例析學(xué)生實(shí)驗能力的評價(jià)方法

　　物理是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的學(xué)科，物理實(shí)驗是物理課程與教學(xué)的重要組成部分，是發(fā)現物理規律，驗證物理定律，幫助學(xué)生理解物理知識和過(guò)程的重要手段，也是培養學(xué)生創(chuàng )新意識和實(shí)踐能力的最好途徑。初中物理實(shí)施新課程后，課程標準把物理實(shí)驗提高到與科學(xué)內容同等重要的地位。顯然，這給初中物理實(shí)驗教學(xué)與學(xué)生實(shí)驗能力評價(jià)提出了更高要求，如何有效發(fā)揮評價(jià)指揮棒的作用?近年各地中考進(jìn)行了大量研究與改革嘗試，基本上改變了過(guò)去以考查學(xué)生實(shí)驗基礎知識為主，學(xué)生單靠背實(shí)驗就能應付考試的局面，學(xué)生的實(shí)驗能力──設計、操作、觀(guān)察記錄、數據處理、分析評價(jià)及解決實(shí)際問(wèn)題等能力得到了全方位重視。下面結合幾例談?wù)剛�(gè)人對學(xué)生實(shí)驗能力考查方法的一些認識。
　　一、由單一重實(shí)驗基礎知識向重視實(shí)驗知識與技能、過(guò)程與方法的全面考查轉化
　　示例：小明想驗證“用滾動(dòng)代替滑動(dòng)能減小摩擦”的正確性，利用以下一些器材：質(zhì)量相等、帶鉤的木塊A和木塊B，彈簧測力計，砝碼、棉布，圓柱體鉛筆若干，進(jìn)行實(shí)驗探究。請完成以下填空：
　　實(shí)驗步驟一：把木塊A放在水平桌面上，用彈簧測力計________拉動(dòng)木塊，記下彈簧測力計的示數F1，根據________知識，可知F1的大小等于木塊受到的摩擦力;
　　實(shí)驗步驟二：把________放在水平桌面，將________放在其上方，用步驟一的方法拉動(dòng)木塊，記下彈簧測力計的示數F2;
　　實(shí)驗分析：當滿(mǎn)足________的條件時(shí)，上述結論是正確的。
　　反思：研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素是教材中一個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗，本題在該實(shí)驗基礎上進(jìn)行拓展──驗證用滾動(dòng)代替滑動(dòng)能減小摩擦的正確性。題中僅以五個(gè)填空全面考查了學(xué)生對實(shí)驗原理的理解、實(shí)驗器材的選擇、實(shí)驗方案設計及實(shí)驗結論分析等內容，是知識與技能、過(guò)程與方法的全面兼顧。實(shí)驗原理是實(shí)驗方案設計的理論指導，實(shí)驗前不弄清原理，必會(huì )導致實(shí)驗的盲目性;實(shí)驗器材選擇是保證實(shí)驗成功的一個(gè)關(guān)鍵因素，它要求學(xué)生了解常見(jiàn)實(shí)驗儀器的作用與使用方法，有的實(shí)驗器材在選擇時(shí)還需借助科學(xué)方法分析，本題就是應用控制變量法選擇器材的一個(gè)實(shí)例;實(shí)驗方案設計是實(shí)驗的核心，是實(shí)驗原理、器材選擇使用的綜合體現，理所當然是考查的重點(diǎn)。
　　二、拓展教材實(shí)驗，考查學(xué)生分析改進(jìn)實(shí)驗方案的能力
　　示例：在測量大氣壓的實(shí)驗中，某同學(xué)將玻璃板放在桌子上，用吸盤(pán)貼在玻璃板上面，用彈簧測力計將吸盤(pán)緩慢向上拉，直到吸盤(pán)脫離板面，問(wèn)：某同學(xué)做實(shí)驗時(shí)發(fā)現彈簧測力計的量程都太小，不能測出吸盤(pán)脫離板面時(shí)的拉力，請你選擇其他器材與這只彈簧測力計組合，測出吸盤(pán)脫離板時(shí)的拉力，要求寫(xiě)出用到的器材和方法。
　　反思：題中實(shí)驗源于教材，是《大氣壓》內容教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)。教材所提供的實(shí)驗方案是一種極為理想的情況，然而在實(shí)際操作中會(huì )因吸盤(pán)面積較大，而彈簧測力計的量程太小無(wú)法測出拉力，給實(shí)驗增添了一定難度。如何改進(jìn)實(shí)驗方案?這是對學(xué)生綜合運用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力考驗，更為激發(fā)學(xué)生創(chuàng )新意識提供了良好的契機，是物理教學(xué)目標的精髓。
　　三、運用科學(xué)原理評估分析實(shí)驗方案
　　示例：為了探究并聯(lián)電路中干路的電流與支路的電流有什么關(guān)系，小明同學(xué)選擇的實(shí)驗器材是：3節干電池串聯(lián)作電源、兩個(gè)標為2.5V字樣的小燈炮、一只電流表、一個(gè)開(kāi)關(guān)、導線(xiàn)若干，他的實(shí)驗設想是：首先將實(shí)驗器材連成圖所示的電路，然后用電流表選擇恰當的量程分別測出A、B、C三點(diǎn)的電流，分析這一次測量中三點(diǎn)電流的數據，就得出干路與支路的電流的關(guān)系。請你分析說(shuō)明小明同學(xué)這一實(shí)驗方案中存在哪些不足，并提出相應的改進(jìn)意見(jiàn)。
　　反思：探究并聯(lián)電路中干路電流與支路電流關(guān)系是學(xué)生親手做過(guò)的一個(gè)實(shí)驗，試題巧妙設置易被學(xué)生忽視的幾個(gè)不合理因素，以評估方式考查學(xué)生對實(shí)驗的理解程度。實(shí)驗評估是對學(xué)生能力的較高要求，它要求學(xué)生對實(shí)驗有一個(gè)整體上把握，如實(shí)驗原理、器材、步驟、結論分析等;同時(shí)，它也要求學(xué)生透徹理解實(shí)驗的每個(gè)細節，如器材優(yōu)化、步驟順序、物理學(xué)方法等。以往教學(xué)中，不少老師擔心教學(xué)進(jìn)度而忽視實(shí)驗中的評估環(huán)節，學(xué)生缺乏實(shí)驗思考的機會(huì )，大量重點(diǎn)實(shí)驗把握的深度不夠。加強學(xué)生評估能力的考查，不僅能有效區分學(xué)生的實(shí)驗能力，更是對今后物理教學(xué)方向的引導。
　　四、巧設實(shí)驗故障，考查學(xué)生靈活運用物理儀器排除簡(jiǎn)單實(shí)驗故障的能力
　　示例：在測定小燈泡額定功率的實(shí)驗中，所用小燈泡上標有“3.8V”的字樣，它的電阻約10Ω。小剛合理地連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，無(wú)論怎樣調節滑動(dòng)變阻器，燈泡都不亮，于是小剛提出以下猜想：A、可能是燈絲斷了;B、可能是小燈泡短路;C、可能是變阻器開(kāi)路。
　　究竟哪個(gè)猜想正確，可根據電流表和電壓表的示數進(jìn)行判斷(電流表、電壓表均無(wú)故障)。下表給出了電流表、電壓表可能出現的幾種情況，請判斷每種情況下哪個(gè)猜想是正確的，并把其序號填寫(xiě)在對應的空格里。

電流表	電壓表	判斷結果
示數不為零	示數為零
示數為零	示數不為零
示數為零	示數為零

　　反思：在電學(xué)實(shí)驗中，燈泡不亮、電流表和電壓表的示數異常是經(jīng)常遇到的情況，然而不少學(xué)生對類(lèi)似情況表現出束手無(wú)策，其主要原因不外乎有三個(gè)方面：一是學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗技能差，不敢動(dòng)手甚至不會(huì )動(dòng)手;二是對實(shí)驗儀器的作用和性能認識不夠，不能正確使用測量器材進(jìn)行測量;三是對實(shí)驗涉及相關(guān)的物理學(xué)知識掌握比較欠缺，動(dòng)手操作只是胡亂應付，不知其所然。排除簡(jiǎn)單實(shí)驗故障是學(xué)生綜合實(shí)驗能力的表現，加強這方面內容考查有助于學(xué)生掌握基本實(shí)驗儀器的使用，培養動(dòng)手能力。
　　五、聯(lián)系生活實(shí)例進(jìn)行探究，全面考查學(xué)生實(shí)驗能力的綜合運用
　　示例：冬天，小星新買(mǎi)了一雙尼龍襪和一雙棉襪，他發(fā)現穿棉襪比穿尼龍襪暖和，那么棉襪與尼龍襪相比，主要是什么物理特性不相同呢?
　　(1)請你做出猜想。
　　(2)設計一個(gè)實(shí)驗檢驗你的猜想，要求寫(xiě)出實(shí)驗方法。
　　反思：本題素材源于學(xué)生熟知的生活現象，通過(guò)學(xué)生理性思考作出合理猜想，并設計實(shí)驗方案來(lái)全面考查學(xué)生綜合運用科學(xué)探究要素解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)控制變量法也得到了考查�？茖W(xué)探究要素與控制變量法等科學(xué)方法在教材大多數實(shí)驗中都有充分體現，但有的學(xué)生在學(xué)習中囫圇吞棗，沒(méi)能真正掌握其本質(zhì)，靠機械識記偶爾也能應付教材實(shí)驗的重現性考查。因此，為了真實(shí)考查學(xué)生的科學(xué)探究能力，以學(xué)生生活為本，探究素材不拘泥于教材，是最有效的途徑之一。
　　加強學(xué)生實(shí)驗能力的考查，要突出兩個(gè)方面：一是考查的目的既有利于評價(jià)學(xué)生，又有利于指導今后的物理教學(xué);二是考查的內容既注重實(shí)驗知識與技能、過(guò)程與方法，又注重學(xué)生實(shí)驗中的理性思考，注重綜合運用實(shí)驗能力解決實(shí)際問(wèn)題。

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