,更好地掌握物理知识。

3.3将生活化问题整合到研究性学习之中

生活化情境中的许多实际生活问题是作为物理探究性学习的良好素材。例如,城市道路或小区道路经常会发生路面破损的情况,造成路面损坏的原因有很多,其中大量超载汽车对路面造成的伤害是具有极大破坏性的,破坏的路面为行车造成大量不安全因素,存在安全隐患。那么,如何减少超重汽车对路面的破坏呢?如何有效延长路面的使用年限呢?怎样提出对应的合理化举措呢?这些现实生活中与学生衣食住行息息相关的复杂问题,可以作为学生的课外研究性课题,促进学生将学习的物理知识运用在实际生活中,并解决实际问题,培养学生科学严谨的思维能力和创新能力。

结语

通过以上研究可以得出相关结论,物理课堂教学首先要激发学生兴趣,从学生生活周围能够接触到的各种事物入手,将生活中的乐趣与物理课程与知识的学习运用联系起来,促使学生发现学习物理的快乐,从而培养学生积极动手、勇于创新的良好科学素养,并在学习的过程中合作探索,积极培养学生对生活中实际问题的解决能力,从而树立学生正确的科学价值观和严谨的科学态度。

参考文献:

[1]赵凯华.物理教育与科学素质培养[J].大学物理,1995,(8).

[2]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003:49.

[3]吴式颖.外国教育史教程[M].北京:人民教育出版社,1999:519.

[4]邢红军.自组织表征理论——一种物理问题解决的新理论[J].课程·教材·教法,2009,(4).

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