初中物理实验操作训练的探究与反思

李爱华

摘要：本文对物理实验操作训练中的问题进行了分析，并对这些问题提出了解决措施。

关键词：物理实验操作；问题分析；探究；反思

作者简介：李爱华，任教于河南郑州市第四中学。

初中实验操作技能是新课改精神下学生应具备的基本技能，在学生建立完整的物理概念和导出正确物理规律的课堂教学中，实验也是最活跃最具生命力的部分。实验中规范的操作能配合讲授，引导学生观察并进行思考，使学生快速准确深刻地理解物理概念和规律。“我听说了，但是我忘记了；我看见了，于是我记住了；我动手做了，才明白了其中的道理。”可见，对实验的操作训练与理论知识的学习是相辅相成的。同时，对初中学生进行实验操作训练，无疑是培养学生创新意识与创造能力的有效途径。南国农先生曾在一次报告中指出：“中国的教育之所以不那么成功，是因为我们对创造能力的培养不那么重视。”随着时代的开拓与进取，学生不应只依靠理论武装头脑，还需具备较高的动手操作能力才能适应时代对创新人才的要求。但目前，由于思想观念和环境条件的限制，在教学中还是普遍存在讲实验，纸上谈兵的情况，或者过于依赖多媒体模拟实验，学生不但不能在实验中巩固知识，以至于缺乏直观感性认识，而且失去了在实验操作中获得的能力提升机会，体验不到合作与成功的喜悦，还易养成眼高手低的习惯，这对初中教学应达到的目标极为不利，更谈不上学生的创造力和可持续发展。深深思索之中，借中招考试加试实验的契机，对学生的实验操作训练情况进行了探究与反思，感悟出：对每一个实验，能让学生动手的绝不越俎代庖，真正把实验与课堂还给学生，让他们在实验中思考、探索，找到物理规律，体验自然科学的奥秘以及得出结论的欣喜。在接下来的三四月份，在对学生进行实验操作训练的过程中，有效地进行了一些探究，其中有喜有忧，有得有失，也给予笔者深刻的总结与体会。

一、在实验操作训练中，总会欣喜的发现学生闪烁的思维火花

在一些探究性实验中，可能许多学生都按部就班的照教师布置的做，但总有一些思维活跃的孩子在完成基本任务后，兴奋地找寻自己感兴趣的东西：或找到快速的实验方法，或解决实验中出现的问题，或尝试做一些类似的实验，其乐融融。比如在探究“平面镜成像”实验中，由于训练中有些玻璃板不能准确竖直于水平面，像的位置找不精确，有一组学生改用有棱角的小塑料板代替蜡烛，并以棱角为参照点，找出的像的位置误差很小；在探究“杠杆的平衡条件”实验中，有些同学很快完成教师交代的任务后，很有兴趣的把钩码依次挂在杠杆下，发现杠杆也是平衡的，其中的一部分学生只是乐一乐，另一部分学生对此思索、比较，并动手算一算，笔者立即很欣喜的鼓励他们，于是，在学有所余的情况下，他们思维得到进一步的开拓；在使用电压表、电流表的过程中，电路中总会出现灯泡不亮的情况，训练中笔者总是鼓励善于思索的学生利用电压表自己找寻故障所在，这不仅让学生体验成功的喜悦，增强他们的自信心，也是课改要求达到的目标：从生活走向物理。

二、由于实验操作训练本质是将课堂还给学生，尚属于尝试阶段，中招实验加试也是初步实施，从中出现的问题值得引起重视并在探索过程中找寻合适的方法

第一：教师讲的太多，总是不放心学生，低估学生的能力，把实验的每一步详细分解，规定太死，甚至有意识地提供一些数据和结论让学生记住。如用电流表、电压表测电阻，测小灯泡的功率，测滑轮组的机械效率，测平均速度，观察研究凸透镜成像规律实验，教师先把一些数据给学生规定好，让学生按教师事先设想的数据去做实验。这些做法无形中遏制了学生思维火花的闪现，养成了学生在实验操作中的依赖性和封闭性，非常不利于学生的发展。原因：1.有些教师并没有领会新课程改革的理念，对实验可以辅助教学的思想认识不足，对培养学生的科学探究精神存在模糊认识，导致对培养学生的科学探究能力没有切实可行的办法，不能引导学生积极、主动的探索。2.还是传统的应试教育思想起主导作用，害怕在规定的课时内完不成任务，不重视过程，只注重结果，不重视能力培养，只关注能否解题，能否得分。反思：首先教师要转变观念，实验教学不仅仅是应对中招，更重要的是培养学生科学探究精神和创新能力，不能急于求成，应不断提醒自己具备开放的头脑，稳扎稳打，潜移默化中带领学生勇于创新，敢于探索，不断发展。第二，在操作训练过程中，发现绝大多数学生态度不端正，只是像应付任务一样，既达不到训练的目的，更不能真正从实验中体会探索的奥秘和乐趣，典型表现在凑实验数据。笔者曾有幸参加中招实验加试的监考工作，在探究“平面镜成像特点”、“凸透镜成像规律”、“杠杆平衡条件”和“测小灯泡电阻、小灯泡电功率”的实验中，学生丢分的一个普遍原因就是凑数，甚至有的学生先是把实验过程统统做完，然后在表格中将背熟的数据填上，严重违背了实验的意义，可笑又可叹！考试尚且如此，平时的训练情况可想而知。原因：学生缺乏科学探索的欲望，只是习惯于教条的学习知识、解题，教师怎么说就怎么做，至于为什么这么做，有没有更好的方法，可改进的实验步骤则完全不在他的考虑范围之内，只要得出数据就万事大吉。反思：思想教育是永恒的阵地！不断的教育学生对待实验操作态度要端正，分析数据要有耐心，要善于、乐于从实验中有新的发现，一旦发现有突出表现着，立即大肆鼓励，树立榜样，学生乐于探究。第三，学生的实验习惯不好，不能有条理、有方法的完成实验，操作较盲目，没有检查器材的意识，不能正确选择器材，抓住就做，完成任务即可。如调整天平平衡时，调节平衡螺母方法不对；称量时，没有先估计称量物大概质量，加减砝码的顺序不对，没有按照先大后小，然后再调游码的顺序；在观察凸透镜成像的实验中，根本没有呈接到清晰的像就在题单上填写了结论；连接电路的方法不正确；表的刻度盘没有正对观察者。原因：缺乏一定的实验操作技能，有关知识不系统。这说明在平时的学习中，教师和学生为了实验操作考试而做实验，教师忽视了对学生能力的培养与方法的指导，没能使所有学生树立起科学严谨的实验态度，学生也没有从实验中真正领悟到科学的魅力，只是为实验而实验。反思：我们应强化实验目标和科学探究的思维程序，对学生严格要求，有目的、有意识的培养学生良好的实验习惯，并针对初中学生的反复性，反复强调好习惯，在训练过程中有错必纠，同时注意讲解相关知识，使其知识系统化。第四：不能认真深入分析误差原因，不具备应对实验中出现的突发情况的能力，最典型的是在“用电流表、电压表测量小灯泡的电阻和小灯泡的电功率”的实验中，连好电路，闭合开关，发现灯不亮，立即喊老师来解决，而不是自己主动思考，认真查找原因；在探究“凸透镜成像规律”等需要利用数据进行分析归纳的实验中，一旦出现由于实验器材的不精确或操作失误造成完不成实验或找不到规律，就慌了手脚，乱碰一气，无奈越急越乱，更不能静心去查找原因，最终不是根据事实数据，而是只凭记忆的知识填写实验报告，本末倒置！原因：学生知识学的太死，对实验的兴趣不大，受老师的限制较多，独立性和灵活性没有得到培养和锻炼，还是拘泥于课本知识的学习，为了应付考试而学习，而实验。反思：教师应做好引导作用，一方面讲清重点、关键点和注意点，放手让学生自己操作，另一方面，鼓励小组间查找原因，或者教师和学生一起查找问题所在，效果很好。第五：操作程序不规范，仪器原理似是而非。具体表现在电路连接时开关不断开；变阻器连入电路时（开关闭合前）滑片没有移到阻值最大的位置等。原因：出现上述现象，一方面是由于学生在物理实验技能学习中的心理因素造成的，另一方面反映教师在实验教学中对学生的实验操作技能训练相对薄弱，诸如练习次数与练习时间不足或不合理分配的影响；学生的注意能力差，导致技能掌握的缓慢；在技能的形成过程中，学生的规范操作程序、基本方法等环节不到位。反思：从一开始就严格要求学生在实验的整个过程中自始至终抓好“七个正确”：其一，选择仪器正确，其二，安装调试实验装置正确，其三，操作规程正确，其四，观察方法正确，其五，测量读数正确，其六，处理数据正确，其七，实验结果正确。第六，节约意识不强。我们现在在教育教学中不断改革的根本目的就是培养学生的各种能力与良好的品质。在学生进行操作训练的过程中，有知识的教导，也应有爱护器材、节约意识的引导。在辅导学生实验学习中，笔者发现学生损坏仪器、浪费现象严重，电流表、电压表往往经过两三个学生之手后就得大修一次，杠杆两端的螺母总是丢失等。原因：学生本身对一些器材零件的爱护、药品使用不够重视，认为不值什么钱；同时确实也是教师忽略了这个问题，没有引导到位，没有在开始训练时向学生灌输节约意识，待发现问题时再培养学生这方面的良好习惯已觉力不从心了。反思：我们培养学生的各种操作技能就是为了学生的可持续性发展，学生的节约习惯也应该是其中的一项，所以，再进行实验操作训练时，首先要注意节约的问题。

随着课程改革的推进，教学理念和学生应达到的水平与以往有了很大的区别。物理作为一门自然学科，要求知识与能力并举，实验操作技能是当代学生必备能力。根据实验技能形成过程的特点，针对操作训练中产生问题的原因，我们要研究行之有效的措施。心理学认为，任何一项操作技能的形成都须经历动作的认知和定向阶段、动作的联系阶段、动作的协调和完善阶段三个过程。由此，实验中应让学生在动作的认知阶段了解“做什么”和“怎样做”，在行动之前了解有关实验知识，看到规范的示范操作，形成正确的动作映象；在操作技能的动作定向阶段要求学生操作动作一定要规范，不能求快，要按操作程序逐步进行，教师还应多次进行示范操作，帮助学生分析错误的原因，指出正确的做法和容易出现的问题，不能存赶课时思想。初中学生好动性较强，因而他们的操作兴趣也较强，但是这种兴趣只倾向于动手操作上，一旦这种欲望得到满足，兴趣也就消失了，所以，在实验操作训练的过程中，也应思考分层次训练。对学有余力的学生可以启发他们找寻新发现，鼓励他们善于捕捉实验中出现的细节，尝试用不同的方法探索相同的规律；对于中等程度的孩子，强调将知识与实验操作相结合，使他们的知识掌握在实验操作中得到加强；对程度较弱的孩子，鼓励他们认真操作，增强动手能力，关注他们的闪光点，增强他们的自信心与学习的积极性。学习是终身的，在可塑性最强的初中阶段，学生的能力与品格的培养至关重要，是否有科学探究的欲望和精神，是否善于动手找寻自己感兴趣的东西，是否能将知识运用于实践之中决定一个学生的可持续发展性。作为物理教师，对学生的培养责无旁贷。

实验操作不仅仅是知识的传授，它还需要一些硬件与软件的配合，比如教学管理、经费投入等。环境好的学校和薄弱学校在实验条件和学生素质能力上有较大差别，训练有素与没经过怎么训练的学生在测试中表现出来的差别有时让我们都始料未及。这个矛盾亟待解决。对此，笔者有两个设想：1.分层次培养：环境条件好的学校，充分利用实验器材和师资力量，争取绝大多数孩子都具备操作能力，对于薄弱学校，由于实验条件和学生本身能力的限制，不可能达到一定的优秀率，可以采用精英培养的模式，教师先集中培养知识与能力俱佳的学生，再由他们一对一教导其余的学生操作实验，事实证明，大多数情况下，学生辅导学生比老师更有耐心，更细致。2.在中考物理操作技能考试中，适时渗透一些发散性操作试题，这对于条件好的或是薄弱学校的程度较好的学生来说是公平的，因为要解决这类实验操作题目，不仅仅是器材的操作训练是否到位，是否熟练，还需要科学的思维，能给学生提供充分施展自己实践动手能力的天地，也有利于高等中学的选拔。

毋容置疑，通过实验操作训练强化了实验教学的导向，培养了学生的实践能力和科学探索精神，提高了学生观察现象、操作仪器设备、分析和处理数据、实验设计等能力，有效地纠正了过去照抄教材上的现象和理论结果的状况，从而培养了学生严肃认真、实事求是的科学态度,以及不断探索的科学精神，实现理论和实践的有机结合，这对提高教学质量和效率，进一步深化课改起着重要的作用。在今后的教学中，笔者还会继续探索，不断改进，以求更好的效果。

参考文献：

[1]邹林.加强初中物理实验操作技能的培养及反思总结[J].考试周刊,2010（3）.

作者单位：河南郑州市第四中学450066

TheExplorationandReflectiononJuniorHighSchoolPhysicsExperimentsOperationTraining

LIAihua

Abstract:Thispapermakesananalysisofproblemsinphysicsexperimentsoperationtrainingandputsforwardcountermeasures.

Keywords:physicsexperimentsoperation;problemsanalysis;exploration;reflection