提升學生實驗能力的策略探究
——以廣東省初中學業(yè)水平考試物理實驗操作考試為例

廣東省中山市阜沙鎮(zhèn)教育和體育事務中心 徐瑞欽

目前，實驗操作已正式納入各地中考考試評價中，日益彰顯其重要地位，因此加強對實驗操作考試的研究及有效提升實驗教學能力，也迫在眉睫。本人長期致力于實驗教學研究，曾參與中山市實驗考核方案制訂及巡考工作，2020年我作為組長，參與并起草了《中山市初中學業(yè)水平考試理化生實驗操作考試實施方案》，針對初中物理實驗操作考試的有效教學和科學備考進行深入的思考和研究。

一、對標對表，精準提能

物理實驗考試以教育部《課程方案》《義務教育物理課程標準》（以下簡稱《課程標準》）為依據(jù)，注重考查學生在實驗環(huán)境中對理科基本概念和基本原理的掌握情況，科學探究過程、實驗現(xiàn)象分析及解決實驗問題的能力，注重考查考生創(chuàng)新精神和實踐能力，推進相應科目的教學改革。由此可見，實驗操作考試務必對標《課程標準》，對表《實驗考試指導意見》及各市實驗考試方案的要求。

課程標準中列明的初中物理實驗共117個，其中學生分組必做實驗20個。以中山、東莞、佛山三地市為例，實驗考試題目基本以20個必做的分組實驗為主。《實驗考試指導意見》中說明考試范圍為各科目《課程標準》規(guī)定的實驗內(nèi)容，重點考核學生的動手操作技能、實踐能力和探究能力。表一對三地市的抽考情況做了比較。

表一 三地市的實驗操作抽考及納入中考評價情況比較

三地市實驗考試題均在課標必做實驗中選取（見表二），選取為考試試題的主要依據(jù)為：（1）實驗的綜合性，一是考查學生綜合運用各種實驗方法的能力（如控制變量法、等效法等），二是熟練使用多種實驗儀器的技能，三是考查課標要求的各種能力（表格設計能力、分析與論證、歸納的能力等）；（2）盡量保證各考試試題的難度和區(qū)分度趨同，主要原因是每個考生隨機抽取一個實驗進行考試，并作為其實驗考試的成績；（3）由于考試時長為12-15分鐘，因此也需要選擇相對綜合的實驗來考核。基于以上原因，從表二也可看到：（1）實驗9、11、15、20均為三地市同考的綜合性探究實驗；而實驗2、4、5、6實驗由于相對較為簡單，且在下面的綜合實驗中都包含這一類操作（如實驗8、10包含有實驗2的用彈簧秤測量力的操作，實驗17、20都包含有實驗5、6的電流表或電壓表測量），因此沒有單獨作為一個實驗操作考試試題。

表二 課標要求必做實驗與中山市、東莞市、佛山市實驗考試要求對比

二、興趣引領，樂學善思

“興趣是最好的老師”，這個道理物理教師都懂，但實際上仍有教師認為做實驗浪費時間、學生紀律難控制、影響教學進度等，因此他們喜歡口述實驗或播放實驗微課替代演示（或分組）實驗，在日常教學中學生沒機會實驗探究，等到初三臨近實驗考試才臨急抱佛腳，日夜強化訓練，甚至強迫學生背步驟、背答案，可能學生實驗考試拿了高分，但往往培養(yǎng)出來的是典型的高分低能學生。為了激發(fā)學生主動探究的興趣，教師應盡力創(chuàng)設機會讓學生多動手實踐，除了必做的分組實驗外，將部分演示實驗變成分組實驗，如制作電磁鐵，探究磁性與什么因素有關(guān)；還應引導學生制作小實驗進行科學探究，如用一段粗漆包線做成無換向器的電動機，讓線圈動起來。學生的學習興趣易發(fā)亦易退，這就要求教師要經(jīng)常做到“察言觀色”，通過不斷改進和創(chuàng)新實驗來吸引學生的學習興趣。

三、問題導航，創(chuàng)新拓展

初中物理教材中，很多學生分組實驗都已經(jīng)把實驗的原理、器材、目的、步驟寫得很翔實，學生只要按部就班即可完成，這樣的實驗教學只能熟練學生的實驗技能，但對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)作用不大。為此，我們須對常規(guī)實驗進行拓展深化、變式創(chuàng)新。

（一）多角度探究，培養(yǎng)多元技能

培養(yǎng)學生動手操作能力就要使學生能熟練使用已學過的儀器，并且具備排除實驗故障的能力。通過反復訓練來提高操作的準確性、協(xié)調(diào)性。如九年級教材中常規(guī)用“伏安法”測電阻，為了進一步拓展，我啟迪學生運用所學知識設計出非常規(guī)的測電阻的方案，如用單（電壓或電流）表（或雙表）和一個定值電阻R0測電阻（伏阻法或安阻法）、用電阻箱的等效法測電阻、通過開關(guān)短路來測電阻等。以上拓展實驗，學生需要在各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選。這就要求學生在不同情況下善于應變，培養(yǎng)學生的應變能力和發(fā)散思維，使學生分析、抽象、概括、綜合表達能力都得到訓練和發(fā)展。

（二）多維度探究，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必須持之以恒，貫穿于日常的物理教學中。教師除了訓練學生常規(guī)實驗探究能力外，還要培養(yǎng)學生遇到特殊情況時能夠用非常規(guī)的方法來進行實驗探究，敢于且習慣于打破思維定式，運用逆向思維，實現(xiàn)創(chuàng)新實驗設計，從而培養(yǎng)學生的多元機智和創(chuàng)造能力。

如在“用天平測量物體質(zhì)量的實驗”中，有幾臺天平由于使用時間太久，學生怎么調(diào)節(jié)螺母也不能將天平調(diào)節(jié)平衡，此時我并不急于給學生換天平，而是要求學生另想辦法將天平調(diào)節(jié)平衡，學生們通過研討交流，有的在螺母旁邊纏上一小段鐵絲使天平平衡，有的在其中一個托盤上放一些碎粉筆來調(diào)節(jié)天平平衡，有的通過移動游碼的方法調(diào)節(jié)天平平衡（物體質(zhì)量=實際讀數(shù)-原游碼的讀數(shù)）……如此來培養(yǎng)學生一絲不茍地進行科學研究的習慣。

綜上，在進行初中物理實驗考試備考時，教師在物理實驗教學中務必注重學生實驗能力的提升，從而實現(xiàn)《實驗考試指導意見》中所要求的“注重考核學生實驗和科學探究的過程、方法和能力以及觀察實驗現(xiàn)象、分析及解決實驗問題的能力，注重考查考生創(chuàng)新精神和實踐能力”的目標。