提升学生实验能力的策略探究——以广东省初中学业水平考试物理实验操作考试为例

广东省中山市阜沙镇教育和体育事务中心 徐瑞钦

目前，实验操作已正式纳入各地中考考试评价中，日益彰显其重要地位，因此加强对实验操作考试的研究及有效提升实验教学能力，也迫在眉睫。本人长期致力于实验教学研究，曾参与中山市实验考核方案制订及巡考工作，2020年我作为组长，参与并起草了《中山市初中学业水平考试理化生实验操作考试实施方案》，针对初中物理实验操作考试的有效教学和科学备考进行深入的思考和研究。

一、对标对表，精准提能

物理实验考试以教育部《课程方案》《义务教育物理课程标准》（以下简称《课程标准》）为依据，注重考查学生在实验环境中对理科基本概念和基本原理的掌握情况，科学探究过程、实验现象分析及解决实验问题的能力，注重考查考生创新精神和实践能力，推进相应科目的教学改革。由此可见，实验操作考试务必对标《课程标准》，对表《实验考试指导意见》及各市实验考试方案的要求。

课程标准中列明的初中物理实验共117个，其中学生分组必做实验20个。以中山、东莞、佛山三地市为例，实验考试题目基本以20个必做的分组实验为主。《实验考试指导意见》中说明考试范围为各科目《课程标准》规定的实验内容，重点考核学生的动手操作技能、实践能力和探究能力。表一对三地市的抽考情况做了比较。

表一 三地市的实验操作抽考及纳入中考评价情况比较

三地市实验考试题均在课标必做实验中选取（见表二），选取为考试试题的主要依据为：（1）实验的综合性，一是考查学生综合运用各种实验方法的能力（如控制变量法、等效法等），二是熟练使用多种实验仪器的技能，三是考查课标要求的各种能力（表格设计能力、分析与论证、归纳的能力等）；（2）尽量保证各考试试题的难度和区分度趋同，主要原因是每个考生随机抽取一个实验进行考试，并作为其实验考试的成绩；（3）由于考试时长为12-15分钟，因此也需要选择相对综合的实验来考核。基于以上原因，从表二也可看到：（1）实验9、11、15、20均为三地市同考的综合性探究实验；而实验2、4、5、6实验由于相对较为简单，且在下面的综合实验中都包含这一类操作（如实验8、10包含有实验2的用弹簧秤测量力的操作，实验17、20都包含有实验5、6的电流表或电压表测量），因此没有单独作为一个实验操作考试试题。

表二 课标要求必做实验与中山市、东莞市、佛山市实验考试要求对比

二、兴趣引领，乐学善思

“兴趣是最好的老师”，这个道理物理教师都懂，但实际上仍有教师认为做实验浪费时间、学生纪律难控制、影响教学进度等，因此他们喜欢口述实验或播放实验微课替代演示（或分组）实验，在日常教学中学生没机会实验探究，等到初三临近实验考试才临急抱佛脚，日夜强化训练，甚至强迫学生背步骤、背答案，可能学生实验考试拿了高分，但往往培养出来的是典型的高分低能学生。为了激发学生主动探究的兴趣，教师应尽力创设机会让学生多动手实践，除了必做的分组实验外，将部分演示实验变成分组实验，如制作电磁铁，探究磁性与什么因素有关；还应引导学生制作小实验进行科学探究，如用一段粗漆包线做成无换向器的电动机，让线圈动起来。学生的学习兴趣易发亦易退，这就要求教师要经常做到“察言观色”，通过不断改进和创新实验来吸引学生的学习兴趣。

三、问题导航，创新拓展

初中物理教材中，很多学生分组实验都已经把实验的原理、器材、目的、步骤写得很翔实，学生只要按部就班即可完成，这样的实验教学只能熟练学生的实验技能，但对学生科学素养的培养作用不大。为此，我们须对常规实验进行拓展深化、变式创新。

（一）多角度探究，培养多元技能

培养学生动手操作能力就要使学生能熟练使用已学过的仪器，并且具备排除实验故障的能力。通过反复训练来提高操作的准确性、协调性。如九年级教材中常规用“伏安法”测电阻，为了进一步拓展，我启迪学生运用所学知识设计出非常规的测电阻的方案，如用单（电压或电流）表（或双表）和一个定值电阻R0测电阻（伏阻法或安阻法）、用电阻箱的等效法测电阻、通过开关短路来测电阻等。以上拓展实验，学生需要在各种因素中进行取舍，对所得信息进行筛选。这就要求学生在不同情况下善于应变，培养学生的应变能力和发散思维，使学生分析、抽象、概括、综合表达能力都得到训练和发展。

（二）多维度探究，培养创新思维

创新能力的培养必须持之以恒，贯穿于日常的物理教学中。教师除了训练学生常规实验探究能力外，还要培养学生遇到特殊情况时能够用非常规的方法来进行实验探究，敢于且习惯于打破思维定式，运用逆向思维，实现创新实验设计，从而培养学生的多元机智和创造能力。

如在“用天平测量物体质量的实验”中，有几台天平由于使用时间太久，学生怎么调节螺母也不能将天平调节平衡，此时我并不急于给学生换天平，而是要求学生另想办法将天平调节平衡，学生们通过研讨交流，有的在螺母旁边缠上一小段铁丝使天平平衡，有的在其中一个托盘上放一些碎粉笔来调节天平平衡，有的通过移动游码的方法调节天平平衡（物体质量=实际读数-原游码的读数）……如此来培养学生一丝不苟地进行科学研究的习惯。

综上，在进行初中物理实验考试备考时，教师在物理实验教学中务必注重学生实验能力的提升，从而实现《实验考试指导意见》中所要求的“注重考核学生实验和科学探究的过程、方法和能力以及观察实验现象、分析及解决实验问题的能力，注重考查考生创新精神和实践能力”的目标。