中學物理教師實驗操作能力退化的成因分析及矯治對策

楊勇誠

一、問題起因

筆者在地級市組織的初中物理教師實驗操作比賽中擔任評委，在觀察十六位青年物理教師操作“測固體的密度”的學生實驗中，竟有十二人在操作中出現了差錯。比如，有的參賽教師（下稱選手）將水倒入量筒時，沒有將量筒傾斜，倒水速度又快，造成水與水的撞擊，使得水中產生大量氣泡，但又不設法排除氣泡；當由三個螺母組成的被測物浸入水中時，螺紋之間有氣泡附著，選手也不將氣泡排除；再比如，天平和量筒讀數時，不能用正確的方法進行估計，造成測量值有效數字的缺失，或隨意增加；在數據處理這一環(huán)節(jié)，好多選手只是計算，忽視了數據的記錄、整理、呈現等等。

兩周后，筆者所在學校接受省有關教育裝備的督查，其中一項就是抽查理科教師的演示實驗操作情況。抽查的結果也讓人瞠目結舌，五位教師做“觀察沸騰”實驗，只有一位教師順利完成，還有四位教師都出現了不同程度的差錯。其中，一位教師忘了在燒杯上加紙蓋；一位教師在水溫60℃時就開始記錄時間和溫度值；一位教師因為酒精燈火焰太小，沒有在規(guī)定時間內把水燒開；一位教師沒有從下往上規(guī)范地安裝加熱裝置。

聯(lián)想到2012年秋，省初中物理評優(yōu)課的一個場景。一位青年教師在做“用鐵屑演示條形磁體周圍磁感線分布形狀”的演示實驗時，由于玻璃板與鐵屑之間摩擦力太小，加上教師震動玻璃板的幅度太大，造成鐵屑吸在一起。教師大概以為條形磁體的磁性不足，造成演示效果不佳。于是她將兩條磁體疊放在一起，結果當玻璃板一震動，條形磁體由于“同名磁極相斥”，就“剪刀差”地分開了，連續(xù)做了幾次，都失敗了。由于教師的錯誤判斷，加上錯誤的操作，導致簡單的演示實驗失敗。

雖然不排除被試者因為緊張而造成操作失誤的可能，但是筆者還是認為這些青年教師實驗操作技能不扎實，是導致操作出問題的根本原因。為此，筆者專門走訪了蘇南城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾所初級中學，隨機觀察了三十多位青年物理教師的課堂，發(fā)現類似現象在日常物理課堂教學中比較普遍。

二、物理教師實驗操作能力退化的成因分析

筆者通過與物理教師的訪談，向學校教務、教研部門了解，查閱物理教研組的活動記錄和物理教師的校本培訓菜單，研習各校課堂教學評價標準等等，對當前物理教師實驗操作能力退化、物理實驗教學質量下降的成因進行分析和歸納。

1.“應試教育”的毒瘤沒有徹底清除，課堂上講實驗代替做實驗的現象相當普遍。一些物理教師依舊認為：講解實驗對于學生“應付考試，取得高分”有立竿見影的效果。筆者曾看到教師把所有的教具都放在講臺上了，就是不動手做一下伽利略驗證“物體在不受力作用時將永遠運動下去”的實驗。在講解物體“慣性”時，一些信手拈來的實驗都沒有演示。在許多物理課堂中，教師對物理實驗的講解圍繞習題展開，而不是從學生的生活出發(fā)，從解決實際問題入手。

2.盡管蘇南地區(qū)經濟條件比較好，但是一些學校的實驗室裝備還是有問題，如，器材老化嚴重，維修不及時，數量不充足，新添置的器材質量參差不齊等等，造成學生實驗不能完全做到兩人一組。演示實驗因器材周轉不及時，而無法全部做起來。這些問題的根源，筆者認為不在于教育經費問題，而在于學校的教育觀不正、教學管理失衡。學校領導好大喜功，把注意力集中在多媒體、網絡等“形象工程”的建設上，而忽視實驗室建設和實驗教學等基礎性常規(guī)管理。

3.在一些裝備精良的學校，數字化多媒體設備與相對簡陋的實驗器材產生強烈反差。年輕教師“喜新厭舊”的心理，造成不樂意去做實驗。他們寧愿在課件設計上花精力、下工夫；卻不愿意在實驗器具的改進上、實驗方法的優(yōu)化上動腦筋、想方法。把物理實驗異化為一種“教學手段”，認為數字化、多媒體等現代化教學手段可以替代物理實驗。以至于演示“重垂線”這樣簡單的實驗，都不愿動手做一做，而是通過一個動畫播放解決問題。

4.在隨訪中發(fā)現，各校的課堂評價方案中，幾乎沒有對教師的實驗操作有具體的要求。盡管在一些評課表中能反映出評價者（聽課教師）對上課教師有實驗方面的評鑒意見，但是也沒有見到對教師動手操作的規(guī)范性、準確性的記載。評價者看重的是物理實驗本身在教學過程中的作用，忽視物理教師的行為方式會影響學生科學態(tài)度形成和科學方法掌握這一重要環(huán)節(jié)。這就潛移默化地影響物理教師不去關注自己的操作細節(jié)，久而久之造成教師實驗操作的失范。

5.在校本教研活動中，沒有對教師的實驗操作技能提出訓練要求。隨機列席了幾所學校的物理教研活動，沒有看到教師在一起研究實驗方法、設計實驗器具。更沒有見到“壇壇罐罐當器材，拼拼湊湊做實驗”的研究氛圍。也就是說，學校對“物理實驗”和“實驗教學”的研究非常薄弱。這就導致了教師對實驗教學研究的關注度越來越低。

6.師范教育對中學物理實驗的規(guī)范性教學不到位。筆者在與新入職的教師進行交流的過程中，了解到在師范教育中，“中學物理教學法”教學弱化。師范院校沒有充分正視當前中學物理教學現狀，沒有對師范生的中學物理實驗技能進行嚴格訓練，造成師范畢業(yè)生動手能力普遍下降。同時，師范生在校時，課堂教學見習機會少，教學實習也形同虛設，得不到教學實踐的體驗。在物理教師招聘中，教育行政部門和中學，重視應聘者的教材分析、說課和解題能力，沒有把物理實驗操作作為一項考察項目。所以，新教師能說會道的多，愛動手能制作的少。

中學物理教師給人“心靈手巧、精明強干”的專業(yè)特質形象，在學校里拆拆裝裝、修修補補是“家常便飯”。乃至，在科學技術人才匱乏的年代，中學物理教師是社區(qū)“知識、智慧”的象征，他們動手涉及的范圍小到家用電器，大到工程機械。毋庸置疑，近幾年來物理教師專業(yè)特質整體退化，動手操作能力下降，這不僅影響了學生物理學習質量、科學方法的掌握和科學態(tài)度的形成，而且還直接影響了中學物理教師自身的學科專業(yè)的成長。

三、提高物理教師動手能力的對策

如何提高物理教師的動手能力？提高物理實驗的教學效果呢？筆者有五條建議。

1.樹立正確的物理教育觀

作為物理教師應該明白，伽利略用實驗來驗證自然現象蘊含的規(guī)律，這是一個科學史上的重要標志。從那時起，科學從古代哲學中分離出來，物理作為現代科學的一個重要領域，也就獨立地成為一門學科。所以，物理實驗是物理學科的一個組成部分，沒有物理實驗，也許人們對物質世界的認知還是停留在觀察與思辨上。在物理教學中，物理實驗不能異化為一項教學手段，實驗具有不可替代性。從人的發(fā)展考量，學習物理究竟是為了什么？最根本的價值取向是培養(yǎng)人的科學精神、科學態(tài)度和科學方法，就是“態(tài)度、情感和價值觀” ，這才是人的素質不可缺失的成分。為了實現這種教育理念，還需要以傳授“知識與技能”為載體，同時讓學生體驗一個“過程”，掌握一些基本的“方法”，由此就構筑起“三維”教學目標。物理實驗在物理教學中，為三維目標的全面達成提供了平臺。

2.加強物理教師的操作技能訓練

物理教師認為初中物理實驗太簡單，而不給予足夠重視，實驗準備不充分，常?！凹本驼隆?，匆忙“上陣”，這就造成教師動手操作的規(guī)范性、準確性下降。所以，強化教師的操作技能培訓，應該成為校本培訓或區(qū)域內教師培訓的一項重要內容。在培訓中做到四重視，一是重視基本儀器的使用，如天平、量筒、電流表、電壓表等等；二是重視基本實驗裝置的安裝，如觀察水沸騰的加熱裝置、演示焦耳定律的電熱轉換裝置、探究凸透鏡成像規(guī)律的裝置等等；三是重視實驗方法的研習，盡管初中物理實驗方法簡單，但是實驗方法的選擇、實驗步驟的安排，都是來自于研究問題的合理性；四是重視物理實驗的相關理論的學習，比如誤差產生的原因、有效數字的運算等等。

3.優(yōu)化物理課堂教學的評價方式

在評價物理課堂教學時，對教師的動手能力、實驗操作的規(guī)范性，要進行全面評估。特別是課堂教學手段豐富之后，不能忽視物理教師最基本的實驗操作能力的評價。合理的評價標準和科學的評價方式引領著價值觀。物理課堂有著自身的特征，那就是物理實驗既作為一項教學內容，又作為一種教學手段，活躍在教學的每一個環(huán)節(jié)中。動手能力和動手習慣，也成為物理教師特有的品質。假如在課堂教學中強化對實驗教學和教師操作能力的評價，那么定會促進物理教師的專業(yè)成長和學科素養(yǎng)的提升，也會促進樸素、有效的課堂的建構和優(yōu)化。

4.強化對物理實驗教學的研究

要把對物理實驗的研究和對實驗教學的研究作為一項校本研究的內容，且滲透到物理教師的日常教學活動中來。設計實驗裝置、制作實驗器材、優(yōu)化實驗方法、探討實驗操作等等，都是物理教師關注的東西。盡管市場上，幾乎所有器材都能采購到，但是學校還是要鼓勵物理教師動手自制教具、學具，培養(yǎng)物理教師動手習慣，提高他們的動手能力。已故著名物理教育家朱正元先生提出的“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”的“勤儉做實驗”的教育思想，在基礎教育課程改革進一步深入的當前，還是有著積極的現實意義。

5.師范教育也要強化中學物理實驗技能的培訓

師范院校要看到當前中學物理實驗教學的薄弱環(huán)節(jié)，千萬不能高估師范生的動手能力、動手習慣和動手經驗，要有計劃、有目的地強化師范生的中學物理實驗技能的培訓。對師范生進行技能訓練，非常必要。要增加師范生見習中學課堂教學的機會，教學實習要“真槍實彈”。中學在招聘物理教師的時候，也要把應聘者的動手能力、操作規(guī)范作為一項考核內容。

中學物理教師實驗操作能力退化和實驗教學低效是一個不爭的事實，應該引起教育行政部門、學校和物理教育工作者的高度關注，要想方設法通過各種有效手段，從提高教師的操作技能入手，優(yōu)化實驗教學，從而不斷地提升物理教師的專業(yè)素養(yǎng)和物理教育的整體質量。

（責任編輯易志毅）