利用生活化素材开发初中物理趣味实验

作     者：汪岱琳 

作者单位：西南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨科

授予年度：2023年

学科分类：04[教育学] 

主      题：趣味物理 实验 生活化素材 物理核心素养 

摘      要：义务教育阶段物理课程的根本目的在于立德树人,通过培养学生的核心素养为他们的终身发展奠定基础。《义务教育物理课程标准(2022版)》提出了物理课程的目标:通过物理学视角认识自然,解决实际问题,初步形成科学的自然观;引导学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,养成科学思维习惯,进而学会学习。这也意味着教师需要激发并保持学生对自然世界的好奇心与探究热情。如何培养学生主动探索自然的内驱力则需要从学生的兴趣着手。国际科学教育领域的研究表明,兴趣是重要的科学素养。由于新建校实验器材不足的问题较为普遍,就如何利用生活化物品开展必做教学实验以及如何开展趣味实验教学来吸引学生的兴趣也成为了当下热议的话题。本文基于此背景进行了理论分析和教学实践,研究如何利用生活中的物品设计教师演示实验与学生实验,尽可能激发学生的物理学习兴趣。首先,通过查阅文献来了解国内外关于趣味物理实验的研究历史和现状,对趣味物理实验以及生活化实验器材的概念进行界定并分析了趣味物理实验的特点。其次,基于中学生心理发展的特点,结合建构主义理论、多元智能理论、人本理论、马斯洛的七个需要层次等理论基础,阐述了初中物理课堂利用生活化器材开展趣味实验的必要性。接着,依据上述理论基础,对学生及老师趣味实验现状开展了调查研究,从而总结出开展趣味实验教学时学生的需求以及教师遇到的问题,并针对此矛盾冲突提出了趣味物理实验应用于课堂教学的几条应用策略:将部分课堂演示实验转化为家庭实验;使用生活化材料,降低实验门槛;学生合作实验,协同进步;转变观念,培养学生科学素养;注重创新,迁移应用。最后,本文以沪科版八年级物理教材为基础,从力学、光学、声学三个板块的知识点出发,以《义务阶段物理课程标准(2022版)》为纲,设计了32个教师演示实验和学生自主实验,学生利用寒假时间完成学生自主实验,录制实验视频发送给教师,笔者仔细浏览后逐一回复;总结学生实验过程中的典型问题,然后将学生完成的趣味物理实验视频揉入到自己的课堂教学中,引导学生通过交流与讨论的方式来解决问题,从而提高学生的批判性思维、创新性思维和合作精神等。通过本文的理论和实践研究,发现趣味实验确实可以提高学生的学习兴趣,对低分段学生的作用尤为显著。学生在完成自主实验的过程中,可以培养他们的合作意识,帮助他们取得更多的成功体验和成就感,增强他们的自信心和积极性,从而更好地投入到学习中。这样,学生能够更好地将知识内化,真正做到课标要求的“从生活走向物理,从物理走向社会。希望本文的研究可以为一线教师提供课堂素材,使趣味物理实验更好地融入课堂中。