中考改革背景下物理實驗操作教學策略研究 ①

洪文琪

(廣東省廣州市藍天中學,廣東 廣州 510260)

1 引言

從2021年開始，廣州中考物理增加了10分的實驗操作考試內容。《義務物理課程標準(2011年版)》要求學生：有初步的實驗操作技能，會用簡單的實驗儀器，能測量一些基本的物理量，具有安全意識，知道簡單的數據記錄和處理方法，會用簡單圖表等描述實驗結果，會寫簡單的實驗報告。實驗操作考試主要針對課程標準規定的20個學生必做實驗，由學生現場進行實驗操作考試。為了應對這種變革，筆者提出了初中物理實驗操作的教學策略。

2 引導學生自主設計實驗方案

在學生進行實驗操作之前，教師應該根據教學內容，創設實驗情景，提出相關問題，激發學生的思考，建立學生的“最近發展區”和新知識的聯系，使學生在理解的基礎上自主設計實驗方案，然后再進行實際操作，知其然的同時知其所以然。在設計實驗方案的過程中能培養學生的科學思維能力，在理解基礎上的記憶比機械記憶更持久、牢靠。

例如，在人教版物理八年級上冊第五章第三節“探究凸透鏡成像的規律”的實驗教學中，教師可以先復習前一節“照相機、投影儀、放大鏡”的內容，總結生活中三種透鏡的成像特點，把表示三種透鏡的物體、透鏡和像位置關系的圖片放在一起對比，引導學生思考三種透鏡應用中物體到凸透鏡的距離(物距)與成像特點之間的關系，提問：通過改變什么物理量可以得到不同特點的像？引導學生自主設計出實驗方案：改變物距，研究物距大小與成像特點的關系。在由遠及近改變物距的實驗中，為了減小無目的的探究，可以先固定物體和凸透鏡，讓學生自己想辦法找到像的位置，學生通過實驗探索，提出的方案是：改變光屏到凸透鏡的距離，即改變光屏位置得到清晰的像。引導學生觀察像的特點并進行記錄，再讓學生改變物距，觀察不同物距對應的像的特點及其改變情況，學生在操作過程中記錄物距、像距和成像特點，最后根據實驗數據，歸納出透鏡成像規律。

3 設置實驗“陷阱”，突破實驗細節的難點教學

學生在操作中容易遺漏實驗細節，使實驗操作不夠嚴謹，導致測量結果不夠準確。為了收集學生易犯的錯誤，教師需在學生分組實驗課上仔細觀察，分析學生出現問題的原因，診斷學生的思維誤區，積累學生的問題，并轉化為物理課程資源，借助這些資源設置實驗“陷阱”，讓學生在錯誤中反思，激發學生的深層思考，達到幫助學生糾正錯誤的目的，突破實驗細節難點。

例如，在“驗證凸透鏡成像的規律”的實驗中，一開始應調節“F”光源、凸透鏡、光屏中心在同一高度，課前教師有意將三者的高度調為不一致，讓學生觀察到此時所成的像不在光屏中央，不方便觀察成像特點，通過這樣的糾錯小實驗，讓學生理解把三者中心調到同一高度的意義所在。再比如，在“用天平和量筒測量鹽水的密度”的實驗中，實驗前學生要先將游碼調到標尺零刻度線處后，再調節平衡螺母，使天平橫梁平衡。但在實際操作時，學生總是忘記把游碼調零，只是死記硬背實驗步驟，學生很容易遺忘或者記錯順序，變成先調平衡螺母、再調游碼位置。要讓學生形成深刻記憶，可運用課堂小實驗的形式將學生天平投到大屏上，事先把學生天平的游碼調至非零刻度線處，并調亂平衡螺母，讓學生上臺操作，學生在第一次操作時往往會忘記把游碼調零，直接調節平衡螺母，這時教師再引導其他同學分析、糾正。通過這樣的教學環節設計，讓學生對知識點的理解和記憶更加深刻。

4 督促學生課后實驗操作“打卡”

根據艾賓浩斯的記憶規律，遺忘在學習之后立即開始，而且遺忘率并不是均勻的。最初遺忘速度很快，之后逐漸變慢。課后的復習能加強記憶，延緩遺忘，但初中生正處于青春期，自覺性有限，因此教師的督促尤為重要。學生在課堂上進行的實驗操作是在老師的指導下進行的，而在實驗操作考試中則需要學生獨立完成，所以布置課外實驗作業能進一步提升學生的實驗操作能力。根據教學需求，可在周末要求學生用自己的實驗箱獨立進行實驗操作，在操作過程中，利用手機拍攝照片或者視頻，記錄每個實驗的操作和測量細節，利用QQ群的“作業”功能提交，教師可以根據學生提交的照片或者視頻，對不同學生的實驗操作情況，確定后續的分層教學、查漏補缺和個別輔導，這也是筆者在2020年線上教學期間就開始應用并延續至今的做法，在長期的教學實踐中證實了這種課后實驗作業的可行性和有效性。

5 錄制實驗操作視頻方便學生復習

《義務教育物理課程標準(2011年版)》規定的學生必做實驗有20個，分布在人教版八年級上下冊和九年級全一冊三本書中，實驗內容和細節較多，學生參加中考時，由于時間跨度大很容易遺忘。為了方便學生復習，教師可以在實驗教學后錄制實驗操作視頻，以學校為單位，組織全校物理教師分工錄制視頻，視頻中應包括實驗目的、實驗器材、實驗步驟和操作演示，邊演示、邊講解，應根據實驗操作考試的評分標準強調重要的實驗細節，可以利用視頻軟件搭配字幕和測量儀器的局部放大畫面，強調實驗數據記錄的注意點。

6 實施實驗操作的階段考核

人們在學習后會有約70%的內容在很短的時間內遺忘，之后遺忘的速度會變慢，剩下的30%左右會被緩慢遺忘。想要中斷遺忘，就需要在記憶鏈上打“結”，可以實施實驗操作的階段考核，就是每隔一段時間進行實驗操作模擬考試，在學校物理實驗室設置實驗操作考試考場，提前告知學生考查的實驗項目，并公布評分標準，讓學生在規定的10min內分批獨立完成實驗操作，教師在現場按照中考的實驗操作評分標準進行打分，考核完畢后及時告知學生的完成情況和扣分點。這樣的考核可以及時檢驗和反饋學生的掌握情況，幫助學生形成記憶鏈中的“知識結”，減緩遺忘。

培養實驗操作“小老師”，提高實驗操作階段考核的可行性。實驗操作考試需要觀察學生在操作過程的細節，一個教師如果要觀察整個班上學生的操作情況是不可能的，容易遺漏學生的實驗操作細節。為了解決這個問題，就需要提前挑選、培養優秀學生成為實驗操作的“小老師”，在階段考核前先由教師對這些“小老師”進行實驗操作培訓和評分培訓，培訓完先由教師對實驗操作“小老師”進行實驗操作考核，反復考核直到“小老師”得到滿分，再培訓“小老師”使他們記清評分標準、評分細節后上崗，跟教師一起對其他同學進行實驗操作考試評價。

7 結語

根據物理課程標準的要求，緊跟教改步伐，創新物理實驗教學和實驗操作考查方式，能夠降低學生的學習難度，提高學習效率，培養學生的動手能力，提升學生學習物理的興趣。想要提升學生的實驗能力，有以下幾點需要引起我們的重視。

(1) 實驗教學需要經過精心設計。教師在備課時需對實驗細節進行教學設計，搭建合適的問題階梯，引導學生理解實驗原理，設計實驗方案，借助“糾錯小實驗”觸發學生的深層思考，鼓勵學生自主設計實驗方案，并相互交流、補充。

(2) 在課后鞏固階段，需要教師引導學生在課外再次獨立進行實驗操作，拍攝照片或視頻并上傳，加深學生的記憶。

(3) 為了復習實驗的方便，教師可以錄制相關的實驗視頻，提供給學生在考前復習、假期復習中使用。

(4) 階段性的實驗考核能及時反饋學生的學習情況。教師需要根據考試內容和評分標準，組織實驗操作的階段考核，培訓“小老師”，共同完成實驗操作考核，讓學生及時了解自己的掌握情況，幫助教師了解學生的學習情況，方便后續教學的查缺補漏、分層教學和個別輔導。