实验教学到底出了什么问题?一位老教师的大实话

我教了二十年物理,最怕带实验课。不是怕累——是怕学生不动手。他们就等着老师讲答案。真的,现在的孩子,动手能力……唉。有时候连基本的电路都不会连,却能把实验步骤背得滚瓜烂熟。你说怪不怪?

不过最近两年,学校搞了些改革,还真有点变化。先说说问题吧。

实验课上的“假实验”现象

说实话,很多实验课就是走个过场。老师演示一遍,学生照着做,数据不对就凑答案——反正考试也不考操作,对吧?器材也不够,一套设备全班围着看。有时候弹簧秤都是坏的,指针回不了零,学生测出来的数据离谱到天上,最后只能“编”实验报告。这哪是实验?这是演戏。

验证性实验太多,探究性实验太少。学生根本不知道为什么要做这个实验,反正书上写了步骤,一步步做完就收工。比如测小灯泡的伏安特性曲线,其实就是背个图,考前默写。我亲眼见过一个学生连线时把电压表串联进去,灯泡不亮,他却说“数据完美”。那一刻我真的……哭笑不得。

问:为什么很多学校实验课形同虚设?

答:原因挺复杂。一是课时紧,教学进度压得喘不过气,实验费时费力;二是实验员配备不足,老师一个人既要管纪律又要指导操作,根本忙不过来;三是考核导向,实验操作很少计入中考高考硬分,所以从上到下都不重视。再加上器材老旧、损耗快,很多学校干脆改用看视频代替动手,“安全又高效”——这词儿听着真讽刺。

中学物理实验室陈旧器材堆积场景
中学物理实验室陈旧器材堆积场景

从“做实验”到“玩实验”的转变

转折点出现在前年。区里搞了个课题,非得让每个学校开放实验室,还要提交“探究式教学案例”。我被赶着鸭子上架,硬着头皮改了一节“探究滑动摩擦力”的课。以前这课就是教学生装好弹簧秤匀速拉动木块,读个数完事。这次我啥步骤都没给,只问了一句:怎么让木块动起来更费劲?

你猜怎么着?学生开始自己折腾——有人加砝码,有人铺砂纸,甚至有个调皮鬼偷偷倒了点水,说“湿了是不是更滑”。乱是乱了点,但一个个眼睛发亮。失败了也不怕,他们自己讨论、查手机,最后居然总结出接触面粗糙程度和正压力的影响。虽然结论不完整,但那种劲儿,好久没见了。

后来我又试了数字化传感器,比如用力传感器直接测拉力变化,曲线实时显示在屏幕上。课堂一下子活了。以前学生觉得数据是“假”的,现在亲眼看到锯齿形的峰值,争论摩擦力到底是变大还是变小。❗这才是真实验啊——有疑问、有误差、有真实记录。

学生使用数字化传感器探究摩擦力
学生使用数字化传感器探究摩擦力

问:数字化实验设备太贵,学校经费有限怎么办?

答:确实,一套传感器系统动辄上万,普通学校望而却步。但我们采取了几种土办法:一是和有大学的区里结对,借用部分设备;二是用手机App替代,现在很多手机内置加速度计、磁力计,配上免费软件就能做不少实验,成本几乎为零;三是教师自己开发低成本的器材,比如用矿泉水瓶做气压计,用纸板做桥梁模型。实验教学的核心不是设备多高级,而是能不能让学生真正“动脑动手”。

实验教学改革的关键:教师观念的更新

其实最难的,不是器材,不是课时——是老师自己敢不敢放手。我们习惯了掌控课堂,害怕“失控”。有一次我让学生设计验证阿基米德原理的实验,结果一个小组把溢水杯打翻了,水流一地,场面一度混乱。我当时很恼火,但当他们把地上的水擦干、重新计算排开水的体积时,居然自己发现了错误。我没批评,反而表扬了他们。嗯?这不就是最宝贵的“试错”吗?

现在一些年轻老师比我胆大。用项目式学习(PBL)串联整章实验,比如“设计一个保温杯”就把热传递、材料性质全融进去了。学生在做中学,考起试来反而更灵活。反过来看,以前那种“背实验”的学生,遇到新颖的探究题直接懵掉。眼睛看过,不如手心烧过。

当然,也有老师担心安全。确实,有些实验有风险,但也不能因噎废食。我们采取分组责任制,每组设安全员,实验前必须复述操作要点。这么多年,小事故有过,但从没出过大事。培养规范意识,本身也是实验教学的一部分。

问:实验教学会占用大量时间,影响文化课成绩怎么办?

答:这是个经典误区。短期看,一节课的实验可能只搞明白一个概念,但长期看,学生对整个学科的理解是立体的、深刻的。我教过一个学生,高一物理不及格,高二通过大量动手实验,兴趣上来了,后来竟然选了物理专业。他说:“老师,我在实验室里才真正搞懂什么是加速度。” 成绩固然重要,但教育不是流水线,留点时间给孩子“犯错”和“发现”,值得。

教师俯身指导小组合作实验
教师俯身指导小组合作实验

说到底,实验教学不是教学的装饰品,它是理科教育的灵魂。现在新课标把“科学探究”写进核心素养,中考实验操作考核也在慢慢推开,方向是对的——但关键是落到每一间实验室,每一个周末,不准再关门落锁。我快退休了,最大的愿望是看到实验课也能像体育课一样,被孩子们盼着。那才叫教育。

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