高中物理青年教师的实验技能不足及弥补策略

吴畅 张前军

摘 要：通过对物理青年教师基本功比赛中实验比赛命题、评价与结果的分析，针对反映出来的教师实验技能缺陷，分别从教师、学校、教研部门的角度提出三个方面的弥补策略：一是教师要提高对物理实验价值的认识与技能提升意识；二是学校要开展实验技能培训与考核的校本研修；三是教研部门要搭建促进教师实验专业技能提升的交流与展示平台。

关键词：物理教师；实验技能；弥补策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2019）2-0075-3

在某市高中物理青年教师基本功比赛中，实验部分比赛要求是利用给定的实验器材，设计、制作并演示实验，实验总计30分钟（操作展示不超过10分钟）。实验内容为高中物理教师应掌握的实验设计及操作技能。笔者有幸参与了本次基本功中实验比赛的命题与数据分析，收获颇丰，感触良多。

1 实验比赛内容

1.1 实验要求

如表1，利用给定器材，完成以下三个实验。

实验1：测出放在水平桌面上的木块与桌面间的最大静摩擦力。

实验2：测出小车在0.49 N力作用下的加速度。

实验3：如图1所示，演示探究楞次定律，不要求写出实验分析的结论。

1.2 实验命题与评价要点分析

实验命题以国家课程标准为依据，围绕教材上的教师演示实验和学生分组实验进行设计，涉及常规的实验操作、基本原理和故障排除。

“实验1”分析：

“实验1”为教材上的演示实验，提供的弹簧测力计水平放置时指针指示刻度不为0。评价要点有：

（1）弹簧测力计处于水平状态调零；

（2）用一小纸团紧贴指针；

（3）用弹簧测力计水平缓慢拉木块，直到木块刚运动时为止；

（4）由小纸团位置读出最大静摩力。

“实验2”分析：

“实验2”源于教材上的学生分组实验“实验：探究加速度与力、质量的关系”。评价要点有：

（1）将长木板不带定滑轮的一端用木块垫高，进行平衡摩擦力操作；

（2）平衡摩擦力所用纸带相邻两点间距离差不超过5 mm；

（3）弹簧测力计处于竖直状态校零，用弹簧测力计估测小车质量；

（4）用细线连接50 g钩码和小车（至少加入100 g的钩码）；

（5）小车拉动纸带打点操作；

（6）根据纸带计算出加速度。

“实验3” 分析：

“实验3”为教材上的实验，提供的螺线管已经剪断（剪断处在螺线管的上端接线柱处，从上往下看时看不到剪断处，将螺线管倒置时可明显看到剪断处）。评价要点有：

（1）用干电池判定灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系；

（2）查出线圈接头处断路故障；

（3）用小刀刮去线圈断路处导线上的绝缘漆，重新接通线圈；

（4）分四种情况进行实验；

（5）实验数据四组全正确。

2 实验专业技能不足与分析

2.1 器材使用不足与分析

“实验1”中弹簧测力计处于水平状态调零的正答率为83.3%。

作为一个基本实验器材，在初中教学中经常使用弹簧测力计，并且特别强调使用前的调零，在高中使用彈簧测力计的实验也不少。然而，仍有一部分教师对基本器材的使用规范重视程度不够。

2.2 方案设计不足与分析

“实验1”用一小纸团紧贴指针的正答率为22.2%；“实验3”中用干电池判定灵敏电流表指针摆动方向与电流方向关系的正答率为22.2%。

教材在“实验1”中指出：在弹簧测力计的指针下轻塞一个可随指针移动的小纸团，作为指针到达最大位置的标记。

教材在“实验3”中指出：为了判断感应电流的方向，事先要弄清电流方向与电流表指针摆动方向间的关系。

结果表明，教材基本的实验教学方案并没得到很好的落实，大部分教师缺乏研读教材文本的意识，实验教学方案的设计比较随意。

2.3 原理应用不足与分析

“实验2”中用弹簧测力计估测小车质量的正答率为5.6%；用细线连接50 g钩码和小车（至少加入100 g的钩码）的正答率为5.6%。

教材和教学参考书在“实验2”中指出：当钩码的质量比小车的质量小很多时（≤1/6）才有钩码的重力近似等于细线对小车的拉力，实验中要平衡（“消除”）小车受到木板的摩擦力。比赛中发现，平衡摩擦实验操作远远好于质量条件理论推演。该实验作为高中阶段一个非常重要的学生分组实验，教师必须亲自去做一做，才能在实验教学中更好地指导学生进行实验。由此可见，在理论与实践密切联系的实验中，教师较多重视形式上的、盲目的操作，缺乏理论联系实际的分析意识。

2.4 故障排除缺陷与分析

“实验3”中查出线圈接头处断路故障的正答率为50.0%；用小刀刮去线圈断路处导线绝缘漆、重新接通线圈的正答率为33.3%。

比赛中只有50%的教师查清故障所在，其中多达三分之一的教师发现故障却束手无策。更有甚者，一位参赛教师发现故障后说器材坏了，没法做该实验而提前结束实验比赛。该实验故障设计源于笔者教学中真实发生的情景，其意图是考查教师如何应急解决实验教学中出现的故障。由此可见，大部分教师缺乏对常规实验器材构造的了解，应急维修实验器材的意识和能力均有待于提升。

3 弥补策略

3.1 教师要提高对物理实验价值的认识与技能提升意识

物理学是一门以实验为基础的自然科学，它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律，以及所使用的实验手段和思维方法。但实验一直是我国中学物理教学中的薄弱环节。现行课程标准强化了实验的教学要求，体现之一是把实验与其他教学内容紧密地结合在一起，而不再规定所谓的“必做”实验。教材中有节标题的实验，也有“实验”的栏目，还有“做一做”的实验栏目。可以说，实验既是教学目的，又是教学手段，也是独特的学习活动。

实验技能是作为物理教师职责的基本要求，是教学质量的根本保证。青年物理教师要有自我提高和自我发展意识，通过各类实验教学、教研反思，不断提升物理实验技能，以达到课程标准对教师提出的适应实验教学的要求，促进物理教学质量的提升。

3.2 学校要开展实验技能培训与考核的校本研修

目前，各学校的物理实验器材基本能够保障实验教学的开展，就学校而言，开展校本研修是解决教师实验问题、提高实验技能的最佳途径。在日常教学中，学校和教研组进行实验基本技能考核，通过案例评析着力解决实验教学中存在的基本问题；在假期进行实验技能培训与实验教学反思，梳理并解决实验教学中存在的系统问题。此外，还可以加大对实验教学的激励程度，如在实验比赛获奖、课题研究及论文发表等方面提高奖励的力度。

3.3 教研部门要搭建教师实验专业技能交流与展示平台

教育行政与教研部门要积极鼓励教师开展实验教学，搭建促进教师实验专业技能提升的交流与展示平台。一是要经常开展“物理教师实验技能”“自制教具”“实验教学设计”“优质课”“教学基本功”等比赛活动，在这些活动中增加教师参赛与观摩的名额，同时每次比赛后加强评价标准的解读，通过以赛代训，较大面积、较高质量地提升教师的实验技能；二是要以课题研究为突破口，设置实验专项研究小课题和增加实验研究课题数量，在实验课题研究中促进教师学习实验研究理论、解决教学中存在的系统实验问题；三是在教师培训活动中，聘请一线教学专家，突出实验教学培训，让教师学得进，用得会。

当然，青年教师要抓住这些专业成长的机会。不仅如此，还需要主动寻找并加入一些高质量教研平台（如名师工作室、教研共同体），持续提升实验教学水平。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2011.

[2]王瑜.初中物理教师实验技能大赛后的思考[J].物理教师，2013，34（8）：34-37.

（栏目编辑 李富强）