施志敏

(江蘇省南京市江寧區(qū)麒麟科創(chuàng)園學(xué)校,江蘇 南京 210000)

“雙減”政策提出以來,學(xué)校教育要將“減負(fù)增效”作為導(dǎo)向,高效利用課堂教學(xué)時間,設(shè)置教學(xué)活動,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率.物理教學(xué)內(nèi)容大多和生活有關(guān),通過學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象,揭示物理本質(zhì)或規(guī)律.實驗教學(xué)過程中,教師要從減輕負(fù)擔(dān)、提高效率角度出發(fā),探索高效的實驗教學(xué)之路,響應(yīng)政策要求,提高教學(xué)質(zhì)量.

1 “雙減”對初中物理實驗教學(xué)提出的要求

“雙減”提出兩個減法,一是減輕學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān),二是減輕校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān).對“雙減”政策深度分析,不難發(fā)現(xiàn),改革教學(xué)方向,提高課堂教學(xué)質(zhì)量就是減輕學(xué)生壓力.從物理實驗教學(xué)角度分析,實驗屬于物理學(xué)科的重要教學(xué)內(nèi)容.通過實驗教學(xué),啟發(fā)學(xué)生思考,參與動手實踐,掌握物理知識.在“雙減”政策實施階段,物理實驗教學(xué)不再局限于學(xué)生對知識的理解,更重要的是要使其掌握實驗操作,發(fā)現(xiàn)知識規(guī)律,實踐能力得到全面發(fā)展.教師要從“雙減”政策要求出發(fā),開展實驗教學(xué)設(shè)計,秉承減負(fù)增效教育理念,優(yōu)化實驗教學(xué)方法,運用以生為本理念,讓學(xué)生輕松參與實驗學(xué)習(xí),實現(xiàn)能力提升[1].

2 “雙減”背景下初中物理實驗教學(xué)策略

2.1 從實際生活出發(fā),關(guān)注學(xué)生興趣培養(yǎng)

在“雙減”背景下,實驗教學(xué)要從學(xué)生生活出發(fā),將物理實驗和學(xué)生生活相聯(lián)系.初中生對生活事物感興趣,特別是新鮮事物,所以,實驗過程運用生活化教學(xué)方法,能夠增強(qiáng)學(xué)生對實驗內(nèi)容的熟悉度,還能減輕學(xué)生學(xué)習(xí)過程的枯燥感,使其體會到物理實驗學(xué)習(xí)的樂趣,感受知識魅力.生活化教學(xué)方法的應(yīng)用還能深化學(xué)生對物理實驗的認(rèn)識,從而產(chǎn)生主動探索知識的熱情,幫助學(xué)生在輕松學(xué)習(xí)環(huán)境當(dāng)中掌握物理知識.

例如,在“力”這部分知識學(xué)習(xí)過程中,為了幫助學(xué)生理解“力的作用是相互的”,如果條件允許,教師可以組織學(xué)生參與拔河比賽,利用比賽實踐,感受力的作用.同時,為了呈現(xiàn)直觀的實驗效果,教師可以選擇2個彈簧測力計,將其相互掛接之后拉引,幫助學(xué)生清晰地看到力的作用是相互的[2].

2.2 巧用信息技術(shù),營造輕松課堂氛圍

在“雙減”背景下,教師要與時俱進(jìn),樹立先進(jìn)的教學(xué)理念,利用信息技術(shù)輔助實驗教學(xué),營造輕松的課堂教學(xué)氛圍,達(dá)到減負(fù)增效目的.信息技術(shù)應(yīng)用過程中能夠營造直觀的實驗情境,學(xué)生對于信息化資源更感興趣,能夠集中精力觀察實驗現(xiàn)象或流程.同時,網(wǎng)絡(luò)中實驗教學(xué)資源極為豐富,大部分視頻都能將物理實驗現(xiàn)象、實驗步驟等呈現(xiàn)出來,用直觀的方式展示抽象實驗.部分物理實驗過程具有危險性,無論是在課堂還是實驗室講解都相對困難,此時,教師可以選擇信息化視頻或者利用教學(xué)軟件作為實驗教學(xué)的補(bǔ)充.信息化資源具有可重復(fù)利用的特點,信息共享便利,能夠突破時空限制,對于課堂上不理解的知識,學(xué)生課后能夠重復(fù)復(fù)習(xí),直到完全消化.所以,教師可以發(fā)揮信息技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢,達(dá)到減負(fù)增效目的[3].

比如,講解電路實驗時,教師可選擇仿真實驗軟件,在軟件當(dāng)中對電路連接操作進(jìn)行模擬,指導(dǎo)學(xué)生自主完成電路設(shè)計,最后繪制電路圖.信息化軟件的應(yīng)用,虛擬實驗平臺被引入物理實驗教學(xué),學(xué)生可以根據(jù)需求對電路進(jìn)行調(diào)整,還能自主選擇實驗器材.在虛擬的實驗環(huán)境下,學(xué)生可以大膽操作,無需擔(dān)心實驗儀表或者儀器由于操作失誤受到損害,也不會對學(xué)生安全造成威脅.學(xué)生在探索電路知識的時候,通過大膽猜想和驗證,輕松學(xué)習(xí),感受物理實驗學(xué)習(xí)的樂趣,提高探究能力,形成高階思維.除此之外,信息化軟件能滿足學(xué)生課后探究物理實驗的欲望,學(xué)生在家也可利用軟件檢驗電路圖設(shè)計的合理性,滿足其拓展學(xué)習(xí)需求.

2.3 轉(zhuǎn)變實驗類型,調(diào)動學(xué)生自主性

傳統(tǒng)物理實驗教學(xué),大多是由教師平鋪直敘地將知識直接傳授給學(xué)生,難以完全將實驗教學(xué)的價值充分發(fā)揮.在“雙減”背景下,教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)方式,將驗證實驗進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使之變?yōu)樘骄繉嶒?鼓勵學(xué)生在實驗當(dāng)中參與探究學(xué)習(xí),深挖實驗探究功能.經(jīng)歷實驗假設(shè)、情境創(chuàng)設(shè)等環(huán)節(jié),將物理實驗作為載體,找到問題解決方式,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng).用探究實驗轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度,令其主動參與實驗過程.實驗教學(xué)過程中,教師可以創(chuàng)設(shè)問題情境,要求學(xué)生通過猜想和假設(shè)設(shè)計實驗方案,掌握抽象演繹、綜合分析等實驗方法,形成批判思維,達(dá)到學(xué)習(xí)目的.

例如“探究液體壓強(qiáng)”這部分實驗教學(xué),筆者要求學(xué)生利用生活經(jīng)驗進(jìn)行聯(lián)想,猜測影響液體壓強(qiáng)因素有哪些?學(xué)生在猜想階段積極發(fā)散思維,有的認(rèn)為液體壓強(qiáng)和液體本身性質(zhì)相關(guān),不同液體壓強(qiáng)不同,用物理語言表達(dá),就是液體壓強(qiáng)與之密度相關(guān).部分學(xué)生還可結(jié)合自身游泳經(jīng)歷,大膽猜想壓強(qiáng)和液體深度相關(guān),主要是人在水中深度越大,感受到的壓力也就越大.對于以上學(xué)生給出的答案,教師可以暫不點評,要求學(xué)生根據(jù)猜想設(shè)計驗證實驗,證明自身結(jié)論正確與否.在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生根據(jù)假設(shè),制定實驗方案.認(rèn)為壓強(qiáng)和液體密度相關(guān)的學(xué)生選擇三種液體,保證其他變量相同,認(rèn)為液體壓強(qiáng)與深度相關(guān)的學(xué)生,通過觀察液體深度不同壓力大小,判斷結(jié)論.在探究實驗實施階段,學(xué)生對于實驗猜想和實驗過程具有主動權(quán)和決策權(quán),在探究過程中感受物理知識,提高問題分析、問題解決的能力以及學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感,動手能力得到鍛煉,實現(xiàn)減負(fù)提質(zhì)的教學(xué)目標(biāo).

2.4 小組合作學(xué)習(xí),提高學(xué)生綜合能力

物理學(xué)知識相對抽象,部分學(xué)生的認(rèn)知能力和理解能力不高,在實驗學(xué)習(xí)方面顯得尤為吃力.在“雙減”政策實施環(huán)境下,教師要秉承減負(fù)提質(zhì)增效原則完成實驗教學(xué).小組合作教學(xué)模式中,小組成員可以發(fā)揮自身的優(yōu)勢互補(bǔ)作用,學(xué)優(yōu)生幫助學(xué)困生,共同完成實驗探究.同時,學(xué)生在合作交流過程當(dāng)中還能增進(jìn)情感,樹立合作意識,提高協(xié)作能力.對此,在物理實驗教學(xué)過程,教師應(yīng)圍繞教學(xué)目標(biāo),設(shè)置探究任務(wù),要求學(xué)生以小組為單位,完成任務(wù)深入理解物理知識,培養(yǎng)學(xué)生的操作技能和道德品質(zhì),打造高效物理課堂,完成“雙減”教學(xué)目標(biāo).

例如“歐姆定律”實驗探究活動組織階段,教師可以提前設(shè)置探究主題“電流和哪些因素相關(guān)”,要求學(xué)生以小組為單位,共同參與探究過程.在探究之前,為各個小組準(zhǔn)備實驗材料,滑動變阻器、開關(guān)、電壓表、定值電阻(15 Ω、10 Ω、5 Ω)各一個,干電池兩節(jié),導(dǎo)線若干.小組成員可以合作探究電流影響因素,根據(jù)探究思路,設(shè)計電路圖,驗證假設(shè).合作探究之前,合理分組為關(guān)鍵,教師要遵循“組內(nèi)異質(zhì)”和“組間同質(zhì)”等原則,保證每個小組成員能力存在差異,各小組之間學(xué)生物理水平均衡.在探究任務(wù)發(fā)布以后,每個小組成員都能大膽提出假設(shè),共同參與實驗方案,驗證實驗結(jié)果.各小組探究實驗完成以后,選出一名代表展示成果,教師及時點評.在合作教學(xué)模式應(yīng)用下,學(xué)生團(tuán)隊精神、合作意識能夠得到培養(yǎng),還能樹立實事求是科學(xué)態(tài)度,實現(xiàn)能力多元化發(fā)展,完成育人目標(biāo),促進(jìn)“雙減”政策有效落實.

2.5 改進(jìn)實驗方案,增強(qiáng)實驗效果

部分教材當(dāng)中的實驗選用傳統(tǒng)實驗裝置,實驗現(xiàn)象的呈現(xiàn)可能不夠明顯.比如“做功改變物體內(nèi)能”這一實驗,傳統(tǒng)裝置在物體內(nèi)能改變,實驗現(xiàn)象明顯度略有不足,將傳感器裝置引入,能夠改進(jìn)裝置,克服時間困難.教材當(dāng)中“內(nèi)能”部分演示實驗是將硝化棉置于帶活塞的玻璃筒內(nèi),實驗過程將活塞快速下壓,此時硝化棉溫度升高被引燃,代表當(dāng)氣體溫度增高時,內(nèi)能增加,也能代表做功可改變氣體內(nèi)能.在燒瓶內(nèi)加入適量水,之后向內(nèi)部充氣,燒瓶上方的塞子可以跳起來,并在瓶內(nèi)產(chǎn)生白霧,代表瓶中水蒸氣能夠液化成水滴,實驗結(jié)果表明氣體膨脹過程對外做功,溫度下降,內(nèi)能減少,以上實驗可以代表做功可改變物體內(nèi)能.但是第一個實驗裝置操作過程,要注意力度技巧應(yīng)用,可能由于活塞力度或者硝化棉受潮因素,影響演示效果,且硝化棉燃燒生成氣體會污染環(huán)境,操作不容易.第二項實驗裝置可能由于溫度變化不夠明顯,導(dǎo)致教室后排學(xué)生可能難以看到那白霧,液化程度定量顯示不足,學(xué)生存在疑問.兩種實驗裝置未能直觀將物體內(nèi)能變化影響因素呈現(xiàn)出來.

針對以上問題,筆者對教材實驗裝置進(jìn)行改進(jìn),選擇溫度、壓強(qiáng)、濕度等傳感器,數(shù)據(jù)采集器、打氣筒、熱熔膠、橡皮活塞、玻璃膠槍、啟普發(fā)生器等.使用膠槍對于啟普發(fā)聲器當(dāng)中氣體壓縮做功,以溫度作為內(nèi)能變化量度,通過顯示裝置對溫度情況實時顯示.電腦顯示器還能呈現(xiàn)溫度變化圖像,進(jìn)而得到壓縮空氣做功及內(nèi)能變化關(guān)系.對壓縮氣體進(jìn)行持續(xù)做功,直到活塞彈出之后觀察溫度變化,借助壓強(qiáng)傳感器、濕度顯示器對于瓶內(nèi)氣壓變化、水蒸氣液化等情況實施監(jiān)測.實驗過程,推動膠槍壓縮空氣時,裝置顯示溫度、濕度和氣壓等均上升,直觀呈現(xiàn)出壓縮的氣體能夠增加其內(nèi)能,機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化,持續(xù)做功一直到活塞被彈出,啟普發(fā)生器當(dāng)中出現(xiàn)白霧,代表溫度降低、瓶內(nèi)水蒸氣液化成水滴.實驗現(xiàn)象不明顯時觀察濕度、氣壓變化圖像,也能夠驗證結(jié)論.

經(jīng)過改進(jìn)實驗裝置,利用先進(jìn)的傳感器對于物體內(nèi)能變化實時反映,實驗階段沒有明火出現(xiàn),安全系數(shù)更高.同時,活塞與啟普發(fā)生器可以使用細(xì)線連接,防止活塞飛出傷到學(xué)生,保證實驗安全.傳感器靈敏度高,可以隨時反映壓縮瓶內(nèi)部溫度、濕度和氣壓變化,得出結(jié)論可信度更高.改進(jìn)實驗裝置之后,借助傳感器測出瓶內(nèi)溫度、濕度和氣壓變化,得到曲線圖,將以上物理量對比,學(xué)生可以清晰觀察到實驗現(xiàn)象,利于學(xué)生思維過渡.傳感器的應(yīng)用數(shù)據(jù)信息獲取更加精確,便于總結(jié)溫濕度、內(nèi)能變化、做功之間關(guān)系,利于學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng).實驗結(jié)果顯示直觀,減少課堂實驗時間,提高實驗效率,能夠落實“雙減”政策要求.

3 結(jié)束語

“雙減”政策的實施為初中物理實驗教學(xué)指明了方向.教師在物理實驗教學(xué)中,要積極貫徹“雙減”政策,從學(xué)生興趣培養(yǎng)出發(fā),善于應(yīng)用信息技術(shù),營造輕松的學(xué)習(xí)氛圍.利用探究實驗、家庭實驗等培養(yǎng)學(xué)生物理思維,依托小組合作,為學(xué)生搭建探究平臺,提高其綜合能力.