“雙減”背景下初中物理實驗教學改進策略

邱 郿

(福建省福州市亭江中學,福建 福州 350016)

當今社會,隨著“雙減”政策的不斷推行,教育教學方式也面臨著前所未有的挑戰和機遇。初中物理實驗作為一種重要的教學方式,在“雙減”政策的背景下,需要不斷改進和完善,以更好地滿足學生的學習需求和培養學生的創新能力。[1]然而,由于課業壓力和考試導向的教育模式,很多學校的物理實驗教學存在一些問題,如教學方式單一、內容不夠豐富、學生參與度不高等。[2]因此,如何在“雙減”政策的背景下改進初中物理實驗教學,提高學生的學習興趣和學習效果,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方式在物理教學中的優勢和作用,根據目前物理實驗教學中存在的不足,提出“雙減”背景下初中物理實驗教學的改進策略,以提高教育者和學生對物理實驗教學的重視度,推廣多樣化的實驗教學方式,促進學生創新能力和實驗技能的提高,以更好地滿足學生的學習需求,為培養未來的科學家和技術人才奠定基礎。

一、“雙減”背景下初中物理實驗教學改進的重要性

“雙減”政策背景下,初中物理實驗教學的改進變得尤為重要。實驗教學是物理學科的重要組成部分,對于提高學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可以提高學生的學習興趣和積極性。精心設計的實驗活動可以讓學生在實踐中感受到物理現象,激發學生的好奇心和探究欲望,從而提高學生的學習興趣和積極性。[3]實驗教學不僅能夠提高學生對物理知識的興趣,還能夠培養學生的實踐探究精神,從而提高學生的終身學習能力。其次,實驗教學是動手實踐的重要形式,改進初中物理實驗教學能夠增強學生的動手實踐能力,可以培養學生觀察、實驗、分析、判斷和解決問題的能力,提高學生的物理實驗操作技能。[4]例如,儀器使用、實驗操作方法等。通過實驗教學的改進,可以幫助學生掌握這些技能,提高實驗操作能力,進而幫助學生更好地理解物理知識。最后,初中物理實驗教學改進還能夠增強學生的實踐探究精神。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,學生可以提出問題、探索問題、實驗驗證問題,從而培養學生的科學探究精神。

綜上所述,“雙減”背景下初中物理實驗教學改進的重要性不容忽視。改進物理實驗教學,既能提高學生的學習興趣和積極性,又能培養學生的實踐探究精神和動手實踐能力,有助于實現教育教學質量的提高。

二、初中物理實驗教學目前存在的不足

初中物理實驗是學生學習物理學科的重要環節之一,也是學生了解物理學科的實際應用場景和科學方法的重要途徑,能夠幫助學生理解物理概念、掌握實驗方法,提高學生的科學素養。[5]然而,實踐中初中物理實驗教學仍存在部分不足之處,極易影響學生對物理學科的興趣和學習積極性,甚至導致學生產生厭學和抵觸情緒。

1.實驗內容單一,缺乏趣味性

初中物理實驗內容較為單一,大多只涉及到課本中的一些基本概念和現象,缺乏多樣性和深度,難以滿足學生的多元化學習需求。內容單一的實驗缺乏趣味性,無法引起學生的興趣,容易讓學生感到枯燥乏味。此問題產生的根本原因在于實驗設計者過于重視實驗內容的簡單性和易操作性,忽略了學生的主觀感受和興趣需求。許多實驗內容過于理論化,缺乏實踐性和應用性,難以幫助學生理解物理學科的實際應用場景。[6]

2.實驗儀器簡陋,效果不佳

由于學校經費限制以及教育體制等因素,有些學校配備的實驗儀器種類較少,難以滿足學生的學習需求。例如,部分學校的電學實驗僅配備簡單的萬用表和電源等,學生依靠此類儀器無法開展更復雜的電學實驗,很難通過實驗提高學生的實驗能力和動手能力。除此之外,部分實驗儀器老舊或者損壞導致實驗結果偏差較大,甚至導致實驗無法正常進行,嚴重影響實驗的效果。例如,進行力學實驗時,由于缺乏高質量的測力儀器,無法準確測量物體的受力情況,導致學生難以獲取到科學的實驗數據,從而影響學生從實驗中獲得有效的體驗,削弱了學生對物理基本原理和知識的理解。

3.實驗教學方式單一,缺乏互動性

傳統的實驗教學方式通常是教師講解、演示,學生觀察、記錄,此種方式缺乏互動性,較難激發學生主動學習的積極性。[7]學生容易產生學習焦慮和厭煩情緒,缺乏學習動力。同時,學生在實驗過程中往往存在不理解或者錯誤理解實驗現象的情況,而單一的教學方式無法及時發現和糾正,極易影響學生對物理學科的學習效果和興趣。

三、“雙減”背景下初中物理實驗教學的改進策略

1.實驗內容多元化,增加物理實驗教學趣味性

“雙減”背景下,應利用現代化科技手段,比如虛擬實驗室、計算機模擬實驗等開展物理實驗教學,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,組織學生在虛擬實驗室中完成電學、力學等各種實驗,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實驗的可視化和可交互性,讓學生更好地理解實驗原理。針對初中生的實驗課程,教師應盡可能選擇實踐性強的實驗,比如手工制作實驗儀器等,此種實驗可以讓學生更加深入地理解實驗原理,并培養他們動手能力。在物理實驗教學中,教師可以通過設定多元化的實驗主題,增加實驗的趣味性。例如,與現實生活相結合的“熱能轉化”實驗,通過制作實際的熱水器讓學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,引導學生在實驗中體驗科幻的魅力。

再如,關于電學的實驗課程可以通過以下方式實現內容多元化和趣味性。第一步,引入計算機模擬實驗,讓學生在虛擬實驗室中完成如電路搭建和調試的電學實驗,以加深學生對電學知識的理解和掌握。第二步,讓學生手工制作簡單的電路板,并進行測試,以幫助學生深入了解電路原理和實驗操作過程。第三步,采用與現實生活相結合的實驗主題,如制作閃光燈、電子鐘等,讓學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,增強學生參與實驗課程的樂趣。

2.實驗儀器現代化,充分展示實驗效果

“雙減”背景下,初中物理實驗教學需要與時俱進,不斷適應現代化的發展趨勢。應用現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,提高實驗結果的精確度和可靠性。同時,可以更加直觀地展示實驗現象,增強學生對物理現象的認知和理解。改進“雙減”背景下初中物理實驗教學,可以采用數字化實驗設備,如數字化萬用表、示波器、信號發生器等進行實驗教學,以提高實驗數據的準確性和可靠性。而且,數字化設備具有直觀的顯示界面,有助于學生對實驗現象的觀察和理解。教學中,教師利用虛擬實驗軟件,將實驗現象以動畫或模擬的形式呈現給學生,有助于學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,幫助學生理解實驗過程中可能遇到的問題和解決方法。通過構建智能化實驗平臺,對實驗數據、實驗報告等信息實現數字化管理,能夠讓學生更加高效地完成實驗過程,精細化的實現數據處理,并提升學生對實驗結果分析和歸納的系統性。

例如,對于電學實驗可以使用數字化萬用表、示波器和信號發生器等設備,同時引進虛擬實驗軟件,學生可以在計算機上完成電路的搭建和數據采集,再通過軟件模擬電路變化的過程,進一步理解電學原理。另外,搭建智能化實驗平臺,將實驗數據和報告進行數字化管理,讓學生在實驗中更加高效地完成實驗過程和數據處理,同時也方便老師對學生實驗結果進行評估和指導。現代化的實驗儀器可以帶來更加先進的科學技術,促進學生科技創新能力的培養,實驗儀器現代化能夠幫助實驗學生深入了解科學知識,發現問題并探究解決,提高其創新能力。總之,實現實驗儀器的現代化可以帶來多方面的好處,有助于提高實驗教學的質量和效果,增強學生的實踐能力和創新能力,提高學生的競爭力。

3.實驗教學方式多樣化,注重與學生間的互動性

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

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

例如,在“聲音傳播”物理實驗課中,首先,教師向學生介紹聲音的傳播規律,并讓學生討論聲音傳播的條件。其次,教師組織學生分組設計實驗,探究聲音的傳播速度和效果。學生在小組中合作設計實驗,并采用不同材質的物品進行實驗。實驗過程中,教師根據學生的實驗結果,提出問題并引導學生討論,讓學生自主探究和總結規律。最后,教師和學生一同分析總結實驗結果,明確聲音傳播速度與材料密度的相關性,并在此基礎上讓學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,讓學生了解聲音的振動特性,引導學生思考聲音在不同媒介中的傳播方式。實驗結束后,教師為每個小組分配任務,要求其在課后撰寫實驗報告,陳述實驗設計和結果以及參與實驗的思考和感受。教師鼓勵學生積極思考和表達,幫助學生發展批判性思維和探究精神。通過這次實驗,學生們不僅了解了聲音傳播的規律和特性,還培養了自主學習能力和團隊合作精神,增加了與學生的互動,激發了學生的創造性思維和動手能力。多樣化的實驗教學方式可以提高學生的學習效果和實驗技能水平,使學生更深刻地理解和應用物理知識,為學生未來的學習和發展打下堅實的基礎。

四、結語

“雙減”背景下,初中物理實驗教學的改進顯得尤為重要。本文通過分析實驗教學中存在的問題,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方式,注重學生間的互動性,推動實驗儀器現代化,充分展示實驗效果等。此類策略的實施將有助于提高學生對物理實驗的興趣和積極性,促進學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水平。然而,物理實驗教學的改進需要長期而堅定的努力,唯有教師和學校全力支持,同時引入更多的優秀教學資源,才能真正實現物理實驗教學質量的提高。未來的教學實踐中,教師應持續探索更為有效的教學方法,積極擁抱新技術,進一步提高實驗教學的質量和效果,以滿足不斷更新變化的教育需求。