理化生實驗操作考試對策的研究

萬德志

摘? 要：根據(jù)湖北省教育廳和相關(guān)文件精神，從2021年起，理化生實驗操作由考核轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)場操作的方式單獨組織考試。本文通過對傳統(tǒng)實驗教學(xué)和仿真實驗教學(xué)的優(yōu)缺點的分析，探討出有效應(yīng)對今后理化生實驗操作考試的策略。

關(guān)鍵詞：理化生;實驗操作考試;有效性;仿真實驗;傳統(tǒng)實驗教學(xué)

根據(jù)湖北省教育廳和相關(guān)文件精神，從2021年起，初中物理、化學(xué)、生物三科實驗操作由考核科目轉(zhuǎn)變?yōu)榭荚嚳颇?，將采取現(xiàn)場操作的方式單獨組織考試，每科10分，共計30分，以原始分計入中考總分。這對學(xué)生的要求就更高了，即使把實驗過程都背下來了，實驗操作中也不一定能考好。如何有效地提高學(xué)生動手實驗的能力和有效應(yīng)對實驗操作考試這一難題就擺在了我們面前。接下來我將以物理為例，分別從傳統(tǒng)實驗和仿真實驗教學(xué)及復(fù)習(xí)的優(yōu)點和弊端進行分析，就今后如何更加有效應(yīng)對理化生實驗操作考試進行探討。

一、傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式應(yīng)對實驗操作考試的弊端分析

物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，教材中有大量的實驗。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式通過制定周密的實驗教學(xué)安排，形成規(guī)范的實驗教學(xué)過程，可以保證每一個學(xué)生實驗都能讓學(xué)生做一遍，保證實驗教學(xué)的順利開展，但仍然存在不少弊端，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）學(xué)生分組實驗教學(xué)組織管理監(jiān)督難度大，很多學(xué)生在實驗中出現(xiàn)的問題很難及時發(fā)現(xiàn)并進行糾正。學(xué)生分組實驗是固定班級的學(xué)生在固定的時間段內(nèi)到固定的實驗室做固定的實驗內(nèi)容，現(xiàn)在很多學(xué)校一個班級動不動就是五六十人，甚至有的班級達(dá)到七八十人之多，初中生又好動對實驗充滿興趣但動手實驗?zāi)芰τ窒鄬^弱，往往容易出現(xiàn)在老師講的時候偷偷的玩實驗器材，老師講完之后又不知道如何動手實驗的情況，管理難度較大。

（二）考前復(fù)習(xí)容量不大，效果不佳。中考實驗操作考試一般都是在每年的四月份左右進行，物理考試的內(nèi)容涉及到整個八年級和九年級全冊的內(nèi)容，共有二十個必考實驗。實驗考試的容量很大時間跨度很長，很多學(xué)生把實驗過程都忘得差不多了。

二、仿真實驗教學(xué)模式的優(yōu)缺點分析

仿真實驗是通過計算機把實驗設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教師指導(dǎo)和學(xué)生的操作有機地融合為一體，通過對實驗環(huán)境的模擬，加強學(xué)生對實驗的物理思想和方法、儀器的結(jié)構(gòu)及原理的理解，并加強對儀器功能和使用方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)設(shè)計思考能力和比較判斷能力，可以達(dá)到實際實驗難以實現(xiàn)的效果，實現(xiàn)了培養(yǎng)動手能力，學(xué)習(xí)實驗技能，深化物理知識的目的。

下面我將以NB物理實驗平臺來完成測量小燈泡的實際功率為例，來體驗一下仿真實驗進行實驗教學(xué)的優(yōu)缺點。

NB物理實驗平臺涵蓋了中學(xué)物理中力學(xué)、熱血、光學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)和電磁學(xué)等幾乎所有的實驗。將該平臺下載安裝到電腦上，打開后我們可以看到左下圖的界面，它的上邊是菜單欄，右邊是器材庫。菜單欄的最左邊，點擊燈泡的圖標(biāo)（或彈簧、U形磁鐵等圖標(biāo)），可以彈出一個菜單，包括（力學(xué)、電學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)和熱學(xué)等子菜單），點擊相應(yīng)的子菜單就可以進入相應(yīng)的模塊，右邊的界面就會出現(xiàn)相應(yīng)的實驗器材庫。分別選擇電源、開關(guān)、滑動變阻器、小燈泡、電流表、電壓表和導(dǎo)線，拖到界面中想要的位置（如果需要更改器材的位置，只要鼠標(biāo)左鍵按住拖拽到想要的位置即可），再將導(dǎo)線的兩端分別拖到實驗器材對應(yīng)的接線柱上就能完成接線（如右下圖），在電腦上的操作方式和實際的操作方式幾乎是一模一樣的。實驗中發(fā)現(xiàn)，如果實驗中操作不當(dāng)，或者電流電壓過大也會導(dǎo)致電表或用電器等燒壞，和現(xiàn)實中的現(xiàn)象是一樣的，非常逼真。相比傳統(tǒng)實驗，我覺得它主要有以下優(yōu)點：

（一）仿真實驗?zāi)軌虼蟠蠼档徒處煖?zhǔn)備實驗的時間，便于學(xué)生實驗的普及

學(xué)生只要在電腦上安裝一套仿真實驗系統(tǒng)，就相當(dāng)于擁有了一整套實驗器材的獨立實驗室，不需要教師準(zhǔn)備器材了，可以隨時在電腦上“做”實驗。每一個學(xué)生都可以對提供的儀器進行選擇和組合，甚至可以用不同的方法完成同一實驗?zāi)繕?biāo)，培養(yǎng)了學(xué)生的設(shè)計思考能力和對比不同實驗方法的優(yōu)劣，便于學(xué)生實驗的普及。

（二）仿真實驗便于對學(xué)生實驗的監(jiān)督和指導(dǎo)

仿真實驗系統(tǒng)一般都具有自動糾錯引擎，當(dāng)學(xué)生實驗過程中出現(xiàn)了明顯的低級錯誤（比如接線時，發(fā)生短路）時，系統(tǒng)會自動進行提示，方便學(xué)生及時糾正。

（三）仿真實驗便于學(xué)生有針對性地進行復(fù)習(xí)

每一個學(xué)生的情況都不一樣，對于學(xué)生已經(jīng)完全掌握的實驗，沒有必要花太多時間進行統(tǒng)一的訓(xùn)練。對難度較大，沒有掌握的實驗，通過仿真系統(tǒng)學(xué)生可以反復(fù)進行練習(xí)，直到會了為止。

當(dāng)然，仿真實驗雖然有很多的優(yōu)點，但它同樣存在著一些不足。比如仿真實驗再怎么逼真，也不是真實的實驗，真實感還是無法和傳統(tǒng)的實際實驗操作相比的。在培養(yǎng)學(xué)生實驗動手動腦能力、實際操作能力、觀察思維能力和創(chuàng)新能力上是無法替代傳統(tǒng)的實驗的。

綜上所述，結(jié)合傳統(tǒng)實驗和仿真實驗的優(yōu)缺點，不妨采取以下的措施，來更有效地提高學(xué)生的實驗?zāi)芰透行У貞?yīng)對實驗操作考試：

1.在平時的實驗教學(xué)中，制定周密的實驗教學(xué)安排，形成規(guī)范的實驗教學(xué)過程，保證學(xué)生實驗順利開展。讓每一個學(xué)生都到實驗室，真刀真槍地完成實驗，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。同時通過仿真實驗系統(tǒng)，對對應(yīng)的實驗進行鞏固練習(xí)。

2.中考實驗操作考試前強化訓(xùn)練，可以先通過微課或演示等形式再現(xiàn)實驗過程，讓學(xué)生形象地感受實驗過程，再輔以仿真試驗系統(tǒng)，動手實驗，鞏固強化訓(xùn)練。

3.考試前適當(dāng)開放實驗室，每一個必考實驗可以擺放兩三組實驗儀器，實驗難度較大或耗時較長的實驗可以適當(dāng)多擺一點，讓學(xué)生根據(jù)自身的實際情況和時間自覺到實驗室進行實際操作練習(xí)。

參考文獻：

[1]鄧雅璐《對初中理化生實驗操作技能考試的探討》實驗教學(xué)與儀器2013年第7/8期.

[2]“NB物理實驗平臺”幫助文件.