優(yōu)化實驗教學(xué)評價 讓物理學(xué)習(xí)更精彩

摘 要：物理是以實驗為主要研究手段的自然學(xué)科，在初中物理的學(xué)習(xí)過程中，我們需要將實驗教學(xué)與課堂教學(xué)充分結(jié)合，進(jìn)一步引領(lǐng)學(xué)生采用實驗來學(xué)習(xí)物理、研究物理，讓實驗的魅力彰顯學(xué)科的特色和學(xué)科的價值.此時，我們的實驗教學(xué)，不僅只有教，更要有學(xué)，并通過評價來促進(jìn)教與學(xué)的升級.

關(guān)鍵詞：實驗;教學(xué)評;初中物理;課堂

中圖分類號：G632????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2021）26-0076-02

收稿日期：2021-06-15

作者簡介：馬佳（1984-），女， 江蘇省海門人，本科，中學(xué)二級教師，從事初中物理教學(xué)研究.[FQ）]

在初中物理的學(xué)習(xí)過程中，很多內(nèi)容都是需要通過實驗來幫助學(xué)習(xí)建構(gòu)較為清晰的物理概念和物理規(guī)律.而物理實驗的價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)不僅僅幫助學(xué)生建構(gòu)概念，幫助學(xué)生收獲物理規(guī)律，更是讓學(xué)生在經(jīng)歷實驗的設(shè)計、操作、觀察、總結(jié)、反思、評價等過程，進(jìn)階提升學(xué)生的實驗操作能力，也促進(jìn)物理學(xué)科素養(yǎng)的提升.筆者結(jié)合實驗教學(xué)過程中必須深入經(jīng)歷的多個環(huán)節(jié)，以具體的課堂實例為背景，談?wù)勗诮虒W(xué)評價中需要突破細(xì)節(jié)，以此讓物理學(xué)習(xí)更精彩.

一、實驗信息的采集，提升學(xué)生基本實驗技能

在實驗的操作過程中，對實驗信息、數(shù)據(jù)的采集是最為基本的實驗技能，也是每個學(xué)生都必須掌握的環(huán)節(jié)，從某種程度上而言，這個環(huán)節(jié)的充分實踐和落地，將會確保學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的參與度和積極性，因為，這個環(huán)節(jié)基本都是初中物理階段基本測量工具的使用，比如溫度計、電壓表、電流表、刻度尺、彈簧測力計等測量工具的使用與讀數(shù).因此，在這個環(huán)節(jié)我們需要做到全員參與，也要努力提升學(xué)生在這個環(huán)節(jié)的得分率.

比如，小明在做“觀察水的沸騰”實驗時，用到的器材如下：鐵架臺、燒杯、溫度計、秒表、硬紙板、石棉網(wǎng)等.

實驗時用溫度計測出不同時刻水的溫度，并記錄在表中，其中第3 min時溫度計的示數(shù)如圖1所示，示數(shù)為℃.

為了進(jìn)一步提升學(xué)生對這項技能的掌握深度，我們需要這類問題進(jìn)行對比分析和對比訓(xùn)練.仍然以溫度計的讀數(shù)為例，我們還可以對圖2進(jìn)行讀數(shù)訓(xùn)練.

二、實驗數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，提升學(xué)生信息剖析能力

在實驗的過程中，數(shù)據(jù)也分成很多情況，有圖像數(shù)據(jù)信息、表格數(shù)據(jù)信息、有現(xiàn)場數(shù)據(jù)測量信息等等，對數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化是為了讓數(shù)據(jù)更好的服務(wù)于實驗結(jié)論的獲取，更好的服務(wù)于實驗?zāi)康牡倪_(dá)成.為此，在教學(xué)過程中，我們要引導(dǎo)學(xué)生會實驗數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，而且是多元轉(zhuǎn)化.比如，將數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為圖像現(xiàn)象，我們要引導(dǎo)學(xué)生分成三步走.第一步，數(shù)據(jù)描點，我們要將實驗中的數(shù)字信息提供描點法描繪在坐標(biāo)圖中，部分坐標(biāo)圖沒有物理量、標(biāo)度等信息時，我們還需要根據(jù)需要標(biāo)注物理量、單位、標(biāo)度等.第二步就是辨析數(shù)據(jù)，實驗采集的過程中可能會采集到錯誤的數(shù)據(jù)，學(xué)生要對數(shù)據(jù)中的錯誤數(shù)據(jù)和誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行辨析，并鎖定錯誤數(shù)據(jù).第三步，結(jié)合正確的數(shù)據(jù)，進(jìn)行描繪，描繪成平滑的曲線，以此獲取變化規(guī)律.如圖3所示，就是筆者引導(dǎo)學(xué)生對水沸騰時的溫度隨時間變化的曲線.

時間/min01234567

溫度/℃8084889296989898

三、實驗現(xiàn)象的歸納，促進(jìn)學(xué)生總結(jié)歸納能力

實驗信息和實驗現(xiàn)象在采集過后，就必須經(jīng)歷深入的歸納與總結(jié)，以此服務(wù)于實驗探究行動的開展和深入，也達(dá)成實驗探究的直接目的，為此，我們要引導(dǎo)學(xué)生善于對實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納和總結(jié)，其中，在信息轉(zhuǎn)化好以后進(jìn)行總結(jié)，有助于結(jié)論的得出，也進(jìn)一步讓學(xué)生感受到實驗信息和實驗現(xiàn)象的正確轉(zhuǎn)化的重要性和必須性.在初中階段，我們的物理現(xiàn)象歸納可以由以下幾種方法：

1.表格數(shù)據(jù)對比法.這種方法是教師基于直觀、可視、可對比的表格數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納與總結(jié)，一般是與一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)有關(guān)的，我們在歸納的過程中，可以多對比幾組數(shù)據(jù)，對比的過程中要注重控制變量法思想的對比，這樣可以更精確的獲取數(shù)據(jù)的特點，也較為容易的得知結(jié)論.比如，小明在探究秋千來回擺動一次所需的時間與哪些因素有關(guān)時得出如下表格的一組數(shù)據(jù)，請您結(jié)合表格數(shù)據(jù)歸納出相應(yīng)的結(jié)論.此處，我們可以采用控制變量法來獲取相應(yīng)的結(jié)論.

2.圖形數(shù)據(jù)觀察法.類似上面水沸騰實驗數(shù)據(jù)的采集與分析，我們可以較為直觀的轉(zhuǎn)換為圖形信息，此時，我們可以對比圖形的特點，或者水在沸騰時的特點，類似的數(shù)形結(jié)合的例子還有很多，比如速度、密度、電功率、電阻等，都可以通過圖形來達(dá)成結(jié)論的建構(gòu).

3.現(xiàn)象對比總結(jié)法.很多實驗會獲取許多的實驗現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都是基于不同的操作和不同的實驗前提而生成的，這種情況下，我們需要教師結(jié)合實際的需要來開展相應(yīng)的對比與歸納、總結(jié)與論證的過程，只有這樣才能得出較為健全、完善的結(jié)論.這也是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)能力提升的關(guān)鍵所在，也是我們復(fù)習(xí)過程中需要重點突破的.

四、實驗結(jié)論的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用能力

學(xué)以致用是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，也是讓物理學(xué)科素養(yǎng)真正落地生根的關(guān)鍵.在實驗的教學(xué)過程中實驗的結(jié)論是至關(guān)重要的，實驗真正的目的不是為了結(jié)論而實驗，而是為了實驗和應(yīng)用而實驗，實驗是一種學(xué)習(xí)方式和手段，也是一種技能提升的關(guān)鍵，那么，得出的結(jié)論是為了更好的服務(wù)于物理學(xué)習(xí)行為的繼續(xù)，也是為了更好的體現(xiàn)物理學(xué)科價值.為此，在復(fù)習(xí)的過程中，學(xué)以致用的訓(xùn)練也需要滲透和設(shè)置到實驗教學(xué)過程中，要讓學(xué)生充分對照實驗結(jié)論，對比新的物理問題，以此達(dá)成應(yīng)用與結(jié)論一一對應(yīng)的效果.在這個環(huán)節(jié)中，我們要引導(dǎo)學(xué)生分三步走：

首先，確保結(jié)論的正確性.結(jié)論的正確與否將決定著學(xué)生對結(jié)論應(yīng)用是否正確、規(guī)范的關(guān)鍵所在，這一點直接決定著學(xué)生應(yīng)用能力能否提升的關(guān)鍵.

其次，確保方向的正確性.應(yīng)用的方向決定著學(xué)生的思維方向和思維能力的生長.在獲知一定的結(jié)論以后，我們學(xué)生的思考就要沿著結(jié)論存在的價值、意義、取向來獲取.比如，在獲知液體沸騰的條件以后，我們要充分讓學(xué)生感受到沸騰的兩個條件缺一不可，此時，我們就可以布置如圖4所示的問題，請問，當(dāng)鍋中的水沸騰后，此時碗中的水能否沸騰，為什么？

再次，確保應(yīng)用的變通性.學(xué)以致用，以學(xué)定教.在應(yīng)用的過程中，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)的、所應(yīng)用的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和提煉，一方面是為了服務(wù)于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的真正提升.比如，在完成上述應(yīng)用后，我們?yōu)榱诉M(jìn)一步考查學(xué)生對這一規(guī)律的掌握情況，并進(jìn)行一定的變式訓(xùn)練，如圖5所示，b、c、d分別是什么原因?qū)е碌?？并說明你的理由.

學(xué)以致用是提升學(xué)生綜合實踐能力的關(guān)鍵所在，也是促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)提升的關(guān)鍵，為此，教師在這個環(huán)節(jié)要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)一種、懂一類、會一片.

五、實驗細(xì)節(jié)的評價，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新開拓能力

在實踐中創(chuàng)新、在創(chuàng)新中提升，在初中物理的實驗教學(xué)過程中，最能激活學(xué)生創(chuàng)新能力、促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識提升的環(huán)節(jié)就是實驗評價環(huán)節(jié).

例題 為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實驗裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點，測量并計算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：

次數(shù)鉤碼懸掛點鉤碼總重

G/N

鉤碼移動距離h/m拉力

F/N

測力計移動距離

s/m

機(jī)械效率η/%

1A點1.50.100.70.3071.42B點2.00.15

1.20.3083.3

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān)，鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論？

此處就充分考查學(xué)生對控制變量法的應(yīng)用，也考慮到多次實驗的必要性和價值性.

總而言之，實驗教學(xué)的教學(xué)評價是推進(jìn)實驗教學(xué)效果的關(guān)鍵，也是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵所在，在這項活動的推進(jìn)中，教師需要不斷剖析實驗教學(xué)的價值與內(nèi)涵，踐行課堂教學(xué)的意義，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的真正落地生根.

參考文獻(xiàn)：

[1]殷麗.例談初中物理“物化情境”互動教學(xué)策略[J].中學(xué)物理，2021（04）：36-38.

[2]鈕建國.初中物理習(xí)題課中問題驅(qū)動式教學(xué)策略的范式研究[J].數(shù)理化解題研究，2021（03）：57-58.

[責(zé)任編輯：李 璟]