初中物理生活元素與科學探究的整合

徐海明

[摘要]科學探究是學生學習初中物理的主要方式。在教學實踐中，把生活元素融入學生的探究活動，有助于學生各方面能力的提高。文章以《液體內部的壓強》探究活動設計為例，進行分析探討。

[關鍵詞]初中物理 生活情境 探究

相比于物理學科知識，學生對自己所處的生活世界更加熟悉，他們對物理學習充滿好奇，也習慣于用自己的知識和經驗來解讀生活中的物理現象。由于認識的膚淺以及分析方法的缺失，他們在分析探究的過程中產生了不少的疑惑。為了解決這些疑惑，教師在物理教學中，要善于依托學生的生活背景，建立讓學生感受物理、體驗科學的平臺，引導學生從生活走向物理，讓學生在物理探究中感悟科學、積累方法。

一、創設生活化物理情境，引出問題，啟發思考

教育心理學認為，當學科知識貼近學生的生活背景時，學生就容易接受新的知識。因此，初中物理教學必須關注學生真實的生活經驗，教師的課堂設計要有機整合生活和學習這兩方面的內容，從生活情境提出科學問題，從學生的生活中尋找物理知識的原型，啟發學生探究物理規律。物理教學要立足于學生的生活經驗和前概念，切實圍繞學生生活創設情境，拉近物理與生活的距離。實際操作中，教師要善于對相關素材進行篩選和整合，充分發掘題材的生動性、真實性以及趣味性，并通過多元化的方式創設情境，將相關元素融人物理教學，如生活實例的列舉、生活化實驗的演示、實物或實景視頻的展示等。

情境創設1：（生活實例）三峽工程簡介，突出水壩設計特點：上窄下寬。

情境創設2：（生活化實驗）選取一個大號空飲料瓶，從上至下鉆出三個小孔，并用橡皮泥將小孔封住，然后將水逐漸注入瓶中，觀察有關實驗現象。

情境創設3：（視頻播放）以視頻來展示物理課堂無法直接呈現的經典實驗——1684年帕斯卡的“裂桶實驗”：將一只注滿水的木桶密封好，并在桶蓋上安裝一根長度足夠的管子，然后從上端向細管中灌人清水，結果幾杯水一灌，木桶被壓裂，水從裂縫中不斷流出。

教學過程中，教師要善于通過情境的創設，激起學生的問題意識，并鼓勵學生將問題表征出來。上述情境設計中，教師多角度地整合素材，其目的也就在于此。當然，對剛剛接觸物理的初中生而言，我們更要善于引導。學生剛開始提出的問題比較膚淺，例如，“建造大壩為什么要上窄下寬？”“水為什么會從小孔中射出？”等，類似的問題都停留在事物的表面，沒有深入科學本質。所以，初中物理教師要啟發學生的理性思維，將學生的認識導向正確的切人點，并在思考和討論中，將生活現象轉變成有意義的物理問題。

問題1：液體內部壓強與其深度有關系嗎？

問題2：液體內部壓強與其深度有著怎樣的關系？

這兩個問題由淺入深，由定性到定量幫助學生明確物理探究的基本目標。教師進一步鼓勵學生結合生活經驗，圍繞相關問題進行科學猜想。

猜想1：液體的壓強與內部深度沒有關系。

猜想2：液體的壓強隨內部深度的增大而增大。

二、從生活中挖掘素材，引導學生設計物理實驗，服務于規律探究

為了幫助學生更有效地進行規律探究，教師應積極挖掘素材，創造相應條件，引導學生進行實驗設計。為了充分利用學生的生活經驗，教師要善于從現實生活中選取實驗器材。例如，在液體壓強的規律探究中，教師可以為每一組學生提供空飲料瓶、橡皮膜等實驗器材，鼓勵學生開動腦筋，設計實驗。

學生在教師的鼓勵下，在與同學的交流討論中，不斷完善實驗設計，最終呈現出以下幾種既簡單又富有物理思想的實驗方案。

實驗方案1：在飲料瓶側壁相同高度的不同方向鉆出小孔，將瓶子注滿清水，觀察從相同高度小孔噴出的水柱射程，以此來對比壓強的大小。實驗結果表明，相同高度的各個小孔所噴射的水流的射程是一樣的。這表明水柱的噴射速度相等，即表明液體在相同深度處壓強的大小相同。

實驗方案2：將飲料瓶注滿清水，用橡皮膜封住瓶口并扎緊，將瓶子倒轉過來，可觀察到橡皮膜向下鼓起，由此表明液體對容器底部有壓強；將瓶子轉過九十度，即瓶身水平放置，瓶口朝側邊，可以發現橡皮膜向外鼓起，以此表明液體對容器側壁也存在壓強。

實驗方案3：在飲料瓶側壁等高的不同方向鉆出小孔，將瓶子注滿清水后蓋緊瓶蓋，擠壓瓶身。實驗表明，擠壓力度越大，水從小孔噴出的速度就越大，該現象說明封閉液體能夠傳遞壓強，生動地詮釋了液體的壓強。

上述物理實驗都是學生結合生活經驗設計出來的，運用最簡單、最常見的物品演繹出富有物理思想的科學情境。在這些過程中，學生能深刻地感悟液體壓強，并逐步認識液體壓強與深度的關系。

（責任編輯 易志毅）