淺談培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)操作技能的方法

張秀琴

【摘 要】中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作技能包括選擇裝配、使用物理實(shí)驗(yàn)儀器的能力和技巧；選擇、組織和完成實(shí)驗(yàn)操作、控制實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)現(xiàn)物理過程以及各種預(yù)處理、后處理過程的能力等。這些技能的學(xué)習(xí)掌握要經(jīng)歷認(rèn)識、分解練習(xí)、整體練習(xí)、應(yīng)用和熟練等幾個階段。學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是認(rèn)知領(lǐng)域問題與操作技能領(lǐng)域問題的結(jié)合， 本文就如何形成與培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能做簡單的闡述。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué)；操作技能；激發(fā)思維；培養(yǎng)能力

【中圖分類號】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1671-8437（2019）16-0132-02

1 問題的提出

中學(xué)物理中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是認(rèn)知領(lǐng)域的問題與操作技能領(lǐng)域的問題的結(jié)合，舉一個簡單的例子，如果我們不給學(xué)生講解、介紹打點(diǎn)計時器的作用和使用方法，就讓學(xué)生用打點(diǎn)計時器測勻變速運(yùn)動物體的瞬時速度，那么可想而知，學(xué)生就不可能進(jìn)行正確的操作和測量，更談不上培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α＞湍壳暗慕虒W(xué)來看，實(shí)驗(yàn)考查似乎更側(cè)重于對學(xué)生的筆試，因而也引起了部分學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)時只關(guān)心實(shí)驗(yàn)理論部分而對操作方面有所輕視和懈怠。因此，我們應(yīng)更重視中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作技能的形成與培養(yǎng)，這既是教師不可忽視和推卸的教學(xué)任務(wù)與責(zé)任，也是學(xué)生必須具備基礎(chǔ)能力和基本素養(yǎng)之一。下面就如何形成與培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能談?wù)勛约旱囊稽c(diǎn)看法。

2 學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)操作技能的一般過程

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作技能包括選擇裝配、使用物理實(shí)驗(yàn)儀器的能力和技巧；選擇、組織和完成實(shí)驗(yàn)操作、控制實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)現(xiàn)物理過程以及各種預(yù)處理后處理過程的能力等。這些技能的學(xué)習(xí)掌握一般要經(jīng)歷認(rèn)識、分解練習(xí)、整體練習(xí)、應(yīng)用和熟練等幾個階段。

2.1 認(rèn)知、映像階段

這個階段要求學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程記住有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的名稱、用途、主要構(gòu)造和操作規(guī)則，懂得實(shí)驗(yàn)的基本原理和操作步驟，知道有關(guān)測量工具和基本儀表的使用方法。并在此基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者對教師所做的示范動作進(jìn)行模仿記憶的一系列行為活動。它包括心理模仿和行為模仿兩個方面，是形成操作技能的最初階段。

在這一過程中，學(xué)習(xí)者要特別注意觀察教師的示范操作。教師示范操作的主要目的在于為學(xué)習(xí)者提供視覺現(xiàn)象和模仿的依據(jù)。如在學(xué)習(xí)游標(biāo)卡尺的使用時，學(xué)習(xí)者不太清楚到底應(yīng)該怎么讀數(shù)，怎么找游標(biāo)上的那一條刻線與主尺對齊。此時學(xué)習(xí)者得認(rèn)真聽教師講解并利用實(shí)驗(yàn)桌上的儀器邊看邊模仿，調(diào)動自己的各種感官進(jìn)行感知，盡快熟悉儀器的結(jié)構(gòu)、使用方法和注意事項(xiàng)。同時注意學(xué)習(xí)和模仿教師的動作要領(lǐng)，學(xué)習(xí)教師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度，這對于學(xué)習(xí)者自身嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)的培養(yǎng)也起著潛移默化的作用。

2.2 分步模仿與定向階段

分步模擬階段，這一階段的主要特點(diǎn)是掌握技能的局部動作，教師應(yīng)對他們給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，指導(dǎo)他們對復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)操作活動進(jìn)行分解，把注意力集中在遇到困難的環(huán)節(jié)上，并對這一環(huán)節(jié)進(jìn)行重復(fù)模仿練習(xí)、領(lǐng)會和體驗(yàn)其要領(lǐng)，直到基本學(xué)會才繼續(xù)下環(huán)節(jié)的練習(xí)。如對測量電路連接操作的練習(xí)，就可分解為選擇合理電學(xué)儀器的技能、各電路元件的安裝技能、各類電表量程選擇的技能、安裝完畢后的線路檢查技能等。這些都可能是關(guān)鍵性局部技能，需要在基本動作階段加以練習(xí)和掌握必要時還可對它們做進(jìn)一步的分解。

定向階段，指在模仿的基礎(chǔ)上，經(jīng)過教師的指導(dǎo)和學(xué)習(xí)者的努力，能夠連貫地完成操作，并基本符合要求。定向操作是一種完全在學(xué)習(xí)者獨(dú)立意識控制下進(jìn)行的操作。在這一階段，雖然學(xué)習(xí)者在操作環(huán)節(jié)上需獨(dú)立完成，但仍需要教師的矯正示范及指導(dǎo)。教師在定向階段的作用主要是及時發(fā)現(xiàn)并指出問題，而糾正錯誤、排除故障則由學(xué)習(xí)者自己來完成，教師不再包辦。

2.3 應(yīng)用和熟練階段

物理實(shí)驗(yàn)活動由各種實(shí)驗(yàn)操作活動按一定順序組織而成。應(yīng)用和熟練階段實(shí)際是上一階段的延續(xù)。如“測小燈泡的伏安特性”時，能熟練地連接線路、使用滑動變阻器調(diào)節(jié)電路，進(jìn)行測量等；學(xué)習(xí)者能夠靈活自如地在不同環(huán)境中熟練地完成操作，如力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的打點(diǎn)計時器的安裝與使用、斜面的架設(shè)、平拋實(shí)驗(yàn)儀的調(diào)整等；電學(xué)實(shí)驗(yàn)中萬用表的使用，依照電路圖連接線路，線路連好后的糾錯檢查等。這種技能的培養(yǎng)，開始應(yīng)先有示范，讓學(xué)習(xí)者模仿學(xué)習(xí)，然后逐步提高到由教師講述方法及注意事項(xiàng)，由學(xué)習(xí)者獨(dú)立去安裝、調(diào)整。該階段對學(xué)習(xí)者的能力要求較高，學(xué)習(xí)者應(yīng)在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行必要的分析、歸納總結(jié)出規(guī)律。當(dāng)學(xué)習(xí)者形成相對順暢的思路和流暢的操作流程，并能按照操作規(guī)程進(jìn)行故障的檢查、排除和誤差分析時，標(biāo)志著學(xué)習(xí)者具體的實(shí)驗(yàn)技能已形成。

3 影響物理實(shí)驗(yàn)操作技能學(xué)習(xí)的因素

實(shí)驗(yàn)操作技能的形成要經(jīng)歷上面所分析的多個階段，是一個復(fù)雜的學(xué)習(xí)過程。筆者認(rèn)為大致可以分為內(nèi)部條件和外部條件兩大類。

3.1 學(xué)習(xí)者內(nèi)在特質(zhì)對操作技能形成的影響

3.1.1 已有的理論與技能基礎(chǔ)

學(xué)習(xí)者已經(jīng)掌握了的技能可能對于新的操作技能的形成產(chǎn)生積極的影響。如會使用打點(diǎn)計時器后，在學(xué)習(xí)探究牛頓第二定律F，m，a三者關(guān)系時利用打點(diǎn)計時器來研究就比較容易了。當(dāng)然，舊的技能對新技能的形成有時也會存在負(fù)遷移。如初中物理實(shí)驗(yàn)中，電路連線的不規(guī)范對高中物理的復(fù)雜電路連接造成較大的困惑等。因此，教師應(yīng)該利用遷移的原理，比較它們的相同點(diǎn)和相異點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)效率。

3.1.2 學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī)與態(tài)度

學(xué)習(xí)者對待學(xué)習(xí)的動機(jī)與態(tài)度將嚴(yán)重地影響學(xué)習(xí)的效果，如果學(xué)習(xí)者對實(shí)驗(yàn)操作缺乏興趣，懶于動手等都會對物理實(shí)驗(yàn)操作技能的形成帶來不利的影響。如果學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)操作技能的意義有明確的認(rèn)識、濃厚的興趣，持有正確的態(tài)度，在學(xué)習(xí)中就會主動、專注，就會提高學(xué)習(xí)的效率。

3.1.3 性格特征

研究表明，良好的性格特征對操作技能的形成有著重要的影響。此外，性格類型也影響操作技能的形成。

3.2 外部學(xué)習(xí)條件對操作技能形成的影響

教師的指導(dǎo)與示范。實(shí)踐表明，學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)操作技能的整個過程中，教師的示范、指導(dǎo)、講解等對學(xué)習(xí)者物理實(shí)驗(yàn)操作技能的形成具有重要影響。教師要一邊示范操作，一邊用簡潔的語言概括出操作的關(guān)鍵點(diǎn)，使學(xué)習(xí)者對示范操作有正確的理解，對操作要領(lǐng)易于記憶。然后再讓學(xué)習(xí)者根據(jù)操作要領(lǐng)進(jìn)行練習(xí)，教師對學(xué)習(xí)者練習(xí)中出現(xiàn)的偏差給予指導(dǎo)，提高練習(xí)的效率。

總之，在教學(xué)中，要想方設(shè)法提高學(xué)習(xí)者對掌握物理實(shí)驗(yàn)操作技能重要性的認(rèn)識，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中的主體作用。要通過多種形式、多種渠道，充分發(fā)揮教師的示范和指導(dǎo)作用，更好地促進(jìn)學(xué)習(xí)者物理實(shí)驗(yàn)操作技能的形成。