高中物理青年教師的實(shí)驗(yàn)技能不足及彌補(bǔ)策略

吳暢 張前軍

摘 要：通過(guò)對(duì)物理青年教師基本功比賽中實(shí)驗(yàn)比賽命題、評(píng)價(jià)與結(jié)果的分析，針對(duì)反映出來(lái)的教師實(shí)驗(yàn)技能缺陷，分別從教師、學(xué)校、教研部門(mén)的角度提出三個(gè)方面的彌補(bǔ)策略：一是教師要提高對(duì)物理實(shí)驗(yàn)價(jià)值的認(rèn)識(shí)與技能提升意識(shí)；二是學(xué)校要開(kāi)展實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)與考核的校本研修；三是教研部門(mén)要搭建促進(jìn)教師實(shí)驗(yàn)專(zhuān)業(yè)技能提升的交流與展示平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：物理教師；實(shí)驗(yàn)技能；彌補(bǔ)策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2019）2-0075-3

在某市高中物理青年教師基本功比賽中，實(shí)驗(yàn)部分比賽要求是利用給定的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)、制作并演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)總計(jì)30分鐘（操作展示不超過(guò)10分鐘）。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為高中物理教師應(yīng)掌握的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作技能。筆者有幸參與了本次基本功中實(shí)驗(yàn)比賽的命題與數(shù)據(jù)分析，收獲頗豐，感觸良多。

1 實(shí)驗(yàn)比賽內(nèi)容

1.1 實(shí)驗(yàn)要求

如表1，利用給定器材，完成以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1：測(cè)出放在水平桌面上的木塊與桌面間的最大靜摩擦力。

實(shí)驗(yàn)2：測(cè)出小車(chē)在0.49 N力作用下的加速度。

實(shí)驗(yàn)3：如圖1所示，演示探究楞次定律，不要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)分析的結(jié)論。

1.2 實(shí)驗(yàn)命題與評(píng)價(jià)要點(diǎn)分析

實(shí)驗(yàn)命題以國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，圍繞教材上的教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，涉及常規(guī)的實(shí)驗(yàn)操作、基本原理和故障排除。

“實(shí)驗(yàn)1”分析：

“實(shí)驗(yàn)1”為教材上的演示實(shí)驗(yàn)，提供的彈簧測(cè)力計(jì)水平放置時(shí)指針指示刻度不為0。評(píng)價(jià)要點(diǎn)有：

（1）彈簧測(cè)力計(jì)處于水平狀態(tài)調(diào)零；

（2）用一小紙團(tuán)緊貼指針；

（3）用彈簧測(cè)力計(jì)水平緩慢拉木塊，直到木塊剛運(yùn)動(dòng)時(shí)為止；

（4）由小紙團(tuán)位置讀出最大靜摩力。

“實(shí)驗(yàn)2”分析：

“實(shí)驗(yàn)2”源于教材上的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)“實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。評(píng)價(jià)要點(diǎn)有：

（1）將長(zhǎng)木板不帶定滑輪的一端用木塊墊高，進(jìn)行平衡摩擦力操作；

（2）平衡摩擦力所用紙帶相鄰兩點(diǎn)間距離差不超過(guò)5 mm；

（3）彈簧測(cè)力計(jì)處于豎直狀態(tài)校零，用彈簧測(cè)力計(jì)估測(cè)小車(chē)質(zhì)量；

（4）用細(xì)線(xiàn)連接50 g鉤碼和小車(chē)（至少加入100 g的鉤碼）；

（5）小車(chē)?yán)瓌?dòng)紙帶打點(diǎn)操作；

（6）根據(jù)紙帶計(jì)算出加速度。

“實(shí)驗(yàn)3” 分析：

“實(shí)驗(yàn)3”為教材上的實(shí)驗(yàn)，提供的螺線(xiàn)管已經(jīng)剪斷（剪斷處在螺線(xiàn)管的上端接線(xiàn)柱處，從上往下看時(shí)看不到剪斷處，將螺線(xiàn)管倒置時(shí)可明顯看到剪斷處）。評(píng)價(jià)要點(diǎn)有：

（1）用干電池判定靈敏電流表指針擺動(dòng)方向與電流方向的關(guān)系；

（2）查出線(xiàn)圈接頭處斷路故障；

（3）用小刀刮去線(xiàn)圈斷路處導(dǎo)線(xiàn)上的絕緣漆，重新接通線(xiàn)圈；

（4）分四種情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；

（5）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)四組全正確。

2 實(shí)驗(yàn)專(zhuān)業(yè)技能不足與分析

2.1 器材使用不足與分析

“實(shí)驗(yàn)1”中彈簧測(cè)力計(jì)處于水平狀態(tài)調(diào)零的正答率為83.3%。

作為一個(gè)基本實(shí)驗(yàn)器材，在初中教學(xué)中經(jīng)常使用彈簧測(cè)力計(jì)，并且特別強(qiáng)調(diào)使用前的調(diào)零，在高中使用彈簧測(cè)力計(jì)的實(shí)驗(yàn)也不少。然而，仍有一部分教師對(duì)基本器材的使用規(guī)范重視程度不夠。

2.2 方案設(shè)計(jì)不足與分析

“實(shí)驗(yàn)1”用一小紙團(tuán)緊貼指針的正答率為22.2%；“實(shí)驗(yàn)3”中用干電池判定靈敏電流表指針擺動(dòng)方向與電流方向關(guān)系的正答率為22.2%。

教材在“實(shí)驗(yàn)1”中指出：在彈簧測(cè)力計(jì)的指針下輕塞一個(gè)可隨指針移動(dòng)的小紙團(tuán)，作為指針到達(dá)最大位置的標(biāo)記。

教材在“實(shí)驗(yàn)3”中指出：為了判斷感應(yīng)電流的方向，事先要弄清電流方向與電流表指針擺動(dòng)方向間的關(guān)系。

結(jié)果表明，教材基本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案并沒(méi)得到很好的落實(shí)，大部分教師缺乏研讀教材文本的意識(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的設(shè)計(jì)比較隨意。

2.3 原理應(yīng)用不足與分析

“實(shí)驗(yàn)2”中用彈簧測(cè)力計(jì)估測(cè)小車(chē)質(zhì)量的正答率為5.6%；用細(xì)線(xiàn)連接50 g鉤碼和小車(chē)（至少加入100 g的鉤碼）的正答率為5.6%。

教材和教學(xué)參考書(shū)在“實(shí)驗(yàn)2”中指出：當(dāng)鉤碼的質(zhì)量比小車(chē)的質(zhì)量小很多時(shí)（≤1/6）才有鉤碼的重力近似等于細(xì)線(xiàn)對(duì)小車(chē)的拉力，實(shí)驗(yàn)中要平衡（“消除”）小車(chē)受到木板的摩擦力。比賽中發(fā)現(xiàn)，平衡摩擦實(shí)驗(yàn)操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于質(zhì)量條件理論推演。該實(shí)驗(yàn)作為高中階段一個(gè)非常重要的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師必須親自去做一做，才能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由此可見(jiàn)，在理論與實(shí)踐密切聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)中，教師較多重視形式上的、盲目的操作，缺乏理論聯(lián)系實(shí)際的分析意識(shí)。

2.4 故障排除缺陷與分析

“實(shí)驗(yàn)3”中查出線(xiàn)圈接頭處斷路故障的正答率為50.0%；用小刀刮去線(xiàn)圈斷路處導(dǎo)線(xiàn)絕緣漆、重新接通線(xiàn)圈的正答率為33.3%。

比賽中只有50%的教師查清故障所在，其中多達(dá)三分之一的教師發(fā)現(xiàn)故障卻束手無(wú)策。更有甚者，一位參賽教師發(fā)現(xiàn)故障后說(shuō)器材壞了，沒(méi)法做該實(shí)驗(yàn)而提前結(jié)束實(shí)驗(yàn)比賽。該實(shí)驗(yàn)故障設(shè)計(jì)源于筆者教學(xué)中真實(shí)發(fā)生的情景，其意圖是考查教師如何應(yīng)急解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的故障。由此可見(jiàn)，大部分教師缺乏對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材構(gòu)造的了解，應(yīng)急維修實(shí)驗(yàn)器材的意識(shí)和能力均有待于提升。

3 彌補(bǔ)策略

3.1 教師要提高對(duì)物理實(shí)驗(yàn)價(jià)值的認(rèn)識(shí)與技能提升意識(shí)

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，它所研究的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、最普遍的相互作用、最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法。但實(shí)驗(yàn)一直是我國(guó)中學(xué)物理教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)?，F(xiàn)行課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)的教學(xué)要求，體現(xiàn)之一是把實(shí)驗(yàn)與其他教學(xué)內(nèi)容緊密地結(jié)合在一起，而不再規(guī)定所謂的“必做”實(shí)驗(yàn)。教材中有節(jié)標(biāo)題的實(shí)驗(yàn)，也有“實(shí)驗(yàn)”的欄目，還有“做一做”的實(shí)驗(yàn)欄目?？梢哉f(shuō)，實(shí)驗(yàn)既是教學(xué)目的，又是教學(xué)手段，也是獨(dú)特的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)技能是作為物理教師職責(zé)的基本要求，是教學(xué)質(zhì)量的根本保證。青年物理教師要有自我提高和自我發(fā)展意識(shí)，通過(guò)各類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教研反思，不斷提升物理實(shí)驗(yàn)技能，以達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教師提出的適應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，促進(jìn)物理教學(xué)質(zhì)量的提升。

3.2 學(xué)校要開(kāi)展實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)與考核的校本研修

目前，各學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)器材基本能夠保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，就學(xué)校而言，開(kāi)展校本研修是解決教師實(shí)驗(yàn)問(wèn)題、提高實(shí)驗(yàn)技能的最佳途徑。在日常教學(xué)中，學(xué)校和教研組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)基本技能考核，通過(guò)案例評(píng)析著力解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的基本問(wèn)題；在假期進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思，梳理并解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的系統(tǒng)問(wèn)題。此外，還可以加大對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的激勵(lì)程度，如在實(shí)驗(yàn)比賽獲獎(jiǎng)、課題研究及論文發(fā)表等方面提高獎(jiǎng)勵(lì)的力度。

3.3 教研部門(mén)要搭建教師實(shí)驗(yàn)專(zhuān)業(yè)技能交流與展示平臺(tái)

教育行政與教研部門(mén)要積極鼓勵(lì)教師開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，搭建促進(jìn)教師實(shí)驗(yàn)專(zhuān)業(yè)技能提升的交流與展示平臺(tái)。一是要經(jīng)常開(kāi)展“物理教師實(shí)驗(yàn)技能”“自制教具”“實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)”“優(yōu)質(zhì)課”“教學(xué)基本功”等比賽活動(dòng)，在這些活動(dòng)中增加教師參賽與觀摩的名額，同時(shí)每次比賽后加強(qiáng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的解讀，通過(guò)以賽代訓(xùn)，較大面積、較高質(zhì)量地提升教師的實(shí)驗(yàn)技能；二是要以課題研究為突破口，設(shè)置實(shí)驗(yàn)專(zhuān)項(xiàng)研究小課題和增加實(shí)驗(yàn)研究課題數(shù)量，在實(shí)驗(yàn)課題研究中促進(jìn)教師學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)研究理論、解決教學(xué)中存在的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題；三是在教師培訓(xùn)活動(dòng)中，聘請(qǐng)一線(xiàn)教學(xué)專(zhuān)家，突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)，讓教師學(xué)得進(jìn)，用得會(huì)。

當(dāng)然，青年教師要抓住這些專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。不僅如此，還需要主動(dòng)尋找并加入一些高質(zhì)量教研平臺(tái)（如名師工作室、教研共同體），持續(xù)提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

參考文獻(xiàn)：

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（欄目編輯 李富強(qiáng)）