“雙減”背景下初中物理實驗教學的優化策略

初中物理是一門以實驗為基礎的學科，物理實驗不僅能激發學生學習物理的興趣，還能幫助他們加深對物理概念和規律的理解，對學生的學習能力、綜合素質、創新精神和實踐能力的培養起著至關重要的作用。作為我國教育領域雙減政策實施后第一次教學改革，以“雙減”為契機，《義務教育物理課程標準（2022年版）》強調從生活走進物理，從物理走向社會，注重保護探索興趣，激發學習欲望；體現時代性強調學科滲透，關心科技發展；注重科學探究，倡導教學方式多樣化。因此優化物理實驗教學成為當前物理教學的重中之重。本文以初中物理實驗教學為研究對象，對其現狀進行分析，找出其中存在的問題并提出相應優化策略。

中學物理的部分知識理論性和邏輯性較強，概念內容比較抽象。傳統的物理課堂教學，主要是教師按照教學內容進行講解授課，以理論講解為主，不夠關注學生們自身的學習能力和綜合思維能力。學生在學習時遇到問題，而教師未能及時發現和解決問題，長期下去學生成績不理想，學習方法不正確，降低了物理學習的積極性。“雙減”政策的實施，強調義務階段教育應進一步減輕學生的作業負擔與校外培訓負擔。物理是一門以實驗為基礎的學科，在當前“雙減”政策實施的背景下，教師應結合學科核心素養，以生為本，對課堂教學設計進行創新與改革，運用更加科學的實驗教學策略，實現物理教學的“減負提質”。

一、“雙減”背景下初中物理實驗教學存在的問題

（一）教師和學生對實驗不夠重視

受應試教育的影響，在家校重視升學率的大環境下，教師和學生的目標是在考試中取得優異成績，將重心放在了物理理論知識及刷題上，甚至產生直接背答案的思想，忽視了素質教育中教學大綱所要求的培養學生實驗能力的教學效果和教學目標。學生機械做題而不懂細節操作，學習內容缺乏變化和創新，無法激發學生對物理學科的學習興趣。

（二）教師自身實驗素質不足

部分物理教師因教學經驗不足等原因，導致實驗能力有限，缺乏應有的實驗教學素質，教師在學生開展物理實驗時缺少組織性，不能有效地開展物理實驗教學活動。另外，準備實驗需要教師投入大量時間，自制器材、改進器材，創新實驗，因此，要求教師有較高的實驗素養和較強的學習鉆研能力。

（三）實驗設備及實驗員不足

部分學校因教學條件不佳、實驗設備不充足，無法進行分組實驗，導致演示實驗無法取得理想的效果。雖然部分學校教學條件達標，但一些校領導與教師的教學思想存在誤區，缺乏對實驗教學的重視。也有部分學校的實驗設備老化、功能陳舊，影響了教師實驗教學質量。

目前，部分學校實驗員不足，一般由任課教師個人擔任并對分組實驗進行指導。教師將學生分成多個小組，并向其闡述實驗的原理與目的，再由學生操作，教師在實驗教學中扮演指導的角色。但是這種教學模式相對被動，受時間限制影響，一些學生在沒有獲取實驗結果的情況下，教師先做出了總結并進行提問。雖然教師在黑板上寫出結果，學生也參與到寫實驗報告當中，但這種教學效果并不理想，很容易使學生形成新的困惑，失去學習興趣。

二、“雙減”背景下初中物理實驗教學的優化策略

（一）利用實驗，實現教學生活化

“雙減”政策要求教師在課堂上注重培養學生的綜合素質與實踐能力，要將物理實驗教學作為提高學生物理學習成績、培養學生創新思維的重要手段，不局限于傳統課堂上單純地講解物理實驗操作流程和注意事項。首先，教師應根據“雙減”政策的要求以及初中物理課程標準進行相應調整，在原有基礎上重新梳理、補充實驗內容以及教學方式。在此基礎上，讓學生想辦法自主實驗，例如，學生想出更多利用氣球做好玩的實驗的方法，通過視頻講解并說明實驗原理，這種實驗教學生活化更能激發學生自主學習，培養其創新思維能力。

（二）實驗引入問題情境，優化教學

問題情境的創設，是將物理實驗教學與實際生活緊密聯系，讓學生在觀察與實驗中學到知識，并且在觀察和實驗中提高思維能力。教師通過生動、有趣的實驗，為學生創設有趣的問題情境，讓問題與學生原有的認知結構產生矛盾，引起學生的好奇心，激發學生的學習動力，從而優化實驗教學。

例如，在學習滬科版物理第四章第二節“平面鏡成像”時，教師可以利用平面鏡演示“澆不滅的蠟燭”，蠟燭在水中仍然能處于“燃燒”狀態，學生會產生“為什么蠟燭在水中不熄滅”的疑問。教師通過新奇的實驗，讓學生形成認知沖突，激發學生提問的欲望，有學生馬上提出問題：“為什么平面鏡里的蠟燭看起來要小些？像與物大小有什么關系？”教師通過實驗教學設置問題情境，自然引課比直接給個平面鏡就開始講解效果更好，根據教學內容科學運用生活中的資源，引導學生觀察物理現象，探尋問題的本質。

例如，在講“凸透鏡成像”時，教師可以演示“變化的箭頭”的實驗，讓學生觀察杯子中加水后，箭頭方向發生改變，激發學生探究的興趣，讓其猜想造成這些現象的原因。教師從觀察到的現象引出與物理相關的問題，引導學生探究凸透鏡成像特點，并讓其提出大膽的猜想，通過實驗教學設置問題情境，使學生的思維產生碰撞的火花。教師通過創設實驗情境豐富學生的感知，讓學生在原有的認知結構基礎上主動建構知識網絡，提供實驗操作的氛圍，指導學生進行科學探究，從而獲得直觀感受。學生從觀察到探究，提出問題和解決問題，最后做出總結，這種創設探究問題情境的教學方式，有助于培養學生自主思考、勇于創新的精神，提升動手操作能力，提高物理教學質量。

（三）自制器材自主探究，優化教學

物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗過程中需要豐富的知識架構作為支撐，而有些學生因知識水平有限，不能正確地進行實驗操作。為了使學生在學習過程中，能夠做到知其然，也知其所以然。初中物理教師應從學生實際出發，設計一些既直觀又有趣味的實驗。一些學生生活常識相對較少，例如，在學習“杠桿平衡條件”這節，一些學生對桿秤一無所知，教師特意買了一把桿秤，讓學生每個人都過來稱東西，學會桿秤的使用方法，并要求學生利用器材自制桿秤，此課程學習成效良好。

讓學生自己動手做一做。自制器材教學能夠讓學生了解到物理知識是如何在實踐中運用的，從而加深對物理知識的理解，端正了學生認真學習物理的態度。在物理實驗教學中，并不是只要教師把簡單的操作演示給學生就可以了，教師在組織教學時要了解學生的已有知識，培養學生的學習習慣和觀察能力、思維能力以及創新意識和實踐能力。

例如，在講授“光的反射”時，教師可利用實物演示并進行探究，在教學中可以將實驗內容分為“演示”和“分組實驗”兩部分，采用小組合作教學方法來開展學習活動。首先，教師對學具進行檢查，對學生操作步驟、實驗數據以及實驗結果進行講解說明。其次，小組成員依次上臺講述自己小組內的探究過程，分享自己所獲得的實驗結果，從而使大家掌握更多知識要點。最后，全班一起做總結交流，并進行班級展示活動。新課程標準要求教師重視學生創新精神和實踐能力的培養，在開展物理實驗教學時，要重視師生交流合作，有利于提高物理教學效率，培養學生良好的創新精神和實踐能力。因此，教師要不斷學習，提高物理實驗教學水平。

（四）改進物理實驗裝置，優化教學

教師可以通過改進物理實驗裝置優化教學，體現物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任感等物理學科核心素養。教師在課堂上講解和演示物理實驗時，需引導學生認真觀察實驗現象，聯系所學的物理知識，嘗試運用物理知識進行解釋，加深學生對所學知識的印象。同時，圍繞實驗內容注重設計相關問題，引導學生運用物理知識進行分析、解答，使其清晰、全面地認識物理知識，并能夠正確應用物理知識。例如，在學習“焦耳定律”實驗時，通過下圖實驗改進，設計問題，并要求學生分析解答。

（1）實驗中電流通過導體產生得熱量分別由什么來體現？

（2）對實驗中的實驗裝置進行怎樣的改進？

設計上述問題引導學生思考，不僅能加深學生對實驗的印象，還能促使學生運用物理知識分析實驗裝置的優缺點，提高其分析問題能力。

當電流通過電阻絲時，電流產生的熱量加熱液體（水或煤油）時溫度會升高，通過觀察溫度計示數的變化來比較電流產生的熱量。

當電流通過電阻絲時，電流產生的熱量使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導管里面原來一樣高的液柱就會逐漸上升。通過管中液面上升的高度比較電流產生的熱量。

當電流通過電阻絲時，電流產生的熱量使溫度傳感器的溫度升高，電流產生的熱量越多，溫度上升得越高。

通過實驗器材對比，改進物理實驗裝置，從而優化教學，縮短上課實驗時間，使學生對本節課理解更深入。

（五）充分利用現代化教學設備

現代化教學設備的使用是現代教育技術在物理教學中應用的重要組成部分，利用現代化教學設備進行物理教學可以為學生提供生動形象、豐富多彩的物理情境，使學生可以直觀地感受和體驗科學知識產生的過程，并在這個過程中受到科學思維方法和科學精神的教育，這是提高學生自主學習能力，培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑之一。因此，教師應充分發揮現代化教學設備在物理教學中的作用，以滿足現代教育發展對教學工作提出的新要求。

（1）教師應利用投影儀等現代化設備，為學生提供形象生動、豐富多彩的學習情景。在物理實驗課上，利用投影儀將實驗現象、原理以及實驗操作過程生動形象地展示出來，使學生對實驗現象和實驗原理有更深刻的理解。例如，用投影儀顯示原子中電子躍遷過程，讓學生直觀地了解原子中電子是如何產生并運動起來的；在進行“密度”這一概念教學時，通過直觀演示“熱脹冷縮”和“密度”這兩個知識點，使學生對二者之間的關系有了一個直觀、形象、生動的理解。

（2）教師應充分利用多媒體設備對物理概念與規律進行歸納總結和展示。例如，學習“多彩的光”一章時，可根據多媒體屏幕上所呈現給學生的現象及規律來組織課堂教學，為了使學生對“氣體壓強”一節課中氣體所占比重有更深刻的理解，可以將相關課件制成幻燈片放映出其比重變化圖。

（六）增加實踐作業，注重學科結合

初中物理知識是在觀察、實驗、實踐的基礎上形成的，通過物理實驗，可以加深對物理規律的理解和運用，培養學生的觀察能力和實踐能力。學生有了實驗的興趣，可以在家里隨時進行實踐探究活動。例如，利用“電流的熱效應”知識自制電熱孵化機（準備泡沫箱，溫控器，電熱線，水床孵化袋，受精雞蛋）。（學生要研究電路知識，受精雞蛋的判斷，通過做“小雞孵出并逐漸長大”等有趣的小實驗，讓學生進一步認識到物理學上一些理論知識，從而進一步激發學生探索未知世界。）通過一系列實驗，培養學生動手操作能力和觀察能力，讓學生了解其他學科與物理之間的聯系，使其對物理學科產生濃厚興趣，為其以后學習其它學科奠定基礎。

首先，教師可以組織一些趣味活動和課外活動，來激發學生的學習興趣，使實驗教學能更有效地進行。其次，教師還可以利用課外時間，通過自主學習、交流學習以及研究性學習等方式豐富學生的知識儲備。再次，教師幫助學生提高科學探究能力和動手操作能力，使其能將所學的知識運用到實際生活中去。例如，教師可以組織一次“模擬火災”實踐課，通過模擬火災的情景，以及起火后在安全通道逃生、滅火器使用技巧等知識的講解，讓學生學會如何正確使用滅火器。總之，物理課堂教學中應該充分利用已有的教材，增加實踐作業，并結合其他相關知識來啟發學生思維。

（七）構建和諧的師生關系，提高學生的參與度

師生關系是影響學生學習興趣的重要因素，所以構建和諧的師生關系有助于學生參與實驗教學活動，促進教學質量提升。師生關系好，會給物理實驗教學帶來積極的影響，反之，會降低學生的學習興趣，影響實驗教學質量。教師應與學生建立和諧的師生關系，在課堂中充分尊重、信任學生，讓他們主動參與到課堂中來。一方面有利于提高學生對物理實驗課程的積極性和主動性，另一方面可以讓老師了解學生對所學內容存在哪些的問題。在實驗教學過程中，教師要鼓勵學生大膽提出自己的意見或建議，耐心傾聽學生的提問，讓學生感受到教師對他們真正的喜愛和關注。教師還可以利用多媒體技術加強與學生之間的溝通與交流，并在課下組織開展一些有意義、有趣味的創意活動來豐富教學內容。總之，在“雙減”背景下，教師應結合物理教育實際情況，合理利用科學教學手段創新實驗課程內容，優化實驗課前準備工作，引導學生積極參與實驗過程，激發學生學習興趣，提高課堂學習效率。

（八）嘗試自主創新，優化教學

物理實驗改進和創新指在物理教學時，教師可以對生活里的常見素材進行搜集、改進，解決傳統教學中道具限制的問題，讓物理實驗能深入物理課堂，為學生提供不一樣的體驗，實現物理教學效果的提升。例如，利用生活中成本低廉且到處可見的小器材來作實驗教具，在原有教材實驗的基礎上拓展教學，改進、創新實驗教學，鼓勵學生自主創新并設計一切和實驗貼合的教具，為其提供實踐操作平臺，有利于培養學生的物理思維能力和創新能力。

三、結語

創新是一個國家、一個民族發展進步的不竭動力。物理實驗教學是培養學生創新能力、科學素養和綜合素質的重要手段，對推動我國教育改革有著積極意義。因此，“雙減”政策下，需要優化初中物理實驗教學，以實現“雙減”效果最大化。教師要轉變觀念，將培養學生的實踐能力和創新能力作為教學目標。而學生則應在教師的指導下，不斷豐富自己的理論知識與實踐知識，在物理實驗實踐中不斷磨煉自己的意志，提升自己的創新思維和解決問題能力，最終成為創新型人才。

注：本文系2023年福清市教育科學研究課題“基于‘雙減’背景下的初中物理作業設計的策略研究”（項目編號：FQ2022ZX21）研究成果。

（劉" 蕓）