初中學生物理實驗能力差異的因素及其研究

彭建輝

本次研究利用八、九年級基礎物理實驗操作測試對兩個年級100名學生進行實驗操作能力測試和問卷調查，以研究不同學業(yè)水平學生（優(yōu)等生、中層生）之間，以及年級、性別對實驗操作能力的影響.研究發(fā)現：優(yōu)等生實驗能力水平明顯高于中層生，低年級學生對物理實驗興趣高于高年級學生，男生對物理實驗的興趣明顯高于女生;實驗操作能力測試中發(fā)現，年級對學生測試成績影響不大，而性別對學生測試成績影響非常顯著.

一、問題的提出

初中物理實驗是學生初步接觸自然科學、形成科學的治學態(tài)度的開始，但在實際教學過程中，往往因為生理因素、心理因素等，造成學生的實驗能力和興趣不升反降.而教師有時甚至會出現以演示、口講代替實驗，通過多做題，形成一種先知規(guī)律，再去實驗操作的現象.所以，我們必須充分了解現在學生實驗能力差異的因素，以便尋求一種更有效、更有針對性的實驗教學方法.

二、研究的方法

1.被試：選取八、九年級兩個年級學生共100人，優(yōu)等生各50人，中層生各50人.

2.測量工具：（1）人教版《物理實驗報告冊》八年級下冊，活動4：探究影響滑動摩擦力大小的因素;活動6：探究浮力的大小跟哪些因素有關;活動9：探究杠桿的平衡條件.（2）人教版《物理實驗報告冊》九年級全一冊，活動8：探究影響導體電阻大小的因素;活動12：伏安法測電阻;活動16：探究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關.（3）自編調查問卷《初中生物理學習興趣水平量表》，共40條問題，滿分100分.

3.實驗過程：先對相關物理教師進行測試前培訓，準備試題，試題難度系數不低于0.7，然后集中學生先進行問卷調查（15分鐘），接著進行物理實驗能力測試（100分鐘），包括器材的分類、實驗操作等，實驗后收集所有數據進行分析.

4.數據處理：本次實驗利用Excel進行數據的采集，利用SPSS13.0對數據進行分析.

三、結果分析

1.不同學業(yè)水平學生（優(yōu)等生、中層生）實驗操作能力的差異比較

根據實驗結果可以看出：學生在對實驗器材分類篩選的方法上，優(yōu)等生能從實驗基本原理中提煉有用信息進行準確分類，得分明顯高于中層生，即在實驗器材分類方法上，學業(yè)水平效應非常顯著，F（1，98）=307.698 P<0.001.而從表1也可以發(fā)現，無論優(yōu)等生還是中層生都會從實驗題的表述方面入手對儀器進行分類，兩者差別不大，即學業(yè)水平效應不顯著，F（1，98）=1.258，P=0.265>0.05.

另外，中層生完成實驗所需要的時間明顯多于優(yōu)等生，而且有較多的中層生不能在指定的時間內完成實驗.在完成實驗所需時間的因素中，學業(yè)水平效應非常顯著，F（1，98）=212.250，P<0.001.

2.不同年級、性別學生對物理實驗興趣的差異比較

根據實驗結果可以看出：八年級學生對物理實驗的興趣高于九年級學生，即年級差異效應比較顯著，F（1，98）=6.158，P=0.015<0.05.

不論哪個年級，男生對物理實驗的興趣明顯高于女生，即性別差異效應非常顯著，F（1，98）=43.154，P<0.001.

3.不同年級、性別學生完成全部實驗的總分的差異比較

根據實驗結果可以看出：不同年級水平學生完成全部實驗的總成績差異不太明顯，即實驗能力與年級增長沒有直接關系，F（1，98）=2.105，P=0.150>0.05.

不同性別學生完成全部實驗的總成績有較大差異，男生明顯優(yōu)于女生，而且女生成績兩極分化比較嚴重，即在總成績上，性別差異效應非常顯著，F（1，98）=23.126，P<0.001.

四、結論

1.由于優(yōu)等生學業(yè)水平高于中層生，他們善于從實驗深層的原理入手，能提煉相關信息，篩選正確的實驗器材，操作熟練，對物理實驗因果認識水平較高;而中層生則只從實驗操作的表面特征（題目表述、實驗方法）入手，不能進行深層次原理的認識，實驗操作較不熟練.

2.問卷調查中發(fā)現，低年級學生對物理實驗興趣較強，隨著學業(yè)壓力的增大，高年級學生對物理實驗的興趣有所下降;不論哪個年級，男生對物理實驗的興趣明顯高于女生.

3.實驗操作能力測試中發(fā)現，年級對學生測試成績影響不大，即實驗能力與年級增長沒有直接關系，而性別對學生測試成績影響非常顯著.