何亞軍

摘 要：本文對筆者在參加“物理教師實驗技能大賽”過程中發(fā)現(xiàn)的問題提出了對應(yīng)的改進意見，對物理教師實驗技能下降的原因進行了分析，并對提高教師實驗技能提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：物理教師；實驗技能；提高

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）2-0073-3

2017年9月，筆者擔(dān)任了我市初中物理教師實驗技能大賽的評委。本次比賽由實驗理論測試和實驗操作考查兩部分組成，實驗操作考查分A、B兩組進行，每組兩個實驗，每個實驗10分，要求選手在20分鐘內(nèi)完成一組實驗。其中，A組實驗為：驗證平面鏡成像的特點（10分），測量一根棉線所能承受的拉力（10分）；B組實驗為：探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系（10分），自制直流發(fā)電機模型和交流發(fā)電機模型（10分）。以上實驗均來自教材，在學(xué)生實驗的基礎(chǔ)上有所拔高。但在評審過程中，筆者發(fā)現(xiàn)教師在實驗操作中存在許多問題。下面就對實驗操作、記錄、數(shù)據(jù)處理等方面出現(xiàn)的問題提出一點改進意見。

實驗1 驗證平面鏡成像的特點

供選器材：平面鏡成像演示器（內(nèi)裝厚度約為5 mm的玻璃板1塊、三角支架4只、紅火炬2只、三角板1只）1套，手電筒1只，白紙2張，鉛筆1支。

實驗要求：

1.準(zhǔn)確確定成像位置（像與物到鏡面距離的相對誤差小于3%）；

2.通過實驗說明是虛像，在白紙上留下三次實驗記錄；

3.寫出一份簡要的“驗證平面鏡成像特點”的實驗報告。

出現(xiàn)的問題：因為提供的玻璃板較厚，光線會在玻璃板的兩面都發(fā)生反射，形成兩個虛像，導(dǎo)致像的位置很難確定。許多參賽選手在比較像距與物距關(guān)系的時候發(fā)現(xiàn)誤差很大，采用了“湊數(shù)據(jù)”的方法。

改進意見：選手在進行操作時應(yīng)從不同的角度去觀察，尋找物體在玻璃板后像的位置并找到它們的交點，這才是像的位置。

實驗2 測量一根棉線所能承受的拉力

供選器材：細(xì)棉線1卷，彈簧測力計（0～5 N）1個，鉤碼1盒，圖釘2個，帶孔的塑料尺1把，美術(shù)繪圖板1塊，黑色水筆1支，白紙3張，剪刀1把。

實驗要求：選擇合適器材，設(shè)計兩種不同的方案測量棉線所能承受的拉力（經(jīng)實測，棉線所能承受的拉力約為10 N，超出了彈簧測力計的量程）。

出現(xiàn)的問題：不少參賽選手直接將棉線系在彈簧測力計的秤鉤上，拉動棉線，發(fā)現(xiàn)直到超出彈簧測力計的量程也無法拉斷棉線，進而采用在秤鉤上加掛鉤碼的方法進行解決。這種方法雖然也能測出棉線所受的拉力，但是采用鉤碼加彈簧測力計的方案無法觀測客觀的測量過程，測量結(jié)果主觀判斷較強，且實驗中無法保護器材，違背了操作規(guī)范。

改進意見：1.供選器材有帶孔的塑料尺和圖釘?shù)龋梢岳妹佬g(shù)繪圖板、帶孔塑料尺、圖釘、棉線、彈簧測力計組成一個杠桿，在杠桿的一側(cè)系棉線，另一側(cè)掛彈簧測力計，調(diào)節(jié)好動力臂和阻力臂，利用“杠桿平衡條件”可測出棉線所能承受的最大拉力；2.利用“力的分解”，用兩個圖釘將棉線固定在美術(shù)繪圖板上，彈簧測力計從中間拉棉線也可較準(zhǔn)確地測量棉線所能承受的最大拉力，詳見圖1。

實驗3 探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系

供選器材：干電池3節(jié)，滑動變阻器（20 Ω 2 A）1只，滑動變阻器（50 Ω 1.5 A）1只，定值電阻（5 Ω 1.5 A）1只，定值電阻（10 Ω 1 A）1只，定值電阻（15 Ω 0.8 A）1只，J0407型電流表（0～0.6 A，0～3 A）1只，J0408型電壓表（0～3 V，0～15 V）1只，開關(guān)1個，導(dǎo)線8根，白紙1張，鉛筆1支，計算器1只，刻度尺1把，一字螺絲刀1把。

實驗要求：

1.畫出所設(shè)計的實驗電路圖；

2.選擇合適器材，通過實驗探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系；每組探究至少取得5組有效數(shù)據(jù)，要求數(shù)據(jù)盡可能準(zhǔn)確，設(shè)計實驗表格并將數(shù)據(jù)記錄在表格中；

3.在坐標(biāo)紙上畫出圖像，利用圖像處理所獲得的數(shù)據(jù)，并給出結(jié)論。

出現(xiàn)的問題：1.電表忘記校零；2.滑動變阻器選擇不合適，許多參賽選手選擇了參數(shù)為20 Ω、 2 A的滑動變阻器；3.定值電阻的組配不合適，部分選手在進行第四組和第五組數(shù)據(jù)測量時，選用其中的兩只定值電阻并聯(lián)接入電路進行實驗，增大了數(shù)據(jù)處理的難度；4.圖像的繪制不合理，絕大多數(shù)選手在繪制電流與電阻關(guān)系圖像時采用了反比例函數(shù)。

改進意見：1.使用電表測量前必須校零，這是實驗操作的基本要求；2.為了得到電流與電壓、電阻的關(guān)系，需要進行多次測量，得到盡可能多的實驗數(shù)據(jù)，所以實驗時應(yīng)選擇參數(shù)為50 Ω、1.5 A的滑動變阻器使電壓表和電流表的示數(shù)變化范圍盡可能大；3.在原有定值電阻的基礎(chǔ)上可以選用任意兩只定值電阻串聯(lián)，這樣數(shù)據(jù)處理相對簡單；4.進行圖像處理時，盡可能繪制I與關(guān)系圖像，采用正比例函數(shù)，這樣可以更直觀地反映電壓一定時I與成正比，進而知道當(dāng)電壓一定時，電流與電阻成反比。

實驗4 自制直流發(fā)電機模型和交流發(fā)電機模型

供選器材：磁鐵1塊，細(xì)銅漆包線（長40 cm）1卷，銅線（長10 cm）2根，美工刀1把，尖嘴鉗1把，長方形木條（橫截面1.5 cm×2 cm）1段，A4紙1張，數(shù)字萬用表1只，帶鱷魚嘴的導(dǎo)線2根，泡沫板（10 cm×10 cm）1塊。

實驗要求：

1.自制直流發(fā)電機模型，并進行發(fā)電演示；

2.自制交流發(fā)電機模型，并進行發(fā)電演示。

出現(xiàn)的問題：1.相當(dāng)多的選手不會用A4紙自制一個紙風(fēng)車；2.線圈不會繞制，部分選手直接用手繞制，繞出的線圈很不規(guī)則，無法平穩(wěn)轉(zhuǎn)動；3.不知道直流發(fā)電機和交流發(fā)電機在線圈的刮取上有何區(qū)別。

改進意見：1.風(fēng)車的制作過程如圖2所示；2.將銅線倚著長方形木條繞制，這樣能繞出規(guī)則的矩形線圈，轉(zhuǎn)動起來非常平穩(wěn)；3.制作直流發(fā)電機時將漆包線一端的漆刮去一半，另一端全部刮去；制作交流發(fā)電機時則將漆包線兩端的漆全部刮去。最后吹動風(fēng)車，觀察數(shù)字萬用表的示數(shù)變化。

最終，選手們的總得分普遍偏低。通過本次比賽可以看出，不少教師平時很少做實驗，甚至對實驗有種恐懼感，沒有良好的操作習(xí)慣，實驗技能有所下降。筆者認(rèn)為，出現(xiàn)以上現(xiàn)象的原因主要有以下三種：1.物理中考分值由原來的100分下降到80分，許多物理老師錯誤地認(rèn)為物理沒有那么重要了。2.部分教師對實驗在物理教學(xué)中的重要性認(rèn)識不足。筆者經(jīng)常到學(xué)校進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前各校都配有標(biāo)準(zhǔn)化實驗室，并經(jīng)過驗收，開齊、開足初中課本中的實驗不成問（下轉(zhuǎn)第78頁）（上接第74頁）題。但是，不少老師上課的時候經(jīng)常將學(xué)生必做實驗改成演示實驗，演示實驗用視頻代替，更有甚者直接空講實驗。更多的老師對于學(xué)生在實驗過程中提出的問題避重就輕，進行簡化處理。對于這種現(xiàn)象，許多一線教師的解釋是：學(xué)生的動手能力差，如果放手讓學(xué)生進行實驗探究“浪費時間”，不如直接講實驗效率高。3.學(xué)生對實驗的重要性認(rèn)識不足，認(rèn)為做實驗也就是為了得到某一結(jié)論，不如直接閱讀課本，死記實驗結(jié)論省事。

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：義務(wù)教育物理課程是一門注重實驗的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程。此階段的物理課程應(yīng)注意讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)知識和科學(xué)探究方法，提高分析問題及解決問題的能力。物理教師的實驗技能和對實驗的重視程度直接影響到學(xué)生的實驗?zāi)芰涂茖W(xué)探究能力。

對于目前初中物理教師實驗技能的現(xiàn)狀，要想迅速提高物理教師的實驗技能，筆者認(rèn)為可以從以下幾方面入手：1.加大實驗技能培訓(xùn)力度，聘請在實驗方面有特長的老師對一線教師進行培訓(xùn)，培訓(xùn)之后進行相關(guān)考核；2.定期舉辦教師實驗技能大賽，大賽可以分基礎(chǔ)實驗和創(chuàng)新實驗兩類，對實驗技能優(yōu)秀的教師給予充分的肯定，采用激勵手段激發(fā)教師做實驗、創(chuàng)新實驗的熱情；3.加強中考的導(dǎo)向性作用，在中考中設(shè)置一些實驗創(chuàng)新問題，在考試中將認(rèn)真做過實驗的學(xué)生的優(yōu)勢體現(xiàn)出來（在這方面目前無錫市中考已經(jīng)才采取了相關(guān)措施，并取得了一定的成效）。

參考文獻：

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[3]張波.對初中物理教師實驗技能現(xiàn)狀的一點思考[J].物理教學(xué)探討，2013，31（5）：8-9.

[4]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2011.

（欄目編輯 李富強）