“雙減”背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究

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(lái),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(shí)間,設(shè)置教學(xué)活動(dòng),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(guò)學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象,揭示物理本質(zhì)或規(guī)律.實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)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(shí)驗(yàn)教學(xué)之路,響應(yīng)政策要求,提高教學(xué)質(zhì)量.

1 “雙減”對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的要求

“雙減”提出兩個(gè)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(duì)“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(shí)驗(yàn)教學(xué)角度分析,實(shí)驗(yàn)屬于物理學(xué)科的重要教學(xué)內(nèi)容.通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),啟發(fā)學(xué)生思考,參與動(dòng)手實(shí)踐,掌握物理知識(shí).在“雙減”政策實(shí)施階段,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再局限于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,更重要的是要使其掌握實(shí)驗(yàn)操作,發(fā)現(xiàn)知識(shí)規(guī)律,實(shí)踐能力得到全面發(fā)展.教師要從“雙減”政策要求出發(fā),開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì),秉承減負(fù)增效教育理念,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,運(yùn)用以生為本理念,讓學(xué)生輕松參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)能力提升[1].

2 “雙減”背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

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

在“雙減”背景下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)要從學(xué)生生活出發(fā),將物理實(shí)驗(yàn)和學(xué)生生活相聯(lián)系.初中生對(duì)生活事物感興趣,特別是新鮮事物,所以,實(shí)驗(yàn)過(guò)程運(yùn)用生活化教學(xué)方法,能夠增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的熟悉度,還能減輕學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的枯燥感,使其體會(huì)到物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,感受知識(shí)魅力.生活化教學(xué)方法的應(yīng)用還能深化學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),從而產(chǎn)生主動(dòng)探索知識(shí)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(shí).

例如,在“力”這部分知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)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(shí)踐,感受力的作用.同時(shí),為了呈現(xiàn)直觀的實(shí)驗(yàn)效果,教師可以選擇2個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),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(yíng)造輕松課堂氛圍

在“雙減”背景下,教師要與時(shí)俱進(jìn),樹(shù)立先進(jìn)的教學(xué)理念,利用信息技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),營(yíng)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(guò)程中能夠營(yíng)造直觀的實(shí)驗(yàn)情境,學(xué)生對(duì)于信息化資源更感興趣,能夠集中精力觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或流程.同時(shí),網(wǎng)絡(luò)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源極為豐富,大部分視頻都能將物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)步驟等呈現(xiàn)出來(lái),用直觀的方式展示抽象實(shí)驗(yàn).部分物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程具有危險(xiǎn)性,無(wú)論是在課堂還是實(shí)驗(yàn)室講解都相對(duì)困難,此時(shí),教師可以選擇信息化視頻或者利用教學(xué)軟件作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充.信息化資源具有可重復(fù)利用的特點(diǎn),信息共享便利,能夠突破時(shí)空限制,對(duì)于課堂上不理解的知識(shí),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(shì),達(dá)到減負(fù)增效目的[3].

比如,講解電路實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可選擇仿真實(shí)驗(yàn)軟件,在軟件當(dāng)中對(duì)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(jì),最后繪制電路圖.信息化軟件的應(yīng)用,虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)被引入物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生可以根據(jù)需求對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整,還能自主選擇實(shí)驗(yàn)器材.在虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,學(xué)生可以大膽操作,無(wú)需擔(dān)心實(shí)驗(yàn)儀表或者儀器由于操作失誤受到損害,也不會(huì)對(duì)學(xué)生安全造成威脅.學(xué)生在探索電路知識(shí)的時(shí)候,通過(guò)大膽猜想和驗(yàn)證,輕松學(xué)習(xí),感受物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂(lè)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(shí)驗(yàn)的欲望,學(xué)生在家也可利用軟件檢驗(yàn)電路圖設(shè)計(jì)的合理性,滿足其拓展學(xué)習(xí)需求.

2.3 轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)類(lèi)型,調(diào)動(dòng)學(xué)生自主性

傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),大多是由教師平鋪直敘地將知識(shí)直接傳授給學(xué)生,難以完全將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)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(yàn)證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,使之變?yōu)樘骄繉?shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中參與探究學(xué)習(xí),深挖實(shí)驗(yàn)探究功能.經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)假設(shè)、情境創(chuàng)設(shè)等環(huán)節(jié),將物理實(shí)驗(yàn)作為載體,找到問(wèn)題解決方式,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng).用探究實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度,令其主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程.實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師可以創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,要求學(xué)生通過(guò)猜想和假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,掌握抽象演繹、綜合分析等實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué),筆者要求學(xué)生利用生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)想,猜測(cè)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(yǔ)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(duì)于以上學(xué)生給出的答案,教師可以暫不點(diǎn)評(píng),要求學(xué)生根據(jù)猜想設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),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(shí)驗(yàn)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(guò)觀察液體深度不同壓力大小,判斷結(jié)論.在探究實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段,學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)猜想和實(shí)驗(yàn)過(guò)程具有主動(dòng)權(quán)和決策權(quán),在探究過(guò)程中感受物理知識(shí),提高問(wèn)題分析、問(wèn)題解決的能力以及學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感,動(dòng)手能力得到鍛煉,實(shí)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(shí)相對(duì)抽象,部分學(xué)生的認(rèn)知能力和理解能力不高,在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方面顯得尤為吃力.在“雙減”政策實(shí)施環(huán)境下,教師要秉承減負(fù)提質(zhì)增效原則完成實(shí)驗(yàn)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(shì)互補(bǔ)作用,學(xué)優(yōu)生幫助學(xué)困生,共同完成實(shí)驗(yàn)探究.同時(shí),學(xué)生在合作交流過(guò)程當(dāng)中還能增進(jìn)情感,樹(shù)立合作意識(shí),提高協(xié)作能力.對(duì)此,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)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(shí),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(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)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(guò)程.在探究之前,為各個(gè)小組準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料,滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、電壓表、定值電阻(15 Ω、10 Ω、5 Ω)各一個(gè),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(jì)電路圖,驗(yàn)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(gè)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(gè)小組成員都能大膽提出假設(shè),共同參與實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果.各小組探究實(shí)驗(yàn)完成以后,選出一名代表展示成果,教師及時(shí)點(diǎn)評(píng).在合作教學(xué)模式應(yīng)用下,學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神、合作意識(shí)能夠得到培養(yǎng),還能樹(shù)立實(shí)事求是科學(xué)態(tài)度,實(shí)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(shí).

2.5 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果

部分教材當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)選用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)裝置在物體內(nèi)能改變,實(shí)驗(yàn)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(shí)間困難.教材當(dāng)中“內(nèi)能”部分演示實(shí)驗(yàn)是將硝化棉置于帶活塞的玻璃筒內(nèi),實(shí)驗(yàn)過(guò)程將活塞快速下壓,此時(shí)硝化棉溫度升高被引燃,代表當(dāng)氣體溫度增高時(shí),內(nèi)能增加,也能代表做功可改變氣體內(nèi)能.在燒瓶?jī)?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(lái),并在瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生白霧,代表瓶中水蒸氣能夠液化成水滴,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明氣體膨脹過(guò)程對(duì)外做功,溫度下降,內(nèi)能減少,以上實(shí)驗(yàn)可以代表做功可改變物體內(nèi)能.但是第一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置操作過(guò)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(huì)污染環(huán)境,操作不容易.第二項(xiàng)實(shí)驗(yàn)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(wèn).兩種實(shí)驗(yàn)裝置未能直觀將物體內(nèi)能變化影響因素呈現(xiàn)出來(lái).

針對(duì)以上問(wèn)題,筆者對(duì)教材實(shí)驗(yàn)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(duì)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(guò)顯示裝置對(duì)溫度情況實(shí)時(shí)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(duì)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(duì)于瓶?jī)?nèi)氣壓變化、水蒸氣液化等情況實(shí)施監(jiān)測(cè).實(shí)驗(yàn)過(guò)程,推動(dòng)膠槍壓縮空氣時(shí),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?jī)?nèi)水蒸氣液化成水滴.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯時(shí)觀察濕度、氣壓變化圖像,也能夠驗(yàn)證結(jié)論.

經(jīng)過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,利用先進(jìn)的傳感器對(duì)于物體內(nèi)能變化實(shí)時(shí)反映,實(shí)驗(yàn)階段沒(méi)有明火出現(xiàn),安全系數(shù)更高.同時(shí),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(shí)驗(yàn)安全.傳感器靈敏度高,可以隨時(shí)反映壓縮瓶?jī)?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(shí)驗(yàn)裝置之后,借助傳感器測(cè)出瓶?jī)?nèi)溫度、濕度和氣壓變化,得到曲線圖,將以上物理量對(duì)比,學(xué)生可以清晰觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,利于學(xué)生思維過(guò)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(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示直觀,減少課堂實(shí)驗(yàn)時(shí)間,提高實(shí)驗(yàn)效率,能夠落實(shí)“雙減”政策要求.

3 結(jié)束語(yǔ)

“雙減”政策的實(shí)施為初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)指明了方向.教師在物理實(shí)驗(yàn)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(yíng)造輕松的學(xué)習(xí)氛圍.利用探究實(shí)驗(yàn)、家庭實(shí)驗(yàn)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(tái),提高其綜合能力.