理化生實驗操作考試對策的研究

萬德志

摘? 要：根據湖北省教育廳和相關文件精神，從2021年起，理化生實驗操作由考核轉變為現場操作的方式單獨組織考試。本文通過對傳統實驗教學和仿真實驗教學的優缺點的分析，探討出有效應對今后理化生實驗操作考試的策略。

關鍵詞：理化生;實驗操作考試;有效性;仿真實驗;傳統實驗教學

根據湖北省教育廳和相關文件精神，從2021年起，初中物理、化學、生物三科實驗操作由考核科目轉變為考試科目，將采取現場操作的方式單獨組織考試，每科10分，共計30分，以原始分計入中考總分。這對學生的要求就更高了，即使把實驗過程都背下來了，實驗操作中也不一定能考好。如何有效地提高學生動手實驗的能力和有效應對實驗操作考試這一難題就擺在了我們面前。接下來我將以物理為例，分別從傳統實驗和仿真實驗教學及復習的優點和弊端進行分析，就今后如何更加有效應對理化生實驗操作考試進行探討。

一、傳統實驗教學模式應對實驗操作考試的弊端分析

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，教材中有大量的實驗。傳統的實驗教學模式通過制定周密的實驗教學安排，形成規范的實驗教學過程，可以保證每一個學生實驗都能讓學生做一遍，保證實驗教學的順利開展，但仍然存在不少弊端，主要體現在以下幾個方面：

（一）學生分組實驗教學組織管理監督難度大，很多學生在實驗中出現的問題很難及時發現并進行糾正。學生分組實驗是固定班級的學生在固定的時間段內到固定的實驗室做固定的實驗內容，現在很多學校一個班級動不動就是五六十人，甚至有的班級達到七八十人之多，初中生又好動對實驗充滿興趣但動手實驗能力又相對較弱，往往容易出現在老師講的時候偷偷的玩實驗器材，老師講完之后又不知道如何動手實驗的情況，管理難度較大。

（二）考前復習容量不大，效果不佳。中考實驗操作考試一般都是在每年的四月份左右進行，物理考試的內容涉及到整個八年級和九年級全冊的內容，共有二十個必考實驗。實驗考試的容量很大時間跨度很長，很多學生把實驗過程都忘得差不多了。

二、仿真實驗教學模式的優缺點分析

仿真實驗是通過計算機把實驗設備、教學內容、教師指導和學生的操作有機地融合為一體，通過對實驗環境的模擬，加強學生對實驗的物理思想和方法、儀器的結構及原理的理解，并加強對儀器功能和使用方法的訓練，培養設計思考能力和比較判斷能力，可以達到實際實驗難以實現的效果，實現了培養動手能力，學習實驗技能，深化物理知識的目的。

下面我將以NB物理實驗平臺來完成測量小燈泡的實際功率為例，來體驗一下仿真實驗進行實驗教學的優缺點。

NB物理實驗平臺涵蓋了中學物理中力學、熱血、光學、聲學、電學和電磁學等幾乎所有的實驗。將該平臺下載安裝到電腦上，打開后我們可以看到左下圖的界面，它的上邊是菜單欄，右邊是器材庫。菜單欄的最左邊，點擊燈泡的圖標（或彈簧、U形磁鐵等圖標），可以彈出一個菜單，包括（力學、電學、電磁學、光學、聲學和熱學等子菜單），點擊相應的子菜單就可以進入相應的模塊，右邊的界面就會出現相應的實驗器材庫。分別選擇電源、開關、滑動變阻器、小燈泡、電流表、電壓表和導線，拖到界面中想要的位置（如果需要更改器材的位置，只要鼠標左鍵按住拖拽到想要的位置即可），再將導線的兩端分別拖到實驗器材對應的接線柱上就能完成接線（如右下圖），在電腦上的操作方式和實際的操作方式幾乎是一模一樣的。實驗中發現，如果實驗中操作不當，或者電流電壓過大也會導致電表或用電器等燒壞，和現實中的現象是一樣的，非常逼真。相比傳統實驗，我覺得它主要有以下優點：

（一）仿真實驗能夠大大降低教師準備實驗的時間，便于學生實驗的普及

學生只要在電腦上安裝一套仿真實驗系統，就相當于擁有了一整套實驗器材的獨立實驗室，不需要教師準備器材了，可以隨時在電腦上“做”實驗。每一個學生都可以對提供的儀器進行選擇和組合，甚至可以用不同的方法完成同一實驗目標，培養了學生的設計思考能力和對比不同實驗方法的優劣，便于學生實驗的普及。

（二）仿真實驗便于對學生實驗的監督和指導

仿真實驗系統一般都具有自動糾錯引擎，當學生實驗過程中出現了明顯的低級錯誤（比如接線時，發生短路）時，系統會自動進行提示，方便學生及時糾正。

（三）仿真實驗便于學生有針對性地進行復習

每一個學生的情況都不一樣，對于學生已經完全掌握的實驗，沒有必要花太多時間進行統一的訓練。對難度較大，沒有掌握的實驗，通過仿真系統學生可以反復進行練習，直到會了為止。

當然，仿真實驗雖然有很多的優點，但它同樣存在著一些不足。比如仿真實驗再怎么逼真，也不是真實的實驗，真實感還是無法和傳統的實際實驗操作相比的。在培養學生實驗動手動腦能力、實際操作能力、觀察思維能力和創新能力上是無法替代傳統的實驗的。

綜上所述，結合傳統實驗和仿真實驗的優缺點，不妨采取以下的措施，來更有效地提高學生的實驗能力和更有效地應對實驗操作考試：

1.在平時的實驗教學中，制定周密的實驗教學安排，形成規范的實驗教學過程，保證學生實驗順利開展。讓每一個學生都到實驗室，真刀真槍地完成實驗，養成良好的實驗習慣。同時通過仿真實驗系統，對對應的實驗進行鞏固練習。

2.中考實驗操作考試前強化訓練，可以先通過微課或演示等形式再現實驗過程，讓學生形象地感受實驗過程，再輔以仿真試驗系統，動手實驗，鞏固強化訓練。

3.考試前適當開放實驗室，每一個必考實驗可以擺放兩三組實驗儀器，實驗難度較大或耗時較長的實驗可以適當多擺一點，讓學生根據自身的實際情況和時間自覺到實驗室進行實際操作練習。

參考文獻：

[1]鄧雅璐《對初中理化生實驗操作技能考試的探討》實驗教學與儀器2013年第7/8期.

[2]“NB物理實驗平臺”幫助文件.