初中学生物理实验能力差异的因素及其研究

彭建辉

本次研究利用八、九年级基础物理实验操作测试对两个年级100名学生进行实验操作能力测试和问卷调查，以研究不同学业水平学生（优等生、中层生）之间，以及年级、性别对实验操作能力的影响.研究发现：优等生实验能力水平明显高于中层生，低年级学生对物理实验兴趣高于高年级学生，男生对物理实验的兴趣明显高于女生;实验操作能力测试中发现，年级对学生测试成绩影响不大，而性别对学生测试成绩影响非常显著.

一、问题的提出

初中物理实验是学生初步接触自然科学、形成科学的治学态度的开始，但在实际教学过程中，往往因为生理因素、心理因素等，造成学生的实验能力和兴趣不升反降.而教师有时甚至会出现以演示、口讲代替实验，通过多做题，形成一种先知规律，再去实验操作的现象.所以，我们必须充分了解现在学生实验能力差异的因素，以便寻求一种更有效、更有针对性的实验教学方法.

二、研究的方法

1.被试：选取八、九年级两个年级学生共100人，优等生各50人，中层生各50人.

2.测量工具：（1）人教版《物理实验报告册》八年级下册，活动4：探究影响滑动摩擦力大小的因素;活动6：探究浮力的大小跟哪些因素有关;活动9：探究杠杆的平衡条件.（2）人教版《物理实验报告册》九年级全一册，活动8：探究影响导体电阻大小的因素;活动12：伏安法测电阻;活动16：探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关.（3）自编调查问卷《初中生物理学习兴趣水平量表》，共40条问题，满分100分.

3.实验过程：先对相关物理教师进行测试前培训，准备试题，试题难度系数不低于0.7，然后集中学生先進行问卷调查（15分钟），接着进行物理实验能力测试（100分钟），包括器材的分类、实验操作等，实验后收集所有数据进行分析.

4.数据处理：本次实验利用Excel进行数据的采集，利用SPSS13.0对数据进行分析.

三、结果分析

1.不同学业水平学生（优等生、中层生）实验操作能力的差异比较

根据实验结果可以看出：学生在对实验器材分类筛选的方法上，优等生能从实验基本原理中提炼有用信息进行准确分类，得分明显高于中层生，即在实验器材分类方法上，学业水平效应非常显著，F（1，98）=307.698 P<0.001.而从表1也可以发现，无论优等生还是中层生都会从实验题的表述方面入手对仪器进行分类，两者差别不大，即学业水平效应不显著，F（1，98）=1.258，P=0.265>0.05.

另外，中层生完成实验所需要的时间明显多于优等生，而且有较多的中层生不能在指定的时间内完成实验.在完成实验所需时间的因素中，学业水平效应非常显著，F（1，98）=212.250，P<0.001.

2.不同年级、性别学生对物理实验兴趣的差异比较

根据实验结果可以看出：八年级学生对物理实验的兴趣高于九年级学生，即年级差异效应比较显著，F（1，98）=6.158，P=0.015<0.05.

不论哪个年级，男生对物理实验的兴趣明显高于女生，即性别差异效应非常显著，F（1，98）=43.154，P<0.001.

3.不同年级、性别学生完成全部实验的总分的差异比较

根据实验结果可以看出：不同年级水平学生完成全部实验的总成绩差异不太明显，即实验能力与年级增长没有直接关系，F（1，98）=2.105，P=0.150>0.05.

不同性别学生完成全部实验的总成绩有较大差异，男生明显优于女生，而且女生成绩两极分化比较严重，即在总成绩上，性别差异效应非常显著，F（1，98）=23.126，P<0.001.

四、结论

1.由于优等生学业水平高于中层生，他们善于从实验深层的原理入手，能提炼相关信息，筛选正确的实验器材，操作熟练，对物理实验因果认识水平较高;而中层生则只从实验操作的表面特征（题目表述、实验方法）入手，不能进行深层次原理的认识，实验操作较不熟练.

2.问卷调查中发现，低年级学生对物理实验兴趣较强，随着学业压力的增大，高年级学生对物理实验的兴趣有所下降;不论哪个年级，男生对物理实验的兴趣明显高于女生.

3.实验操作能力测试中发现，年级对学生测试成绩影响不大，即实验能力与年级增长没有直接关系，而性别对学生测试成绩影响非常显著.