邱 郿

(福建省福州市亭江中學(xué),福建 福州 350016)

當今社會,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)和機遇。初中物理實驗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)校的物理實驗教學(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”政策的背景下改進初中物理實驗教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果,成為當前物理教育工作者需要面對的重要問題。

本文深入探討了多樣化的實驗教學(xué)方式在物理教學(xué)中的優(yōu)勢和作用,根據(jù)目前物理實驗教學(xué)中存在的不足,提出“雙減”背景下初中物理實驗教學(xué)的改進策略,以提高教育者和學(xué)生對物理實驗教學(xué)的重視度,推廣多樣化的實驗教學(xué)方式,促進學(xué)生創(chuàng)新能力和實驗技能的提高,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”背景下初中物理實驗教學(xué)改進的重要性

“雙減”政策背景下,初中物理實驗教學(xué)的改進變得尤為重要。實驗教學(xué)是物理學(xué)科的重要組成部分,對于提高學(xué)生對物理知識的掌握和理解具有非常重要的作用。

首先,通過改進初中物理實驗教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。精心設(shè)計的實驗活動可以讓學(xué)生在實踐中感受到物理現(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]實驗教學(xué)不僅能夠提高學(xué)生對物理知識的興趣,還能夠培養(yǎng)學(xué)生的實踐探究精神,從而提高學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力。其次,實驗教學(xué)是動手實踐的重要形式,改進初中物理實驗教學(xué)能夠增強學(xué)生的動手實踐能力,可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、實驗、分析、判斷和解決問題的能力,提高學(xué)生的物理實驗操作技能。[4]例如,儀器使用、實驗操作方法等。通過實驗教學(xué)的改進,可以幫助學(xué)生掌握這些技能,提高實驗操作能力,進而幫助學(xué)生更好地理解物理知識。最后,初中物理實驗教學(xué)改進還能夠增強學(xué)生的實踐探究精神。物理實驗不僅是知識的獲取,更是一種實踐探究的方式,通過實驗,學(xué)生可以提出問題、探索問題、實驗驗證問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神。

綜上所述,“雙減”背景下初中物理實驗教學(xué)改進的重要性不容忽視。改進物理實驗教學(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)生的實踐探究精神和動手實踐能力,有助于實現(xiàn)教育教學(xué)質(zhì)量的提高。

二、初中物理實驗教學(xué)目前存在的不足

初中物理實驗是學(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)科的實際應(yīng)用場景和科學(xué)方法的重要途徑,能夠幫助學(xué)生理解物理概念、掌握實驗方法,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。[5]然而,實踐中初中物理實驗教學(xué)仍存在部分不足之處,極易影響學(xué)生對物理學(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.實驗內(nèi)容單一,缺乏趣味性

初中物理實驗內(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)容單一的實驗缺乏趣味性,無法引起學(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驗設(shè)計者過于重視實驗內(nèi)容的簡單性和易操作性,忽略了學(xué)生的主觀感受和興趣需求。許多實驗內(nèi)容過于理論化,缺乏實踐性和應(yīng)用性,難以幫助學(xué)生理解物理學(xué)科的實際應(yīng)用場景。[6]

2.實驗儀器簡陋,效果不佳

由于學(xué)校經(jīng)費限制以及教育體制等因素,有些學(xué)校配備的實驗儀器種類較少,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)實驗僅配備簡單的萬用表和電源等,學(xué)生依靠此類儀器無法開展更復(fù)雜的電學(xué)實驗,很難通過實驗提高學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣邮帜芰?。除此之?部分實驗儀器老舊或者損壞導(dǎo)致實驗結(jié)果偏差較大,甚至導(dǎo)致實驗無法正常進行,嚴重影響實驗的效果。例如,進行力學(xué)實驗時,由于缺乏高質(zhì)量的測力儀器,無法準確測量物體的受力情況,導(dǎo)致學(xué)生難以獲取到科學(xué)的實驗數(shù)據(jù),從而影響學(xué)生從實驗中獲得有效的體驗,削弱了學(xué)生對物理基本原理和知識的理解。

3.實驗教學(xué)方式單一,缺乏互動性

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式通常是教師講解、演示,學(xué)生觀察、記錄,此種方式缺乏互動性,較難激發(fā)學(xué)生主動學(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)動力。同時,學(xué)生在實驗過程中往往存在不理解或者錯誤理解實驗現(xiàn)象的情況,而單一的教學(xué)方式無法及時發(fā)現(xiàn)和糾正,極易影響學(xué)生對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)效果和興趣。

三、“雙減”背景下初中物理實驗教學(xué)的改進策略

1.實驗內(nèi)容多元化,增加物理實驗教學(xué)趣味性

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

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

2.實驗儀器現(xiàn)代化,充分展示實驗效果

“雙減”背景下,初中物理實驗教學(xué)需要與時俱進,不斷適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢。應(yīng)用現(xiàn)代化的實驗儀器可以更加精確地測量物理量,減少實驗誤差,提高實驗結(jié)果的精確度和可靠性。同時,可以更加直觀地展示實驗現(xiàn)象,增強學(xué)生對物理現(xiàn)象的認知和理解。改進“雙減”背景下初中物理實驗教學(xué),可以采用數(shù)字化實驗設(shè)備,如數(shù)字化萬用表、示波器、信號發(fā)生器等進行實驗教學(xué),以提高實驗數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。而且,數(shù)字化設(shè)備具有直觀的顯示界面,有助于學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察和理解。教學(xué)中,教師利用虛擬實驗軟件,將實驗現(xiàn)象以動畫或模擬的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,有助于學(xué)生深入理解實驗原理、提高操作技能。同時,虛擬實驗軟件還可以模擬一些實驗室無法完成的情況,幫助學(xué)生理解實驗過程中可能遇到的問題和解決方法。通過構(gòu)建智能化實驗平臺,對實驗數(shù)據(jù)、實驗報告等信息實現(xiàn)數(shù)字化管理,能夠讓學(xué)生更加高效地完成實驗過程,精細化的實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理,并提升學(xué)生對實驗結(jié)果分析和歸納的系統(tǒng)性。

例如,對于電學(xué)實驗可以使用數(shù)字化萬用表、示波器和信號發(fā)生器等設(shè)備,同時引進虛擬實驗軟件,學(xué)生可以在計算機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,進一步理解電學(xué)原理。另外,搭建智能化實驗平臺,將實驗數(shù)據(jù)和報告進行數(shù)字化管理,讓學(xué)生在實驗中更加高效地完成實驗過程和數(shù)據(jù)處理,同時也方便老師對學(xué)生實驗結(jié)果進行評估和指導(dǎo)。現(xiàn)代化的實驗儀器可以帶來更加先進的科學(xué)技術(shù),促進學(xué)生科技創(chuàng)新能力的培養(yǎng),實驗儀器現(xiàn)代化能夠幫助實驗學(xué)生深入了解科學(xué)知識,發(fā)現(xiàn)問題并探究解決,提高其創(chuàng)新能力。總之,實現(xiàn)實驗儀器的現(xiàn)代化可以帶來多方面的好處,有助于提高實驗教學(xué)的質(zhì)量和效果,增強學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的競爭力。

3.實驗教學(xué)方式多樣化,注重與學(xué)生間的互動性

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

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

例如,在“聲音傳播”物理實驗課中,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)計實驗,探究聲音的傳播速度和效果。學(xué)生在小組中合作設(shè)計實驗,并采用不同材質(zhì)的物品進行實驗。實驗過程中,教師根據(jù)學(xué)生的實驗結(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)實驗結(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形態(tài),讓學(xué)生了解聲音的振動特性,引導(dǎo)學(xué)生思考聲音在不同媒介中的傳播方式。實驗結(jié)束后,教師為每個小組分配任務(wù),要求其在課后撰寫實驗報告,陳述實驗設(shè)計和結(jié)果以及參與實驗的思考和感受。教師鼓勵學(xué)生積極思考和表達,幫助學(xué)生發(fā)展批判性思維和探究精神。通過這次實驗,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)能力和團隊合作精神,增加了與學(xué)生的互動,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和動手能力。多樣化的實驗教學(xué)方式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和實驗技能水平,使學(xué)生更深刻地理解和應(yīng)用物理知識,為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

“雙減”背景下,初中物理實驗教學(xué)的改進顯得尤為重要。本文通過分析實驗教學(xué)中存在的問題,提出了一些有效的改進策略,包括重點分析多樣化的實驗教學(xué)方式,注重學(xué)生間的互動性,推動實驗儀器現(xiàn)代化,充分展示實驗效果等。此類策略的實施將有助于提高學(xué)生對物理實驗的興趣和積極性,促進學(xué)生對物理知識的深入理解和掌握,從而提高初中物理的整體教學(xué)水平。然而,物理實驗教學(xué)的改進需要長期而堅定的努力,唯有教師和學(xué)校全力支持,同時引入更多的優(yōu)秀教學(xué)資源,才能真正實現(xiàn)物理實驗教學(xué)質(zhì)量的提高。未來的教學(xué)實踐中,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),進一步提高實驗教學(xué)的質(zhì)量和效果,以滿足不斷更新變化的教育需求。