廣東省中山市阜沙鎮(zhèn)教育和體育事務(wù)中心 徐瑞欽
目前,實驗操作已正式納入各地中考考試評價中,日益彰顯其重要地位,因此加強對實驗操作考試的研究及有效提升實驗教學(xué)能力,也迫在眉睫。本人長期致力于實驗教學(xué)研究,曾參與中山市實驗考核方案制訂及巡考工作,2020年我作為組長,參與并起草了《中山市初中學(xué)業(yè)水平考試理化生實驗操作考試實施方案》,針對初中物理實驗操作考試的有效教學(xué)和科學(xué)備考進行深入的思考和研究。
物理實驗考試以教育部《課程方案》《義務(wù)教育物理課程標準》(以下簡稱《課程標準》)為依據(jù),注重考查學(xué)生在實驗環(huán)境中對理科基本概念和基本原理的掌握情況,科學(xué)探究過程、實驗現(xiàn)象分析及解決實驗問題的能力,注重考查考生創(chuàng)新精神和實踐能力,推進相應(yīng)科目的教學(xué)改革。由此可見,實驗操作考試務(wù)必對標《課程標準》,對表《實驗考試指導(dǎo)意見》及各市實驗考試方案的要求。
課程標準中列明的初中物理實驗共117個,其中學(xué)生分組必做實驗20個。以中山、東莞、佛山三地市為例,實驗考試題目基本以20個必做的分組實驗為主?!秾嶒灴荚囍笇?dǎo)意見》中說明考試范圍為各科目《課程標準》規(guī)定的實驗內(nèi)容,重點考核學(xué)生的動手操作技能、實踐能力和探究能力。表一對三地市的抽考情況做了比較。
表一 三地市的實驗操作抽考及納入中考評價情況比較
三地市實驗考試題均在課標必做實驗中選?。ㄒ姳矶?,選取為考試試題的主要依據(jù)為:(1)實驗的綜合性,一是考查學(xué)生綜合運用各種實驗方法的能力(如控制變量法、等效法等),二是熟練使用多種實驗儀器的技能,三是考查課標要求的各種能力(表格設(shè)計能力、分析與論證、歸納的能力等);(2)盡量保證各考試試題的難度和區(qū)分度趨同,主要原因是每個考生隨機抽取一個實驗進行考試,并作為其實驗考試的成績;(3)由于考試時長為12-15分鐘,因此也需要選擇相對綜合的實驗來考核?;谝陨显?,從表二也可看到:(1)實驗9、11、15、20均為三地市同考的綜合性探究實驗;而實驗2、4、5、6實驗由于相對較為簡單,且在下面的綜合實驗中都包含這一類操作(如實驗8、10包含有實驗2的用彈簧秤測量力的操作,實驗17、20都包含有實驗5、6的電流表或電壓表測量),因此沒有單獨作為一個實驗操作考試試題。
表二 課標要求必做實驗與中山市、東莞市、佛山市實驗考試要求對比
“興趣是最好的老師”,這個道理物理教師都懂,但實際上仍有教師認為做實驗浪費時間、學(xué)生紀律難控制、影響教學(xué)進度等,因此他們喜歡口述實驗或播放實驗微課替代演示(或分組)實驗,在日常教學(xué)中學(xué)生沒機會實驗探究,等到初三臨近實驗考試才臨急抱佛腳,日夜強化訓(xùn)練,甚至強迫學(xué)生背步驟、背答案,可能學(xué)生實驗考試拿了高分,但往往培養(yǎng)出來的是典型的高分低能學(xué)生。為了激發(fā)學(xué)生主動探究的興趣,教師應(yīng)盡力創(chuàng)設(shè)機會讓學(xué)生多動手實踐,除了必做的分組實驗外,將部分演示實驗變成分組實驗,如制作電磁鐵,探究磁性與什么因素有關(guān);還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生制作小實驗進行科學(xué)探究,如用一段粗漆包線做成無換向器的電動機,讓線圈動起來。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣易發(fā)亦易退,這就要求教師要經(jīng)常做到“察言觀色”,通過不斷改進和創(chuàng)新實驗來吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
初中物理教材中,很多學(xué)生分組實驗都已經(jīng)把實驗的原理、器材、目的、步驟寫得很翔實,學(xué)生只要按部就班即可完成,這樣的實驗教學(xué)只能熟練學(xué)生的實驗技能,但對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)作用不大。為此,我們須對常規(guī)實驗進行拓展深化、變式創(chuàng)新。
培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力就要使學(xué)生能熟練使用已學(xué)過的儀器,并且具備排除實驗故障的能力。通過反復(fù)訓(xùn)練來提高操作的準確性、協(xié)調(diào)性。如九年級教材中常規(guī)用“伏安法”測電阻,為了進一步拓展,我啟迪學(xué)生運用所學(xué)知識設(shè)計出非常規(guī)的測電阻的方案,如用單(電壓或電流)表(或雙表)和一個定值電阻R0測電阻(伏阻法或安阻法)、用電阻箱的等效法測電阻、通過開關(guān)短路來測電阻等。以上拓展實驗,學(xué)生需要在各種因素中進行取舍,對所得信息進行篩選。這就要求學(xué)生在不同情況下善于應(yīng)變,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力和發(fā)散思維,使學(xué)生分析、抽象、概括、綜合表達能力都得到訓(xùn)練和發(fā)展。
創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必須持之以恒,貫穿于日常的物理教學(xué)中。教師除了訓(xùn)練學(xué)生常規(guī)實驗探究能力外,還要培養(yǎng)學(xué)生遇到特殊情況時能夠用非常規(guī)的方法來進行實驗探究,敢于且習(xí)慣于打破思維定式,運用逆向思維,實現(xiàn)創(chuàng)新實驗設(shè)計,從而培養(yǎng)學(xué)生的多元機智和創(chuàng)造能力。
如在“用天平測量物體質(zhì)量的實驗”中,有幾臺天平由于使用時間太久,學(xué)生怎么調(diào)節(jié)螺母也不能將天平調(diào)節(jié)平衡,此時我并不急于給學(xué)生換天平,而是要求學(xué)生另想辦法將天平調(diào)節(jié)平衡,學(xué)生們通過研討交流,有的在螺母旁邊纏上一小段鐵絲使天平平衡,有的在其中一個托盤上放一些碎粉筆來調(diào)節(jié)天平平衡,有的通過移動游碼的方法調(diào)節(jié)天平平衡(物體質(zhì)量=實際讀數(shù)-原游碼的讀數(shù))……如此來培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍地進行科學(xué)研究的習(xí)慣。
綜上,在進行初中物理實驗考試備考時,教師在物理實驗教學(xué)中務(wù)必注重學(xué)生實驗?zāi)芰Φ奶嵘?,從而實現(xiàn)《實驗考試指導(dǎo)意見》中所要求的“注重考核學(xué)生實驗和科學(xué)探究的過程、方法和能力以及觀察實驗現(xiàn)象、分析及解決實驗問題的能力,注重考查考生創(chuàng)新精神和實踐能力”的目標。