返璞歸真 實(shí)驗(yàn)為上

文久江

湖北省荊州市沙市區(qū)岑河中學(xué)(434010)

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)和觀察為基礎(chǔ)的科學(xué)，八九年級(jí)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的入門(mén)時(shí)期，此階段的物理知識(shí)難度并不大，但初中生總認(rèn)為物理是初中階段最難學(xué)的一門(mén)學(xué)科，除了學(xué)生的非智力因素(特別是心理因素)之外，更重要的一個(gè)因素是非學(xué)生因素。在實(shí)際的物理教學(xué)過(guò)程中，不少學(xué)校的教師仍然在指導(dǎo)學(xué)生背實(shí)驗(yàn)，這樣也許會(huì)在考試中取得到比較好的分?jǐn)?shù)，但是對(duì)于學(xué)生各種能力的培養(yǎng)和鍛煉是不利的。

筆者有幸參加了2018年荊州市初中學(xué)業(yè)水平考試實(shí)驗(yàn)技能考查的監(jiān)考工作，由監(jiān)考過(guò)程中的所見(jiàn)所聞，聯(lián)想到日常教學(xué)，反思究竟該怎樣加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

1 考題

考題：伏安法測(cè)小燈泡的電阻。

實(shí)驗(yàn)用品：小燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、干電池、導(dǎo)線。

(1)伏安法測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)原理是________。

(2)設(shè)計(jì)并畫(huà)出相關(guān)的電路圖。

(3)根據(jù)電路圖連接實(shí)物。

(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄并處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

(5)實(shí)驗(yàn)完畢，整理實(shí)驗(yàn)用品。

2 考題來(lái)源

考題出自“電阻的測(cè)量”一課，在這節(jié)課的“想想議議”中，教材提出“將上述實(shí)驗(yàn)中的定值電阻換成了小燈泡，用同樣的方法測(cè)定小燈泡的電阻。多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別計(jì)算出小燈泡的電阻，比較計(jì)算出的幾個(gè)數(shù)值，看看每次計(jì)算出的電阻大小是否相同，有什么變化規(guī)律？”

3 考查目的

這個(gè)實(shí)驗(yàn)本身難度并不大，但綜合性較強(qiáng)，能夠較好地考查學(xué)生掌握電流表、電壓表的使用方法及規(guī)則；考查學(xué)生使用滑動(dòng)變阻器的方法及理解滑動(dòng)變阻器在電路中的作用；考查學(xué)生是否了解伏安法測(cè)量電阻的原理；考查學(xué)生對(duì)小燈泡燈絲電阻受溫度影響的了解；考查學(xué)生排除故障的能力。

應(yīng)該說(shuō)，此題能夠真實(shí)地、全面地考查學(xué)生的電學(xué)實(shí)驗(yàn)技能及動(dòng)手操作能力、發(fā)散思維能力、綜合探究能力。

筆者認(rèn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作考試時(shí)的正常步驟應(yīng)該如下。

(1)進(jìn)入考場(chǎng)后，填寫(xiě)個(gè)人的基本信息。

(2)瀏覽試題。

(3)完成伏安法測(cè)量小燈泡電阻原理的填空、畫(huà)出電路圖。

(4)檢查實(shí)驗(yàn)桌上的器材，尤其要觀察小燈泡的銘牌。

(5)對(duì)照電路圖連接電路實(shí)物，在連接電路過(guò)程中應(yīng)注意：①斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；②電壓表、電流表的正確接(要考慮“正負(fù)接線柱”和“量程”兩個(gè)方面)；③開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到阻值最大處；④電路連接完成后要進(jìn)行檢查。

(6)閉合開(kāi)關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使待測(cè)小燈泡兩端的電壓逐漸升高，每次記錄的電壓值拉開(kāi)適當(dāng)差距，獲得3組電壓和電流數(shù)據(jù)。

(7)計(jì)算小燈泡的電阻值。

在連接過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)小燈泡不亮、電流表(電壓表)無(wú)示數(shù)或示數(shù)偏大、偏小等情況，需要學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行故障排除。

4 錯(cuò)誤匯集

(1)學(xué)生進(jìn)入考場(chǎng)，在教師的要求下填寫(xiě)基本資料之后，開(kāi)始操作實(shí)驗(yàn)。不少學(xué)生拿起實(shí)驗(yàn)器材就開(kāi)始連接電路，根本就沒(méi)有先畫(huà)電路圖。

(2)在教師的提示下，不少考生開(kāi)始畫(huà)電路圖，但很少有學(xué)生按照課堂上教師講的要求做到“橫平豎直”畫(huà)成長(zhǎng)方形。大多數(shù)學(xué)生隨手畫(huà)出電路圖，而且交叉相連處基本沒(méi)有打上點(diǎn)加以區(qū)別，更有不少學(xué)生作圖錯(cuò)誤。

(3)在連接電路的過(guò)程中，不少學(xué)生沒(méi)有按照正常的邏輯順序連接實(shí)物。正常的連接順序應(yīng)該是從電源正(或負(fù))極開(kāi)始，順(逆)著電流的方向依次連接各元件最終回到電源的負(fù)(或正)極。而學(xué)生在連接過(guò)程中根本沒(méi)有這樣的思路，大多從滑動(dòng)變阻器連起。

(4)在電路連接過(guò)程中，很少有學(xué)生將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。

(5)滑動(dòng)變阻器的連接錯(cuò)誤最多，不采取“一上一下”的接法；部分學(xué)生甚至連滑動(dòng)變阻器上接線柱的位置都弄不清楚；開(kāi)關(guān)閉合前不將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處。

(6)數(shù)據(jù)讀取完成之后，不斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，讓小燈泡成為“長(zhǎng)明燈”。

(7)學(xué)生未查看小燈泡的銘牌，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未考慮到燈泡的額定電壓。

(8)電壓表、電流表的正負(fù)接線柱連接錯(cuò)誤，電表的量程選擇錯(cuò)誤。

(9)弄不清電表量程，電表讀數(shù)的錯(cuò)誤。

(10)數(shù)據(jù)隨意編造，不合情理。在考試過(guò)程中，不少學(xué)生趁監(jiān)考老師不注意，就將預(yù)設(shè)好的數(shù)據(jù)填入試卷之中。其中一學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見(jiàn)表1。

表1 學(xué)生實(shí)驗(yàn)記

表1中的數(shù)據(jù)看似正確，其實(shí)錯(cuò)誤。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中小燈泡的電阻不是固定不變的，說(shuō)明學(xué)生沒(méi)有理解溫度對(duì)燈絲電阻的影響。

(11)實(shí)驗(yàn)完畢不整理實(shí)驗(yàn)器材。

在監(jiān)考過(guò)程中，筆者針對(duì)該實(shí)驗(yàn)在日常教學(xué)中的開(kāi)展情況做了調(diào)查詢問(wèn)。有學(xué)生表示以前多次做過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)；有學(xué)生表示只做過(guò)一次實(shí)驗(yàn)；有學(xué)生表示沒(méi)有做過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)；有學(xué)生表示教師只做過(guò)演示實(shí)驗(yàn)。

上述問(wèn)題真實(shí)地暴露出當(dāng)前初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問(wèn)題，物理實(shí)驗(yàn)在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有得到應(yīng)有的重視，實(shí)驗(yàn)教學(xué)落實(shí)不到位。

5 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)建議

實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固和理解；有助于動(dòng)手能力和實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)，對(duì)提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)至關(guān)重要。可以說(shuō)在初中物理教學(xué)中怎么強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)都不過(guò)分，但究竟怎么樣才能將實(shí)驗(yàn)教學(xué)落到實(shí)處呢？筆者總結(jié)為：返璞歸真、實(shí)驗(yàn)為上。

(1)在政策層面，出臺(tái)相應(yīng)制度和措施迫使基層學(xué)校、教師不得不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

當(dāng)前，不少地方的初中生學(xué)業(yè)水平實(shí)驗(yàn)操作考試的分?jǐn)?shù)是不納入中考總分的，導(dǎo)致不少地方學(xué)校和教師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)不重要，可有可無(wú)，可做可不做，沒(méi)有引起足夠的重視。在此，建議教育行政部門(mén)應(yīng)該規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作考試，將實(shí)驗(yàn)操作考試的分?jǐn)?shù)記入中考總分，或者在中考理化生升學(xué)(畢業(yè))考試的試卷中加大對(duì)實(shí)驗(yàn)操作技能方面的考查，迫使學(xué)校和教師不得不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。當(dāng)然，也應(yīng)該從人、財(cái)、物方面對(duì)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)提出指導(dǎo)意見(jiàn)，并加大檢查、督導(dǎo)的力度。

(2)在學(xué)校層面，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件及實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍的建設(shè)。

不少學(xué)校根本就沒(méi)有專職的實(shí)驗(yàn)員，只有實(shí)驗(yàn)室保管員，實(shí)驗(yàn)員大多是學(xué)科教師兼任。實(shí)驗(yàn)室硬件和實(shí)驗(yàn)員隊(duì)伍的建設(shè)需要政策層面的支持，學(xué)校的主要工作就是落實(shí)上級(jí)有關(guān)部門(mén)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，做好與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的人、財(cái)、物的有效管理和合理使用，做到“寧可讓器材被教師、學(xué)生用壞損壞，也不能讓實(shí)驗(yàn)器材在實(shí)驗(yàn)室里放壞銹壞”。

(3)在教師層面，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能的提升活動(dòng)。

對(duì)于一線物理教教師，自身一定要轉(zhuǎn)變教育教學(xué)思想。實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科最大的特色，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的法寶，作為物理教師必須足夠重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時(shí)要想方設(shè)法提升自身的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力。

各級(jí)教育部門(mén)多次組織開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)說(shuō)課活動(dòng)，其目的是希望以此為契機(jī)，進(jìn)一步推動(dòng)和加強(qiáng)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，通過(guò)活動(dòng)促進(jìn)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力的提升和實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。為達(dá)此目的，基層的教育行政部門(mén)需共同努力形成合力，持之以恒地加大檢查、督導(dǎo)和落實(shí)力度，通過(guò)集體備課、研課、議課、評(píng)課，切實(shí)提高物理教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力和水平。