摘要:“雙減”的實施對基礎教育提出了減負的要求.演示實驗是物理教學的重要組成部分,通過發揮物理演示實驗教學的優勢,可以在落實“雙減”政策要求的同時,提升學生的科學探究能力,促進學生學業水平的發展.為了發揮物理演示實驗教學的優勢,應該豐富物理演示實驗資源,優化物理演示實驗細節,創新物理演示實驗實施.
關鍵詞:“雙減”政策;初中物理;演示實驗
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2025)08-0098-03
收稿日期:2024-12-15
作者簡介:王良嵩,本科,一級教師,從事初中物理教學研究.
基金項目:福清市教育科學研究“十四五”規劃2023年度立項課題“‘雙減’背景下初中物理課堂演示實驗改良的研究”(課題編號:FQ2023GH006).
“雙減”政策強調減輕學生的作業負擔和校外培訓負擔.在此背景下,初中物理教學應更加注重課堂教學效率和質量的提升.演示實驗教學是教師操作示范、學生觀察記錄的一種實驗教學模式,直觀的實驗現象可輔助學生理解物理概念和原理,無須學生通過練習作業加以理解和掌握.然而,當前初中物理演示實驗教學中,仍存在實驗資源相對匱乏、實驗細節處理不當、實驗現象不夠明顯等問題,難以發揮演示實驗的育人價值,難以促進“雙減”政策在初中物理教學中的落地.因此,探索“雙減”視域下初中物理演示實驗教學策略具有重要意義.
1“雙減”視域下初中物理演示實驗教學意義1.1提升學生的科學探究能力
通過演示實驗教學,學生能夠近距離觀察物理現象,直觀感受物理規律,從而產生對物理學科的好奇心和探索欲.在教師的引導下,學生將學會如何提出問題、設計實驗、收集數據、分析結果,并最終得出結論.這一系列過程不僅能夠鍛煉學生的動手能力和觀察能力,還能培養學生的邏輯思維能力和科學探究能力[1].
1.2促進學生學業水平的發展
首先,演示實驗教學能夠加深學生對物理概念和規律的理解.通過直觀的實驗現象和具體的操作過程,學生能夠更深入地理解物理概念和規律的本質,從而牢固掌握相關知識.其次,演示實驗教學能夠提高學生的解題能力和應用能力.在實驗過程中,學生需要運用所學知識解決實際問題,從而提高解題技巧,提升應用意識和實踐能力.最后,演示實驗教學有助于培養學生的創新意識和實踐能力.在演示實驗過程中,學生需要不斷思考、不斷解決演示實驗中的問題,從而逐漸提升創新思維和實踐能力,為未來的學習和發展打下基礎.
2“雙減”視域下初中物理演示實驗教學策略2.1豐富物理演示實驗資源
2.1.1融合信息技術,創設智慧情境
信息技術的飛速發展為教育的改革創新提供了技術支持,以信息技術助力教育高質量發展是大勢所趨、發展所需、改革所向.將信息技術融入初中物理演示實驗教學,能夠豐富實驗資源,激發學生的學習興趣,促使學生主動參與到知識探究中[2].因此,教師應充分利用多媒體、虛擬仿真實驗軟件等信息技術,輔助開展物理演示實驗教學.
以滬科版九年級全一冊第十三章第二節《科學探究:物質的比熱容》為例,教師應首先利用視頻和動畫等形式,展示不同物質在吸收相同熱量后溫度變化的情況,幫助學生直觀理解比熱容的概念,初步感知理解不同物質的比熱容差異.在此基礎上,教師應該借助虛擬實驗室軟件,讓學生在計算機上模擬比熱容的實驗,通過調整不同物質的質量、加熱時間和初始溫度等參數,觀察溫度變化曲線,并要求學生記錄相關數據,在分析數據后加深對比熱容的理解.在整個過程中,教師應當適當“干預”,引導學生提出問題,避免演示實驗“跑偏”的同時,幫助學生深入思考內能轉化的機制.
2.1.2融合生活材料,深化學科意識
物理學科與學生的實際生活密切相關.將生活材料融入初中物理演示實驗教學中,能夠使演示實驗更加貼近學生的生活實際,增強學生學習興趣.教師通過讓學生自主搜集與實驗相關的生活材料,能夠提高學生的參與度,還能激發學生的創造力和動手能力,使學生認識到物理知識在實際生活中的實際應用價值,強化學生的學科意識.因此,在演示實驗教學開始前,教師可以要求學生根據自己對實驗的理解,自主搜集相關的生活材料.
以滬科版八年級全一冊第四章第五節《科學探究:凸透鏡成像》為例,首先,教師向學生布置任務,要求學生根據對凸透鏡成像原理的初步理解,從家中搜集可以作為凸透鏡使用的物品(如放大鏡、廢棄的老花鏡鏡片等)以及多種不同形狀、大小的物體作為成像對象(如書本、水杯、水果等),讓學生提前接觸實驗材料,激發學生對實驗的好奇心和探索欲.其次,在課堂上,教師先簡要介紹凸透鏡成像的基本原理和實驗目的,然后利用學生搜集的生活材料進行演示實驗.例如,教師選擇放大鏡作為凸透鏡,將書本作為成像對象,調整書本與放大鏡之間的距離,觀察并記錄成像的大小、位置等變化.同時,教師也可以嘗試使用其他學生搜集的材料進行演示,以展示不同材料對實驗結果的影響.在演示過程中,教師引導學生仔細觀察實驗現象,鼓勵學生結合相關理論知識思考“為什么使用不同的凸透鏡材料,成像的效果會有所不同?”“成像的大小、位置與物體到凸透鏡的距離有什么關系?”等問題,引導學生深入探討凸透鏡成像的規律.最后,教師總結實驗過程,強調凸透鏡成像在日常生活中的應用,如放大鏡、投影儀、照相機等,引導學生思考如何利用所學知識解決實際問題.這樣,學生不僅能夠掌握凸透鏡成像的基本知識,還能認識到凸透鏡成像的實際應用價值.
2.2優化物理演示實驗細節
2.2.1以高可見度,提升觀察能力
演示實驗的可見度直接關系到學生能否清晰、準確地觀察到實驗現象,進而影響學生對物理原理的理解和掌握.所謂高可見度,指的是實驗現象明顯、易于觀察,能夠確保每位學生都能觀察到演示實驗的現象,從而逐漸提升學生的觀察能力[3].因此,教師在開展演示實驗時,應注重演示實驗及其現象的可見度.
以滬科版八年級全一冊第四章第三節《光的折射》為例,教師應選擇適當的實驗器材和光源,確保光線在介質間發生折射時,折射光線清晰可見.例如,使用激光筆作為光源,因為激光光線細且亮,易于觀察和追蹤.同時,為了更直觀地展示光的折射路徑,可以在水槽底部放置一張黑色背景板.當光線從空氣射入水中時,折射光線就會清晰地投射在背景板上,便于學生觀察.此外,教師可以調整實驗裝置的高度和角度,確保每位學生都能清晰地看到實驗現象.例如,將水槽放置在教室前方的講臺上,調整其高度,使水槽中的水面與學生的視線大致平行,或利用投影儀等設備,將實驗現象實時投影到屏幕上,以便后排學生清晰看到實驗細節.
2.2.2以強觀賞性,激發探究興趣
強觀賞性意味著實驗不僅要準確展示物理現象,還要以引人入勝的方式呈現,使學生在欣賞實驗之美的同時,產生深入探索物理世界的渴望.以滬科版九年級全一冊第十四章第四節《科學探究:串聯和并聯電路的電流》為例,教師在設計演示實驗教學時,可以巧妙運用燈光效果,將電流與電燈的亮滅緊密聯系起來,提高實驗的觀賞性.具體而言,教師可以準備一系列色彩鮮艷、形狀各異的LED小燈以及透明的導線,將其巧妙地布置在實驗板上,并使用不同顏色的燈泡來區分串聯和并聯電路中的各個節點,形成既美觀又直觀的電路圖.在演示串聯和并聯電路時,教師通過改變開關的狀態,使LED小燈依次亮起或同時亮起,形成動態的燈光效果,直觀展示串聯和并聯電路的特點,增強實驗的觀賞性.
2.2.3填補空白點,拓寬知識視野
此舉措的核心是通過引入新的實驗或改進現有實驗,讓學生以不同的方式接觸、理解和應用物理知識,從而開闊學習視野,更全面地掌握相關物理知識[4].以滬科版八年級全一冊第八章第二節《科學探究:液體的壓強》為例,教師在傳統實驗教學的基礎上,可以引入一些創新性實驗.例如,教師可以設計簡單的“液體壓強與深度關系”的實驗,即利用透明塑料管、水、刻度尺等簡單材料,制作簡易的液體壓強計,通過向塑料管中注入不同深度的水,觀察并記錄刻度尺上液面的變化,從而直觀展示液體壓強隨深度增加而增大的規律.此實驗簡單易行,便于學生親手操作,從而強化學生對液體壓強概念的理解.此外,為了讓學生更全面地理解液體壓強的應用,教師可以引入“液體壓強與容器形狀關系”的實驗,準備不同形狀的容器(如圓柱形、圓錐形、方形等),向其中注入相同高度的水.然后,利用壓力傳感器或簡易的壓力計測量容器底部受到的壓強.教師通過對比不同形狀容器底部受到的壓強大小,引導學生思考液體壓強與容器形狀之間的關系,從而拓寬其知識視野.
2.3創新物理演示實驗實施
傳統實驗器材的精度和靈敏度較難滿足實驗的要求,更不能輔助學生理解實驗現象和原理.在技術不斷發展的背景下,教師應該積極引進新器材開展演示實驗教學,幫助學生探究實驗,解決實際問題[5].
以滬科版八年級全一冊第二章第四節《科學探究:速度的變化》為例,這一實驗中,速度測量是核心內容.傳統實驗中,大多教師使用秒表和卷尺測量物體的運動時間和距離,進而計算平均速度.然而,這種方法測量誤差大、操作繁瑣,難以精準反映物體的速度變化.為了克服這些局限,教師可以引入智能標尺和高速攝像儀等新型實驗器材,科學、高效地開展演示實驗教學.智能標尺配備有高精度傳感器和顯示屏,能夠實時顯示物體的移動距離和所用時間.在“測量平均速度”實驗中,教師可以利用智能標尺,讓學生直接觀察并記錄物體在不同時間點的位置變化,從而更準確地計算出平均速度.高速攝像儀能夠以極高的幀率拍攝物體的運動軌跡,使學生能夠清晰地看到物體在極短時間內的運動狀態變化.在實驗中,教師可以利用高速攝像儀拍攝物體從靜止到加速再到勻速的全過程,通過視頻回放功能,學生能夠仔細觀察物體在不同速度下的運動特征.
3結束語
綜上所述,“雙減”政策為初中物理演示實驗教學提供了政策保障.通過豐富實驗資源、優化實驗細節和創新實驗實施,不僅能夠提升學生的科學探究能力和學業水平,還能夠激發學生的學習興趣和創造力.在實際教學中,教師應重視演示實驗的作用,探索更多有效的演示實驗教學策略,以適應不斷變化的教學需求,為學生的全面發展奠定堅實的基礎.
參考文獻:
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[2] 孫亭軍.初中物理演示實驗教學中信息技術的應用[J].中小學電教(教學),2024(08):40-42.
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[4] 黃葉敏.新課標下演示實驗在物理教學中的運用實踐研究[J].求知導刊,2024(2):89-91.
[5] 鄭小平.基于核心素養的初中物理演示實驗優化策略:以“電功率”為例[J].物理之友,2023,39(12):53-55.
[責任編輯:李璟]