“雙減”背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)策略

邱 郿

(福建省福州市亭江中學(xué),福建 福州 350016)

當(dāng)今社會(huì),隨著“雙減”政策的不斷推行,教育教學(xué)方式也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。初中物理實(shí)驗(yàn)作為一種重要的教學(xué)方式,在“雙減”政策的背景下,需要不斷改進(jìn)和完善,以更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。[1]然而,由于課業(yè)壓力和考試導(dǎo)向的教育模式,很多學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一些問題,如教學(xué)方式單一、內(nèi)容不夠豐富、學(xué)生參與度不高等。[2]因此,如何在“雙減”政策的背景下改進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果,成為當(dāng)前物理教育工作者需要面對(duì)的重要問題。

本文深入探討了多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式在物理教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)和作用,根據(jù)目前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足,提出“雙減”背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)策略,以提高教育者和學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視度,推廣多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)技能的提高,以更好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,為培養(yǎng)未來的科學(xué)家和技術(shù)人才奠定基礎(chǔ)。

一、“雙減”背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)的重要性

“雙減”政策背景下,初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)變得尤為重要。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理學(xué)科的重要組成部分,對(duì)于提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握和理解具有非常重要的作用。

首先,通過改進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)可以讓學(xué)生在實(shí)踐中感受到物理現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。[3]實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能夠提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的興趣,還能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐探究精神,從而提高學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力。其次,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是動(dòng)手實(shí)踐的重要形式,改進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、判斷和解決問題的能力,提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作技能。[4]例如,儀器使用、實(shí)驗(yàn)操作方法等。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn),可以幫助學(xué)生掌握這些技能,提高實(shí)驗(yàn)操作能力,進(jìn)而幫助學(xué)生更好地理解物理知識(shí)。最后,初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)還能夠增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐探究精神。物理實(shí)驗(yàn)不僅是知識(shí)的獲取,更是一種實(shí)踐探究的方式,通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以提出問題、探索問題、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。

綜上所述,“雙減”背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)的重要性不容忽視。改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,又能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐探究精神和動(dòng)手實(shí)踐能力,有助于實(shí)現(xiàn)教育教學(xué)質(zhì)量的提高。

二、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前存在的不足

初中物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科的重要環(huán)節(jié)之一,也是學(xué)生了解物理學(xué)科的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景和科學(xué)方法的重要途徑,能夠幫助學(xué)生理解物理概念、掌握實(shí)驗(yàn)方法,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。[5]然而,實(shí)踐中初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在部分不足之處,極易影響學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣和學(xué)習(xí)積極性,甚至導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)和抵觸情緒。

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一,缺乏趣味性

初中物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較為單一,大多只涉及到課本中的一些基本概念和現(xiàn)象,缺乏多樣性和深度,難以滿足學(xué)生的多元化學(xué)習(xí)需求。內(nèi)容單一的實(shí)驗(yàn)缺乏趣味性,無(wú)法引起學(xué)生的興趣,容易讓學(xué)生感到枯燥乏味。此問題產(chǎn)生的根本原因在于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)者過于重視實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的簡(jiǎn)單性和易操作性,忽略了學(xué)生的主觀感受和興趣需求。許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于理論化,缺乏實(shí)踐性和應(yīng)用性,難以幫助學(xué)生理解物理學(xué)科的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景。[6]

2.實(shí)驗(yàn)儀器簡(jiǎn)陋,效果不佳

由于學(xué)校經(jīng)費(fèi)限制以及教育體制等因素,有些學(xué)校配備的實(shí)驗(yàn)儀器種類較少,難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。例如,部分學(xué)校的電學(xué)實(shí)驗(yàn)僅配備簡(jiǎn)單的萬(wàn)用表和電源等,學(xué)生依靠此類儀器無(wú)法開展更復(fù)雜的電學(xué)實(shí)驗(yàn),很難通過實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力。除此之外,部分實(shí)驗(yàn)儀器老舊或者損壞導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差較大,甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法正常進(jìn)行,嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)的效果。例如,進(jìn)行力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),由于缺乏高質(zhì)量的測(cè)力儀器,無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量物體的受力情況,導(dǎo)致學(xué)生難以獲取到科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從而影響學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中獲得有效的體驗(yàn),削弱了學(xué)生對(duì)物理基本原理和知識(shí)的理解。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式單一,缺乏互動(dòng)性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式通常是教師講解、演示,學(xué)生觀察、記錄,此種方式缺乏互動(dòng)性,較難激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。[7]學(xué)生容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)焦慮和厭煩情緒,缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力。同時(shí),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中往往存在不理解或者錯(cuò)誤理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的情況,而單一的教學(xué)方式無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正,極易影響學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)效果和興趣。

三、“雙減”背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)策略

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多元化,增加物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)趣味性

“雙減”背景下,應(yīng)利用現(xiàn)代化科技手段,比如虛擬實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)等開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),以此增加實(shí)驗(yàn)的多元化和趣味性。[8]例如,使用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn),組織學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)室中完成電學(xué)、力學(xué)等各種實(shí)驗(yàn),以達(dá)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)難以達(dá)到的目的。此外,虛擬實(shí)驗(yàn)室可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的可視化和可交互性,讓學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理。針對(duì)初中生的實(shí)驗(yàn)課程,教師應(yīng)盡可能選擇實(shí)踐性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),比如手工制作實(shí)驗(yàn)儀器等,此種實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生更加深入地理解實(shí)驗(yàn)原理,并培養(yǎng)他們動(dòng)手能力。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以通過設(shè)定多元化的實(shí)驗(yàn)主題,增加實(shí)驗(yàn)的趣味性。例如,與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合的“熱能轉(zhuǎn)化”實(shí)驗(yàn),通過制作實(shí)際的熱水器讓學(xué)生更加深入地理解實(shí)驗(yàn)原理;或者通過科幻題材的實(shí)驗(yàn)主題,如制作光劍等,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)科幻的魅力。

再如,關(guān)于電學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)容多元化和趣味性。第一步,引入計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)室中完成如電路搭建和調(diào)試的電學(xué)實(shí)驗(yàn),以加深學(xué)生對(duì)電學(xué)知識(shí)的理解和掌握。第二步,讓學(xué)生手工制作簡(jiǎn)單的電路板,并進(jìn)行測(cè)試,以幫助學(xué)生深入了解電路原理和實(shí)驗(yàn)操作過程。第三步,采用與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)主題,如制作閃光燈、電子鐘等,讓學(xué)生更加深入地理解實(shí)驗(yàn)原理;或者通過趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)主題,如激光迷宮等,增強(qiáng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)課程的樂趣。

2.實(shí)驗(yàn)儀器現(xiàn)代化,充分展示實(shí)驗(yàn)效果

“雙減”背景下,初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要與時(shí)俱進(jìn),不斷適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢(shì)。應(yīng)用現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)儀器可以更加精確地測(cè)量物理量,減少實(shí)驗(yàn)誤差,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度和可靠性。同時(shí),可以更加直觀地展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)知和理解。改進(jìn)“雙減”背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以采用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備,如數(shù)字化萬(wàn)用表、示波器、信號(hào)發(fā)生器等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。而且,數(shù)字化設(shè)備具有直觀的顯示界面,有助于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和理解。教學(xué)中,教師利用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件,將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以動(dòng)畫或模擬的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,有助于學(xué)生深入理解實(shí)驗(yàn)原理、提高操作技能。同時(shí),虛擬實(shí)驗(yàn)軟件還可以模擬一些實(shí)驗(yàn)室無(wú)法完成的情況,幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)過程中可能遇到的問題和解決方法。通過構(gòu)建智能化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理,能夠讓學(xué)生更加高效地完成實(shí)驗(yàn)過程,精細(xì)化的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理,并提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和歸納的系統(tǒng)性。

例如,對(duì)于電學(xué)實(shí)驗(yàn)可以使用數(shù)字化萬(wàn)用表、示波器和信號(hào)發(fā)生器等設(shè)備,同時(shí)引進(jìn)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件,學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)上完成電路的搭建和數(shù)據(jù)采集,再通過軟件模擬電路變化的過程,進(jìn)一步理解電學(xué)原理。另外,搭建智能化實(shí)驗(yàn)平臺(tái),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和報(bào)告進(jìn)行數(shù)字化管理,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中更加高效地完成實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)處理,同時(shí)也方便老師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估和指導(dǎo)。現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)儀器可以帶來更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),促進(jìn)學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)儀器現(xiàn)代化能夠幫助實(shí)驗(yàn)學(xué)生深入了解科學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn)問題并探究解決,提高其創(chuàng)新能力?？傊?實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)儀器的現(xiàn)代化可以帶來多方面的好處,有助于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)力。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式多樣化,注重與學(xué)生間的互動(dòng)性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種直觀、實(shí)際的學(xué)習(xí)方式,能夠讓學(xué)生親身參與,感受到科學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用和意義,從而更深刻地理解和掌握知識(shí)點(diǎn)?！半p減”背景下,初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)策略應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式多樣化,注重與學(xué)生間的互動(dòng)性,給學(xué)生帶來不同的體驗(yàn)和感受,從而增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和興趣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容,教師可以采用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)、示范實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)等多種方式,激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。例如,講授力的概念時(shí),可以通過傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式讓學(xué)生利用彈簧秤測(cè)量物體的重力,并通過計(jì)算得出物體的質(zhì)量;而講授平衡力和相互作用力時(shí),可以通過示范實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察平衡力和相互作用力的異同點(diǎn)等。

教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主探究,通過提出問題、討論、思考、互動(dòng)等方式,引領(lǐng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究。例如,講授摩擦力時(shí),教師可以讓學(xué)生自己應(yīng)用手邊的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān);講授電路實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以讓學(xué)生在小組中合作設(shè)計(jì)電路,并討論如何改進(jìn)電路實(shí)驗(yàn)。例如,講授牛頓第一定律時(shí),教師可以讓學(xué)生觀察小車在不同表面運(yùn)動(dòng)的距離,并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出運(yùn)動(dòng)的物體在不受力的情況下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在此模式下,教師不再是知識(shí)的傳授者,而是成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的指導(dǎo)者和促進(jìn)者,引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

例如,在“聲音傳播”物理實(shí)驗(yàn)課中,首先,教師向?qū)W生介紹聲音的傳播規(guī)律,并讓學(xué)生討論聲音傳播的條件。其次,教師組織學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究聲音的傳播速度和效果。學(xué)生在小組中合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),并采用不同材質(zhì)的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中,教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出問題并引導(dǎo)學(xué)生討論,讓學(xué)生自主探究和總結(jié)規(guī)律。最后,教師和學(xué)生一同分析總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,明確聲音傳播速度與材料密度的相關(guān)性,并在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生探究其他影響聲音傳播的因素,如溫度、濕度等。教師還可以通過展示聲音傳播的波動(dòng)形態(tài),讓學(xué)生了解聲音的振動(dòng)特性,引導(dǎo)學(xué)生思考聲音在不同媒介中的傳播方式。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師為每個(gè)小組分配任務(wù),要求其在課后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,陳述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果以及參與實(shí)驗(yàn)的思考和感受。教師鼓勵(lì)學(xué)生積極思考和表達(dá),幫助學(xué)生發(fā)展批判性思維和探究精神。通過這次實(shí)驗(yàn),學(xué)生們不僅了解了聲音傳播的規(guī)律和特性,還培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神,增加了與學(xué)生的互動(dòng),激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和動(dòng)手能力。多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和實(shí)驗(yàn)技能水平,使學(xué)生更深刻地理解和應(yīng)用物理知識(shí),為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語(yǔ)

“雙減”背景下,初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)顯得尤為重要。本文通過分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,提出了一些有效的改進(jìn)策略,包括重點(diǎn)分析多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,注重學(xué)生間的互動(dòng)性,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀器現(xiàn)代化,充分展示實(shí)驗(yàn)效果等。此類策略的實(shí)施將有助于提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣和積極性,促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的深入理解和掌握,從而提高初中物理的整體教學(xué)水平。然而,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)需要長(zhǎng)期而堅(jiān)定的努力,唯有教師和學(xué)校全力支持,同時(shí)引入更多的優(yōu)秀教學(xué)資源,才能真正實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。未來的教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)持續(xù)探索更為有效的教學(xué)方法,積極擁抱新技術(shù),進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果,以滿足不斷更新變化的教育需求。