基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的物理實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)

朱興國

【摘 ?要】本文針對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能方面出現(xiàn)的問題，提出基于學(xué)習(xí)進(jìn)階思想的解決方案，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、器材操作和觀察與測(cè)量三個(gè)方面具體闡述進(jìn)階教學(xué)過程。

【關(guān)鍵詞】學(xué)習(xí)進(jìn)階;實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)驗(yàn)技能

中圖分類號(hào)：G633.7 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：0493-2099（2021）15-0106-02

Physics experiment skills training based on advanced learning

（Xuzhou No.31 Middle School，China）ZHU Xingguo

【Abstract】In this paper， aiming at the problems of students' experimental skills in junior middle school physics experiment teaching， a solution based on the idea of learning progression is proposed， and the process of advanced teaching is elaborated in detail from three aspects： experimental design， equipment operation and observation and measurement.

【Keywords】Advanced learning; Experimental teaching; Experimental skills

問題提出：當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)成為物理教學(xué)的主要教學(xué)形式。學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)如下問題：學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不明確、實(shí)驗(yàn)器材使用不當(dāng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象收集困難等。這其實(shí)就是學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能不足的表現(xiàn)。所以在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中教師不僅要通過實(shí)驗(yàn)完成學(xué)科知識(shí)的教學(xué)，還要兼顧實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。現(xiàn)行的教材并沒有在實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練方面做出明確、系統(tǒng)的劃分和設(shè)計(jì)，這就需要教師在實(shí)際的課堂教學(xué)中根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能水平，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)，適當(dāng)突出實(shí)驗(yàn)技能方面的內(nèi)容，以期更充分地發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。

解決方案：在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)中，具體的實(shí)驗(yàn)操作要求應(yīng)是基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，也需要一個(gè)依次進(jìn)階、逐級(jí)深化的教學(xué)設(shè)計(jì)。筆者將初中物理教學(xué)中一些相似相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合，利用學(xué)習(xí)進(jìn)階的思想進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和實(shí)施。主要解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、器材操作和觀察與測(cè)量等三方面出現(xiàn)的問題。下面結(jié)合具體案例加以介紹：（本文所涉及教材內(nèi)容均選自蘇科版初中物理教材）

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力

實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力在諸多實(shí)驗(yàn)技能中無疑是處在核心的位置，是一種較為綜合的能力，當(dāng)然對(duì)于初中生而言也是較難的一項(xiàng)。對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)大致分為三步：

1.經(jīng)歷一定數(shù)量操作簡(jiǎn)單、觀察方便的實(shí)驗(yàn);

2.完成包含多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)觀察和器材操作的實(shí)驗(yàn);

3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求結(jié)合以往的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，選擇恰當(dāng)器材。以初中教材中“熱學(xué)”實(shí)驗(yàn)為例，介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的進(jìn)階過程（見表1）。

按照教材的編寫順序，從第2個(gè)實(shí)驗(yàn)開始就可以在前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，以滿足新的實(shí)驗(yàn)需要。教學(xué)中教師可以通過問題引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)設(shè)計(jì)。如實(shí)驗(yàn)2：我們既要給水加熱又要測(cè)量水的溫度，只有三腳架還行不行？需要什么樣的裝置來幫忙呢？實(shí)驗(yàn)3：酒精燈的火焰的加熱范圍有限，直接加熱試管中的固體時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)一部分已經(jīng)熔化完畢，其余部分還未開始熔化的情況，怎樣才能使試管中的固體均勻受熱呢？實(shí)驗(yàn)4：觀察物體升溫時(shí)，如何控制物體吸收相同的熱量？實(shí)驗(yàn)5：怎樣才能觀察到燃料燃燒放出的熱量多少？在學(xué)生思考問題、討論解決方案的過程中會(huì)自然地與之前的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，既是對(duì)新情況的深入思考又是對(duì)已有實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的回顧，學(xué)生能夠?qū)?shí)驗(yàn)的理解逐級(jí)加深。

二、器材操作能力

學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)技能是通過一個(gè)一個(gè)的實(shí)驗(yàn)、一件一件的儀器、一項(xiàng)一項(xiàng)的要求逐步訓(xùn)練出來的。教師如果不能夠從教學(xué)的全局出發(fā)把許多看似孤立的實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來，也就很難確立一個(gè)整體的技能要求和有效實(shí)施技能培養(yǎng)的方案。初中階段，電學(xué)部分實(shí)驗(yàn)占有很大比例，對(duì)電學(xué)元件的操作是學(xué)生在生活中沒有接觸過，從基本電路連接到電表使用，需要逐步依次練習(xí)。

以“電學(xué)”實(shí)驗(yàn)為例：

在成人看來再簡(jiǎn)單不過的擰螺絲動(dòng)作，對(duì)于每天只拿筆寫字的學(xué)生而言也是需要專門練習(xí)的。每節(jié)課都可以從連接電路開始，根據(jù)需要對(duì)原電路進(jìn)行改裝，既明確了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，也達(dá)到了反復(fù)練習(xí)、熟練器材操作的目的。

三、觀察記錄能力

初中物理學(xué)習(xí)注重學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的觀察和分析，而觀察是分析的基礎(chǔ)。生活中的光學(xué)現(xiàn)象學(xué)生看著很熟悉，但現(xiàn)象的成因是學(xué)生無法直接觀察到的。教學(xué)中教師指導(dǎo)學(xué)生借助光線這一模型，通過作圖的方式記錄下觀察到的光學(xué)現(xiàn)象對(duì)后期分析現(xiàn)象有很好的輔助作用。在實(shí)際作圖的過程中，學(xué)生動(dòng)手畫圖的能力也是需要由易到難逐步培養(yǎng)的。

表2為教材中所涉及光學(xué)現(xiàn)象節(jié)選：從上表中可以看出，對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的觀察和記錄都建立在光線的模型基礎(chǔ)之上。通過實(shí)驗(yàn)1認(rèn)識(shí)光線，實(shí)驗(yàn)2初步使用光線解釋現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)3～6能夠使用光線模型直接觀察現(xiàn)象并記錄。學(xué)生在多次作圖中不斷使用光線模型，增強(qiáng)了對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象細(xì)節(jié)的把握也養(yǎng)成了利用光線分析現(xiàn)象的習(xí)慣。

綜上所述，學(xué)習(xí)知識(shí)需要循序漸進(jìn)，實(shí)驗(yàn)技能的提升也同樣需要持續(xù)訓(xùn)練和反復(fù)思考。在整個(gè)課程大的學(xué)習(xí)進(jìn)階的過程中，實(shí)驗(yàn)技能部分的微進(jìn)階教學(xué)可以有效幫助學(xué)生跨過一個(gè)個(gè)實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)科學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)科素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]許幫正.指向物理核心素養(yǎng)的單元設(shè)計(jì)[J].江蘇教育，2019（05）.

（責(zé)任編輯 ?袁 ?霜）