優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià) 讓物理學(xué)習(xí)更精彩

馬 佳

(江蘇省南通市海門(mén)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)中學(xué) 226199)

在初中物理的學(xué)習(xí)過(guò)程中，很多內(nèi)容都是需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)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(shí)驗(yàn)的價(jià)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(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作、觀察、總結(jié)、反思、評(píng)價(jià)等過(guò)程，進(jìn)階提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中必須深入經(jīng)歷的多個(gè)環(huán)節(jié)，以具體的課堂實(shí)例為背景，談?wù)勗诮虒W(xué)評(píng)價(jià)中需要突破細(xì)節(jié)，以此讓物理學(xué)習(xí)更精彩.

一、實(shí)驗(yàn)信息的采集，提升學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能

在實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)信息、數(shù)據(jù)的采集是最為基本的實(shí)驗(yàn)技能，也是每個(gè)學(xué)生都必須掌握的環(huán)節(jié)，從某種程度上而言，這個(gè)環(huán)節(jié)的充分實(shí)踐和落地，將會(huì)確保學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的參與度和積極性，因?yàn)椋@個(gè)環(huán)節(jié)基本都是初中物理階段基本測(cè)量工具的使用，比如溫度計(jì)、電壓表、電流表、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)等測(cè)量工具的使用與讀數(shù).因此，在這個(gè)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(gè)環(huán)節(jié)的得分率.

比如，小明在做“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用到的器材如下：鐵架臺(tái)、燒杯、溫度計(jì)、秒表、硬紙板、石棉網(wǎng)等．

實(shí)驗(yàn)時(shí)用溫度計(jì)測(cè)出不同時(shí)刻水的溫度，并記錄在表中，其中第3 min時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)如圖1所示，示數(shù)為_(kāi)___℃.

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

二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化，提升學(xué)生信息剖析能力

在實(shí)驗(yàn)的過(guò)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(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量信息等等，對(duì)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化是為了讓數(shù)據(jù)更好的服務(wù)于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的獲取，更好的服務(wù)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡倪_(dá)成.為此，在教學(xué)過(guò)程中，我們要引導(dǎo)學(xué)生會(huì)實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，我們要將實(shí)驗(yàn)中的數(shù)字信息提供描點(diǎn)法描繪在坐標(biāo)圖中，部分坐標(biāo)圖沒(méi)有物理量、標(biāo)度等信息時(shí)，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(shí)驗(yàn)采集的過(guò)程中可能會(huì)采集到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，學(xué)生要對(duì)數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行辨析，并鎖定錯(cuò)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(duì)水沸騰時(shí)的溫度隨時(shí)間變化的曲線.

時(shí)間/min01234567溫度/℃8084889296989898

三、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的歸納，促進(jìn)學(xué)生總結(jié)歸納能力

實(shí)驗(yàn)信息和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在采集過(guò)后，就必須經(jīng)歷深入的歸納與總結(jié)，以此服務(wù)于實(shí)驗(yàn)探究行動(dòng)的開(kāi)展和深入，也達(dá)成實(shí)驗(yàn)探究的直接目的，為此，我們要引導(dǎo)學(xué)生善于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)信息和實(shí)驗(yàn)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(duì)比法.這種方法是教師基于直觀、可視、可對(duì)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?cè)跉w納的過(guò)程中，可以多對(duì)比幾組數(shù)據(jù)，對(duì)比的過(guò)程中要注重控制變量法思想的對(duì)比，這樣可以更精確的獲取數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，也較為容易的得知結(jié)論.比如，小明在探究秋千來(lái)回?cái)[動(dòng)一次所需的時(shí)間與哪些因素有關(guān)時(shí)得出如下表格的一組數(shù)據(jù)，請(qǐng)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(lái)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(shí)驗(yàn)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(shí)，我們可以對(duì)比圖形的特點(diǎn)，或者水在沸騰時(shí)的特點(diǎn)，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(guò)圖形來(lái)達(dá)成結(jié)論的建構(gòu).

3.現(xiàn)象對(duì)比總結(jié)法.很多實(shí)驗(yàn)會(huì)獲取許多的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都是基于不同的操作和不同的實(shí)驗(yàn)前提而生成的，這種情況下，我們需要教師結(jié)合實(shí)際的需要來(lái)開(kāi)展相應(yīng)的對(duì)比與歸納、總結(jié)與論證的過(guò)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(guò)程中需要重點(diǎn)突破的.

四、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是至關(guān)重要的，實(shí)驗(yàn)真正的目的不是為了結(jié)論而實(shí)驗(yàn)，而是為了實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用而實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)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(jià)值.為此，在復(fù)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)以致用的訓(xùn)練也需要滲透和設(shè)置到實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，要讓學(xué)生充分對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)論，對(duì)比新的物理問(wèn)題，以此達(dá)成應(yīng)用與結(jié)論一一對(duì)應(yīng)的效果.在這個(gè)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(duì)結(jié)論應(yīng)用是否正確、規(guī)范的關(guān)鍵所在，這一點(diǎn)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(zhǎng).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(jià)值、意義、取向來(lái)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(gè)條件缺一不可，此時(shí)，我們就可以布置如圖4所示的問(wèn)題，請(qǐng)問(wèn)，當(dāng)鍋中的水沸騰后，此時(shí)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(guò)程中，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生對(duì)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(duì)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碌模坎⒄f(shuō)明你的理由.

學(xué)以致用是提升學(xué)生綜合實(shí)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(gè)環(huán)節(jié)要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)一種、懂一類、會(huì)一片.

五、實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新開(kāi)拓能力

在實(shí)踐中創(chuàng)新、在創(chuàng)新中提升，在初中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)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(shí)提升的環(huán)節(jié)就是實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)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(shí)驗(yàn)裝置，先后將鉤碼掛在A、B兩點(diǎn)，測(cè)量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：

次數(shù)鉤碼懸掛點(diǎn)鉤碼總重G/N鉤碼移動(dòng)距離h/m拉力F/N測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m機(jī)械效率η/%1A點(diǎn)1.50.100.70.3071.42B點(diǎn)2.00.151.20.3083.3

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(duì)控制變量法的應(yīng)用，也考慮到多次實(shí)驗(yàn)的必要性和價(jià)值性.

總而言之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)是推進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(xiàng)活動(dòng)的推進(jìn)中，教師需要不斷剖析實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)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.