初中物理生活化教学策略研究

2018-02-26 21:45:34许昌市教育技术装备管理中心王俊伟
学苑教育 2018年15期
关键词:大气压矿泉水瓶浮力

许昌市教育技术装备管理中心 王俊伟

物理是一门与日常生活关系非常密切的学科,也可以说物理的原理和知识贯穿在人们生活的每时每刻中。初中物理生活化教学就是要借助生活化的情境,尽量用生活化的实验进行教学,用生活中的物理现象去验证和理解物理知识,从生活中来、到生活中去,从本源上克服学生课堂上难理解,机械记的难题。本文从个人实际教学经验出发来谈谈关于初中物理生活化教学策略的问题。

一、生活化教学情境设计和生活化素材的利用

1.从生活中来——选择学生熟悉的生活素材创设教学情境。

心理学研究表明,学习的内容与学生熟悉的生活背景越贴近,学生自觉接纳知识的程度就越高。生活中有大量的物理现象和问题,都能被应用于创设教学情境中。例如,在学习“力的相互作用”一课时,教师根据学生的生活经验可以提出这么几个问题,“为什么划船时,桨向后划,船向前走”“为什么鸡蛋敲击桌面,鸡蛋壳破”“为什么滑旱冰时推别人,自己也向后退”;学习“光的折射”时,“为什么筷子在水中看起来变弯折了”。由于问题是学生或师生从生活素材中提出的,学生会感受到原来物理研究问题就在我们身边,增强他们对生活的热情、探究的意识和能力。

2.生活中发现物理——引导学生主动探究生活问题。

在利用学生熟悉的生活素材创设教学情境后,教师要引导学生提出问题并分析和解决问题,例如在讲“滑动摩擦力影响因素”新课时,学生根据已有的生活经验完全可以猜想出压力大小(若手摁着木块,木块很难拉动;椅子很容易被推动,但坐上人之后很难推动)、接触面粗糙程度(冬天人在冰面上很难行走)、接触面积(物体接触面积大的很难拉动),在进行实验探究后很容易将接触面积这一因素排除。从生活化现象导入新课,可以激发学生好奇心,引导学生思考与分析,促进学生积极探索与实践。结合生活来学习物理,学生自然倍感亲切和有趣,他们会被浓厚的生活情境所触动,兴致勃勃地投入到物理学习之中。

3.到生活中去——将物理学应用于学生生活和社会实际。

营造“生活化”的物理教学,还要恰到好处地将物理学回归到学生的生活世界,也就是用所学物理知识来分析、解决学生生活世界中的实际问题。例如在学习了影响摩擦力大小因素后,可以让同学们解释一些生活中的现象,或试着解决生活中的一些难题。下雨了,在泥泞的道路上车轮打滑怎么办?让同学们思考,打滑是因为摩擦力太小,那么怎么增大摩擦力呢?想想影响摩擦力大小的因素,可以增大压力,或增大接触面的粗糙程度。所以我们可以在车上多坐一些人加大车对地面的压力。如果是在雪天可以给车轮加上防滑链,增加接触面的粗糙程度来增大摩擦力。

知识就是力量,学习物理本就是为了运用,如果能从实际生活中找到切入点,以点带面从学生熟悉的场景开始展开教学,最后再回到生活中去,这样才是物理教学真正的意义。

二、课堂或者课外实验生活化,普及物理小实验

物理有理论和实验两大块,物理的发展离不开实验的推动,课堂教学也离不开实验的帮助,实验能让物理知识更加生动形象,让我们的讲述更具有说服力,让同学们更加信服,更容易理解。传统的实验有太多局限性,有很多演示实验现象不太明显,好多老旧的实验学生不大感兴趣。因此引入生活化的实验,把部分实验生活化,形象生动很有可能引起大家的兴趣。

1.挖掘生活资源进行物理实验。

物理教学中的生活资源的范围较广。在物理教学过程中用来帮助学生学习物理的一切素材。狭义上说是指在物理教学过程中除课程教材以外的起辅助作用的教学资源,例如身边常见的随手可得的日常生活用品。但学生往往对日常生活用品熟视无睹,若利用随处可见的生活物品做实验或自制实验教具,学生对实验所用的物品熟知,自然感到好奇,从而吸引学生的注意力,活跃课堂气氛,使物理教学贴近学生的日常生活,消除对学习物理的畏难情绪,激发学生学习物理的兴趣,让学生在玩中就理解掌握了物理知识,也能让学生深刻体会到生活中处处有物理。学生也能利用课余时间亲自动手进行实验,培养学生的动手能力和创造性。

例如在学习《大气压强》时,老师可以带来塑料挂钩、矿泉水甁、乒乓球等生活常见物品,在老师引导下,学生可以讨论,做出很多证明大气压强存在的实验,学生对学习物理的兴趣倍增,课堂气氛非常活跃,课下还有学生讨论实验方法。在学习《声音的产生与传播》时,老师可以让学生从家里带来一些可以发声的物品,在课堂上请学生让他们发出声音,从而探究这些物品是怎样发出声音的,在探究过程中,可以让学生用手摸着喉咙说话;拨动紧绷的橡皮筋,观察其发出声音时的情况;把塑料尺的一端伸出桌外,拨动尺的伸出端,观察其发出声音时的情况;在扬声器上放上乒乓球,观察扬声器发声时乒乓球的情况等等,引导学生总结归纳出:一切物体发声时都在振动。最后,还可引导学生总结归纳出:一切物体发声时都在振动。最后还可以现场制作“土电话”证明固体也能传声。

2.巧用生活物品进行“非常规”实验。

“非常规”物理实验是指利用学生熟悉的随手可得的生活物品等材料进行的物理实验教学活动,具有一定的趣味性和简易性。生活中的一切物品都可以成为开展物理实验的重要课程资源,教师可以引导学生巧用生活物品进行各类型物理实验。

案例一:巧用矿泉水瓶做的一些物理实验

(1)大气压强:由于大气看不见摸不着,我们可以让学生通过实验观察验证大气压的存在。

①往矿泉水瓶装一些热水,摇晃矿泉水瓶后把热水倒出,再拧紧瓶盖,过一会儿可以观察到矿泉水瓶就慢慢变瘪了,这是因为瓶内蒸气遇冷液化,瓶内大气压逐渐降低,小于瓶外大气压,证明了大气压强的存在。

②将一矿泉水瓶装满水,瓶口朝下浸没在水中,然后手拿瓶底向上提,若瓶口未离开水面,则瓶里始终充满水。然后在瓶底钻一小孔,此时观察瓶中水面的变化,始终与瓶外水面相平。两次实验瓶中的水面变化不同,这是因为第一次实验的瓶里无大气压,瓶外有大气压;第二次实验的瓶内外都有大气压,相互抵消,从而证明大气压的存在。

(2)液体压强随深度的增加而增大。

在一矿泉水瓶的侧壁上扎三个高度不同的小孔,先用透明胶带堵住,给瓶里装满水后撕掉透明带,可以看到水从三个小孔中喷出,比较水柱喷出的距离,可以得出结论:同种液体压强随深度的增加而增大。

(3)流体压强与流速的关系。

把两根筷子放在两摞相同高度的书上,再把两个空矿泉水瓶分别横放在筷子上,调整矿泉水瓶间的距离适当。然后向两个矿泉水瓶之间吹气,发现两个矿泉水瓶在相互靠近。说明流体中流速与压强的关系是:流速越大,压强越小。

(4)浮力。

①浮力产生的原因。

对于“浮力产生的原因”,教材给出理论解释,为帮助学生理解,可进行以下实验:将矿泉水瓶(瓶口内径略小于乒乓球直径)的底部去掉,把一乒乓球放在瓶口处,向瓶里注水,可以观察到水从瓶口流出,乒乓球不上浮。再用手指堵住瓶口,可以观察到乒乓球上浮起来。乒乓球一开始不上浮是因为乒乓球与瓶口接触不严密,且瓶口内径略小于乒乓球直径,故乒乓球上表面受到水的压力,下表面没有受到水的压力,因此乒乓球不上浮。后来乒乓球又上浮是因为此时乒乓球上、下表面都受到水的压力。且下表面所受的压力大于上表面所受的压力,故乒乓球上浮。这一实验可以让学生清楚的理解浮力产生的原因,即液体对物体上、下表面存在压力差。

②浮力的方向。

初二物理教材中没有设置实验来探究浮力的方向,教师通常直接给出结论让学生记住,但学生并不理解。为突破这一难点,可利用乒乓球和矿泉水瓶进行以下实验:将一矿泉水瓶底去掉,用胶带把细线的一端固定在乒乓球上,另一端固定在矿泉水瓶口,并且用瓶塞塞住矿泉水瓶口,再不断往去底的矿泉水瓶中倒水,一开始乒乓球浮在水面上,当细线拉直后,继续倒水,则乒乓球浸没在水中,可以看到此时线的方向始终是竖直的,说明乒乓球受到水的浮力,且浮力方向是竖直向上的;再把矿泉水瓶向不同方向倾斜,可以发现线的方向总是竖直的,则说明乒乓球受到的浮力的方向总是竖直向上的。

在实际教学中,很多教师也已经关注生活化教学问题,意识到在物理教学过程中需要与实际生活结合,表现出对生活化教学的认同。生活化教学能够极大地调动同学们的主动性,但同时也需要老师在课下付出更多。

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