中考物理实验操作的实践与思考
2006-12-27苏方安
苏方安
物理学是一门以实验为基础的科学,物理的基础实验、理论体系和研究方法是现代科学和技术的基础。它在学生的智能结构中将占有越来越重要的地位。考试是素质教育过程的组成部分和环节,从教育模式的转变到教育行为的调整,考试改革将在其中起到越来越重要的作用。为了建立与素质教育相适应的物理学科考试体系,将素质教育目标科学地纳入中考、会考的考试体系中,我市从2001年起在全市推行物理学科实验操作考试制度。在这期间本人承担本县的实验操作考试命卷和考评的工作。现谈谈在这几年实践中的几点体会和看法。
一、命题意图、反馈、思考
根据中学物理教学大纲的要求,结合我县物理教学的实际情况,我们在情感、认知、操作三个领域制定了中学物理实验考核目标,而每一个领域的考核内容突出物理学科的某几个方面。如情感领域突出对学生实验态度和习惯两个方面的考核;在认知领域突出实验数据的读取、实验方法、实验步骤等方面的考核;操作领域中突出仪器、仪表的调试,操作,观察对象,记录数据,得出结论,实验完毕后会对仪器、器材整理复原等操作习惯。按照上述的考核目标,将每道实验考题分解为若干条具体考核项目,每个项目按一定比例分配分值。这样确定考查目标能全面地反映大纲对学生物理实验能力的要求,而且体现出物理实验操作可测性、层次性、有序性等原则,实践表明这样命题可操作性强,测试效果较好。下面列举的是近几年已经考核过的部分试题:
1、考题A:用天平称物体的质量,考查的项目:(1)观察水平台上天平的称量并正确记录;(2)观察游码标尺的分度值并正确记录;(3)调节横梁的平衡;(4)把被测物体放在左盘;(5)用镊子加减砝码,轻拿轻放;(6)加减砝码的次序正确;(7)能正确读出游码在标尺上的示数并做记录;(8)读出被测物体的质量并做记录;(9)游码回拨,整理器材。
2、考题B:用电压表测串联电路的电压,考查项目(1)摆好器材,断开开关;(2)按电路图连接电路;(3)电压表的“+”“-”接线柱连接无误;(4)选择合适的量程;(5)测出灯L1、L2两端的电压U1、U2和总电压U;(6)正确记录测量结果;(7)拆除电路,整理器材。
3、考题C:用量筒测已知质量的小石块密度,考查的项目:(1)观察量筒的分度值;(2)往量筒倒入适量的水,读出水的体积;(3)将小石块放入量筒的水中读出总体积;(4)记录(3)、(4)两步骤的测量结果;(5)求出石块的密度并记录;(6)整理器材。
4、考题D:用电压表和电流表测电阻(只要求测一次)考查项目:(1)摆好器材,断开开关;(2)按电路图连接电路;(3)将滑动变阻器的阻值调到最大;(4)电流表连接无误;(5)电压表连接无误;(6)适当调节滑动变阻器,读取电流表的示数并记录;(7)读取电压表的示数且记录;(8)算出被测电阻的阻值大小并记录;(9)尊重事实,整理器材。
在这几年的实践中临场观察和调查发现:
1、在操作领域方面:学生对基本仪器的调零普遍没做到,如电压表、电流表的指针调零、天平的游码回拨(调试前)。考题A的(5)、(6)两个项目操作部分学生出现手忙脚乱的现象,主要是砝码填放的次序不够熟练,考题B和考题D的(2)项操作大部分学生连接电路后,接通电路前的电路点接检查问题不能很好完成,闭合开关电路常常出现开路现象,且无法及时排除这一故障,连接电路过程操作中大部分考生出现金属丝逆时针绕在接线柱上,当接线柱螺母顺时针旋进时发生金属线被挤退出来。考题D的(3)项操作“将滑动变阻器阻值调到最大”这一要求大部分考生容易疏忽。
2、在认知领域方面:主要发现考生对数据的读取不够熟练,甚至读错数据。如在考题A中部分学生读游码示数时,以游码的右边缘为准来读,结果读出示数误差太大。在考题C中读量筒示数时因视线不够准确而引起读数结果较大偏差。
3、在情感态度方面:主要表现为实验的行为习惯不良:如连接电路前没有先摆好器材,连接电路时不按一定的顺序连接,读数时忘了记录。记录时忘了写单位,实验完毕忘了整理器材。由此看来学生的观察和实验能力以及解决实际问题的能力都比较薄弱,这种现象值得引起每个物理老师思考与探讨。
二、改善实验教学效果,提高学生的实验能力
如何改变学生在考试中出现的这些情况,本人根据平时的教学实践感到必须加强以下几个方面。
1、转变教育思想。提高物理教师的素质。现代教育理论认为,教师是教育活动的组织者,教师对学生的成长起着十分重要的作用,物理实验教学的改革取决物理教师的素质和教学改革的态度。从中学物理实验改革的高度出发,教师应具备较强设计、改进、操作实验的能力。要具备这些素质必须做到如下几点:(1)转变思想,加强学习,积极参加省市教育部门组织的各种培训活动。(2)认真备好每一节实验课,并注重对实验器材和方法的改进与探讨。(3)坚持与同学科教师的交流、合作。(4)注重教学反思。教师在上完每节实验课后,应认真反思教学实施过程中的成功与不足,不断自我纠正自我完善,才能提高自己教学能力。
2、改革实验教学的模式。传统的实验教学模式不利于学生实验能力的提高。应大力探索改革这些不适应新理念的初中物理实验教学模式,建立起科学设计实验的教学程序,优化实验教学过程,提高实验方法;培养创新能力:形成“引导——探索——实验——掌握”的教学模式。例如,在教学“探究熔化与凝固的条件”这节课中,为了通过与实验相关问题的正确处理,来培养学生解决实际问题的能力,在实验前先给出如下几个问题供学生讨论并加以回答:(1)本实验的目的是什么?(2)实验的原理是什么?(3)实验需要什么器材?有何作用?(4)如何装配器材?(5)先调整放有石棉网的钢圈位置还是先调整温度计所挂的位置?(6)烧杯中水的量有何要求?(7)为什么用水浴法来加热?(8)如何解决粉末状晶体物质内外层受热不均匀问题?(9)如何解决烧杯底受热不均匀问题?(10)为了缩短实验时间可采取哪些措施?(11)为了安全起见实验中还应注意什么?(12)设计实验记录数据表格。(13)实验时应认真读取温度计示数,此外还应注意观察什么?通过上述这些问题的讨论与回答,学生对整个实验的过程以及注意问题有了全面的认识,就能有的放矢地进行操作实验,此时教师可大胆让学生自行操作实验,教师巡视并对能力较差的个别学生加以辅导,多数学生在规定的时间内完成了数据和现象的记录。教师请几位学生代表汇报实验记录结果,组际间开展评价与交流活动,最后归纳总结形成知识。
3、积极开展课外活动提高设计创新实验的能力。思维是设计物理实验的核心,创造性是设计实验的灵魂。在做好演示实验和学生分组实验的基础上,教师充分利用课外活动,开展创新实验设计,提高学生设计实验的能力。(1)成立物理课外兴趣小组。(2)积极开展家庭小实验。(3)在双休日开放物理实验室:可安排一名实验员和一名物理辅导员值班,师生共同编制或精选一些探究性、综合性强的试验课题让学生自己去设计,独立完成实验,写出实验报告或实验小论文。
4、改革实验考查方式。改革实验考查方式,废除传统的实验笔试法,注重对学生科学思维方法和实验能力的考核,这种考核方式应在平时的考试中进行,即留出一定的比例分作为学生实验操作技能的考查分,这样才能引起学生重视实验,提高学生的实验能力。
三、实验教学效果提高需要学校行政管理的重视与参与
近几年城镇中学的班生数急剧膨胀,严重影响实验教学效果和实验课的开展。班生增多,实验课教学时,多个学生编为一个实验小组合作实验,每个学生不能完全独立参与实验操作,教师组织教学难度大,教师的导控作用难以发挥,一定程度上影响实验教学效果。因此建议学校行政部门尽快采取相应措施,来解决这一问题。学校物理实验室的条件是决定实验教学能否按计划开展的首要条件,它直接关系着学生实验操作能力的培养和提高,因此建议学校加强物理实验室建设和管理,确保实验课能按时开展。另外,学校行政部门对一年一度的实验操作会考的重视程度,也一定程度上影响着实验教学效果。
总之,为了适应新时期素质教育的发展要求,必须加强对学生实验操作技能的培养,广大物理教师要高度重视物理实验课教学,要转变思想、加强学习、认真探索新理念下的实验教学模式,以此改善课堂实验教学效果,切实提高学生实验能力。