“双减”背景下初中物理实验教学改进策略

邱 郿

(福建省福州市亭江中学,福建 福州 350016)

当今社会,随着“双减”政策的不断推行,教育教学方式也面临着前所未有的挑战和机遇。初中物理实验作为一种重要的教学方式,在“双减”政策的背景下,需要不断改进和完善,以更好地满足学生的学习需求和培养学生的创新能力。[1]然而,由于课业压力和考试导向的教育模式,很多学校的物理实验教学存在一些问题,如教学方式单一、内容不够丰富、学生参与度不高等。[2]因此,如何在“双减”政策的背景下改进初中物理实验教学,提高学生的学习兴趣和学习效果,成为当前物理教育工作者需要面对的重要问题。

本文深入探讨了多样化的实验教学方式在物理教学中的优势和作用,根据目前物理实验教学中存在的不足,提出“双减”背景下初中物理实验教学的改进策略,以提高教育者和学生对物理实验教学的重视度,推广多样化的实验教学方式,促进学生创新能力和实验技能的提高,以更好地满足学生的学习需求,为培养未来的科学家和技术人才奠定基础。

一、“双减”背景下初中物理实验教学改进的重要性

“双减”政策背景下,初中物理实验教学的改进变得尤为重要。实验教学是物理学科的重要组成部分,对于提高学生对物理知识的掌握和理解具有非常重要的作用。

首先,通过改进初中物理实验教学可以提高学生的学习兴趣和积极性。精心设计的实验活动可以让学生在实践中感受到物理现象,激发学生的好奇心和探究欲望,从而提高学生的学习兴趣和积极性。[3]实验教学不仅能够提高学生对物理知识的兴趣,还能够培养学生的实践探究精神,从而提高学生的终身学习能力。其次,实验教学是动手实践的重要形式,改进初中物理实验教学能够增强学生的动手实践能力,可以培养学生观察、实验、分析、判断和解决问题的能力,提高学生的物理实验操作技能。[4]例如,仪器使用、实验操作方法等。通过实验教学的改进,可以帮助学生掌握这些技能,提高实验操作能力,进而帮助学生更好地理解物理知识。最后,初中物理实验教学改进还能够增强学生的实践探究精神。物理实验不仅是知识的获取,更是一种实践探究的方式,通过实验,学生可以提出问题、探索问题、实验验证问题,从而培养学生的科学探究精神。

综上所述,“双减”背景下初中物理实验教学改进的重要性不容忽视。改进物理实验教学,既能提高学生的学习兴趣和积极性,又能培养学生的实践探究精神和动手实践能力,有助于实现教育教学质量的提高。

二、初中物理实验教学目前存在的不足

初中物理实验是学生学习物理学科的重要环节之一,也是学生了解物理学科的实际应用场景和科学方法的重要途径,能够帮助学生理解物理概念、掌握实验方法,提高学生的科学素养。[5]然而,实践中初中物理实验教学仍存在部分不足之处,极易影响学生对物理学科的兴趣和学习积极性,甚至导致学生产生厌学和抵触情绪。

1.实验内容单一,缺乏趣味性

初中物理实验内容较为单一,大多只涉及到课本中的一些基本概念和现象,缺乏多样性和深度,难以满足学生的多元化学习需求。内容单一的实验缺乏趣味性,无法引起学生的兴趣,容易让学生感到枯燥乏味。此问题产生的根本原因在于实验设计者过于重视实验内容的简单性和易操作性,忽略了学生的主观感受和兴趣需求。许多实验内容过于理论化,缺乏实践性和应用性,难以帮助学生理解物理学科的实际应用场景。[6]

2.实验仪器简陋,效果不佳

由于学校经费限制以及教育体制等因素,有些学校配备的实验仪器种类较少,难以满足学生的学习需求。例如,部分学校的电学实验仅配备简单的万用表和电源等,学生依靠此类仪器无法开展更复杂的电学实验,很难通过实验提高学生的实验能力和动手能力。除此之外,部分实验仪器老旧或者损坏导致实验结果偏差较大,甚至导致实验无法正常进行,严重影响实验的效果。例如,进行力学实验时,由于缺乏高质量的测力仪器,无法准确测量物体的受力情况,导致学生难以获取到科学的实验数据,从而影响学生从实验中获得有效的体验,削弱了学生对物理基本原理和知识的理解。

3.实验教学方式单一,缺乏互动性

传统的实验教学方式通常是教师讲解、演示,学生观察、记录,此种方式缺乏互动性,较难激发学生主动学习的积极性。[7]学生容易产生学习焦虑和厌烦情绪,缺乏学习动力。同时,学生在实验过程中往往存在不理解或者错误理解实验现象的情况,而单一的教学方式无法及时发现和纠正,极易影响学生对物理学科的学习效果和兴趣。

三、“双减”背景下初中物理实验教学的改进策略

1.实验内容多元化,增加物理实验教学趣味性

“双减”背景下,应利用现代化科技手段,比如虚拟实验室、计算机模拟实验等开展物理实验教学,以此增加实验的多元化和趣味性。[8]例如,使用计算机模拟实验,组织学生在虚拟实验室中完成电学、力学等各种实验,以达到真实实验难以达到的目的。此外,虚拟实验室可以实现实验的可视化和可交互性,让学生更好地理解实验原理。针对初中生的实验课程,教师应尽可能选择实践性强的实验,比如手工制作实验仪器等,此种实验可以让学生更加深入地理解实验原理,并培养他们动手能力。在物理实验教学中,教师可以通过设定多元化的实验主题,增加实验的趣味性。例如,与现实生活相结合的“热能转化”实验,通过制作实际的热水器让学生更加深入地理解实验原理;或者通过科幻题材的实验主题,如制作光剑等,引导学生在实验中体验科幻的魅力。

再如,关于电学的实验课程可以通过以下方式实现内容多元化和趣味性。第一步,引入计算机模拟实验,让学生在虚拟实验室中完成如电路搭建和调试的电学实验,以加深学生对电学知识的理解和掌握。第二步,让学生手工制作简单的电路板,并进行测试,以帮助学生深入了解电路原理和实验操作过程。第三步,采用与现实生活相结合的实验主题,如制作闪光灯、电子钟等,让学生更加深入地理解实验原理;或者通过趣味性强的实验主题,如激光迷宫等,增强学生参与实验课程的乐趣。

2.实验仪器现代化,充分展示实验效果

“双减”背景下,初中物理实验教学需要与时俱进,不断适应现代化的发展趋势。应用现代化的实验仪器可以更加精确地测量物理量,减少实验误差,提高实验结果的精确度和可靠性。同时,可以更加直观地展示实验现象,增强学生对物理现象的认知和理解。改进“双减”背景下初中物理实验教学,可以采用数字化实验设备,如数字化万用表、示波器、信号发生器等进行实验教学,以提高实验数据的准确性和可靠性。而且,数字化设备具有直观的显示界面,有助于学生对实验现象的观察和理解。教学中,教师利用虚拟实验软件,将实验现象以动画或模拟的形式呈现给学生,有助于学生深入理解实验原理、提高操作技能。同时,虚拟实验软件还可以模拟一些实验室无法完成的情况,帮助学生理解实验过程中可能遇到的问题和解决方法。通过构建智能化实验平台,对实验数据、实验报告等信息实现数字化管理,能够让学生更加高效地完成实验过程,精细化的实现数据处理,并提升学生对实验结果分析和归纳的系统性。

例如,对于电学实验可以使用数字化万用表、示波器和信号发生器等设备,同时引进虚拟实验软件,学生可以在计算机上完成电路的搭建和数据采集,再通过软件模拟电路变化的过程,进一步理解电学原理。另外,搭建智能化实验平台,将实验数据和报告进行数字化管理,让学生在实验中更加高效地完成实验过程和数据处理,同时也方便老师对学生实验结果进行评估和指导。现代化的实验仪器可以带来更加先进的科学技术,促进学生科技创新能力的培养,实验仪器现代化能够帮助实验学生深入了解科学知识,发现问题并探究解决,提高其创新能力。总之,实现实验仪器的现代化可以带来多方面的好处,有助于提高实验教学的质量和效果,增强学生的实践能力和创新能力,提高学生的竞争力。

3.实验教学方式多样化,注重与学生间的互动性

实验教学是一种直观、实际的学习方式,能够让学生亲身参与,感受到科学知识的实际应用和意义,从而更深刻地理解和掌握知识点。“双减”背景下,初中物理实验教学的改进策略应注重实验教学方式多样化,注重与学生间的互动性,给学生带来不同的体验和感受,从而增强学生的实验探究能力和兴趣。实验教学中,针对不同的教学内容,教师可以采用传统实验、探究实验、示范实验、模拟实验、虚拟实验等多种方式,激发学生的实验兴趣。例如,讲授力的概念时,可以通过传统实验方式让学生利用弹簧秤测量物体的重力,并通过计算得出物体的质量;而讲授平衡力和相互作用力时,可以通过示范实验让学生观察平衡力和相互作用力的异同点等。

教师可以引导学生自主探究,通过提出问题、讨论、思考、互动等方式,引领学生参与实验探究。例如,讲授摩擦力时,教师可以让学生自己应用手边的器材设计实验,探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;讲授电路实验时,教师可以让学生在小组中合作设计电路,并讨论如何改进电路实验。例如,讲授牛顿第一定律时,教师可以让学生观察小车在不同表面运动的距离,并引导学生总结出运动的物体在不受力的情况下的运动规律。在此模式下,教师不再是知识的传授者,而是成为学生实验探究的指导者和促进者,引导和激发学生的学习兴趣,提高学生的实验探究能力。

例如,在“声音传播”物理实验课中,首先,教师向学生介绍声音的传播规律,并让学生讨论声音传播的条件。其次,教师组织学生分组设计实验,探究声音的传播速度和效果。学生在小组中合作设计实验,并采用不同材质的物品进行实验。实验过程中,教师根据学生的实验结果,提出问题并引导学生讨论,让学生自主探究和总结规律。最后,教师和学生一同分析总结实验结果,明确声音传播速度与材料密度的相关性,并在此基础上让学生探究其他影响声音传播的因素,如温度、湿度等。教师还可以通过展示声音传播的波动形态,让学生了解声音的振动特性,引导学生思考声音在不同媒介中的传播方式。实验结束后,教师为每个小组分配任务,要求其在课后撰写实验报告,陈述实验设计和结果以及参与实验的思考和感受。教师鼓励学生积极思考和表达,帮助学生发展批判性思维和探究精神。通过这次实验,学生们不仅了解了声音传播的规律和特性,还培养了自主学习能力和团队合作精神,增加了与学生的互动,激发了学生的创造性思维和动手能力。多样化的实验教学方式可以提高学生的学习效果和实验技能水平,使学生更深刻地理解和应用物理知识,为学生未来的学习和发展打下坚实的基础。

四、结语

“双减”背景下,初中物理实验教学的改进显得尤为重要。本文通过分析实验教学中存在的问题,提出了一些有效的改进策略,包括重点分析多样化的实验教学方式,注重学生间的互动性,推动实验仪器现代化,充分展示实验效果等。此类策略的实施将有助于提高学生对物理实验的兴趣和积极性,促进学生对物理知识的深入理解和掌握,从而提高初中物理的整体教学水平。然而,物理实验教学的改进需要长期而坚定的努力,唯有教师和学校全力支持,同时引入更多的优秀教学资源,才能真正实现物理实验教学质量的提高。未来的教学实践中,教师应持续探索更为有效的教学方法,积极拥抱新技术,进一步提高实验教学的质量和效果,以满足不断更新变化的教育需求。