物理實驗能力及其培養(yǎng)

1、第七章物理實驗能力及其培養(yǎng),第一節(jié) 物理實驗能力簡述 物理實驗是有目的、有計劃地運用儀器、設(shè)備，在人為控制條件下，使物理現(xiàn)象反復再現(xiàn)，從而進行認真觀測，獲取大量資料的一種科學研究方法。 物理實驗的主要特點有二：一是可控性，二是可重復性。在物理教學中做的物理實驗是物理教學實驗，新課程注重科學探究，實質(zhì)上是注重真正體現(xiàn)物理學研究過程和方法的物理實驗。物理實驗教學在新課程實施中占有重要地位,一、物理實驗能力的概念 1、物理實驗的全過程包含著相互影響和相互交叉的三個不同意義的內(nèi)涵：思維、操作、觀察，因此實驗教學的目的是要培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力和操作能力（閻金鐸）。 2、物理實驗能力是指與進行物理

2、實驗有關(guān)的心理特征。進行物理實驗活動，要求的不是某一種能力，而是許多相互聯(lián)系著的能力。主要包括設(shè)計實驗計劃的能力、實驗操作能力、觀察能力、分析問題和解決問題的能力、處理數(shù)據(jù)的能力、分析和總結(jié)的能力(段金梅）。 3、中學物理實驗能力主要包括編寫實驗計劃的能力、操作能力、記錄和數(shù)據(jù)處理的能力以及分析總結(jié)的能力(喬際平）。 4、物理實驗能力，即順利進行物理實驗并完成實驗目的的個性心理特征。物理實驗能力包括操作和思維兩種能力（續(xù)佩君,物理實驗過程包含著觀察、操作和思維三種相互影響和相互交叉的心理活動。 觀察主要表現(xiàn)在操作過程中，操作主要表現(xiàn)在完成和實踐實驗設(shè)計的過程中，思維主要表現(xiàn)在設(shè)計、觀察和分析實

3、驗現(xiàn)象，分析實驗數(shù)據(jù)的過程中。 因此，物理實驗能力應涉及物理實驗的觀察能力，物理實驗的思維能力，物理實驗的操作能力，是三種能力的綜合,二、中學生物理實驗能力的表現(xiàn) 物理實驗的觀察能力、操作能力、思維能力與五種智能品質(zhì)（包括深刻性、靈活性、批判性、敏捷性、獨創(chuàng)性)組成一個系統(tǒng)，它們的交叉關(guān)系形成15個交叉點，構(gòu)成中學生實驗能力的靜態(tài)結(jié)構(gòu),第二節(jié) 中學生物理實驗能力的發(fā)展研究 由于中學生觀察能力、思維能力、動作技能的不斷發(fā)展及中學物理教學的訓練，中學生的物理實驗能力迅速地發(fā)展著。 續(xù)佩君的研究 第一，實驗能力不斷增強。 物理觀察能力和思維能力的發(fā)展有力地促進了物理實驗能力的提高。不論是實驗的觀察能

4、力、思維能力還是實驗操作能力，都在不斷發(fā)展著。 第二，實驗能力的結(jié)構(gòu)有待完善。 目前教學中或多或少地存在如下認識和傾向：忽視實驗課教學，忽視實驗能力的培養(yǎng)。有不少學校的教師不是“做實驗”，而是“講實驗”；沒有認識到物理實驗能力包含實驗的觀察能力、實驗的思維能力和實驗的操作能力，不能有意識地、全面地培養(yǎng)學生的這三種能力；不能正確認識智能品質(zhì)在物理實驗能力中的表現(xiàn)，并全面地選行訓練，特別是忽視了批判性品質(zhì)和獨創(chuàng)性品質(zhì)的訓練。 第三，物理實驗能力存在性別差異。男生的實驗能力比女生強。男生的批判性和獨創(chuàng)性較強。但女生具有視察仔細、操作規(guī)范、按部就班的特點，因此，實驗的深刻性較強。研究表明，與男生相比，

5、女生的實驗能力表現(xiàn)出不平衡性，即部分女同學實驗能力很強，部分實驗能力較差，這說明在目前的教學情況下，影響女生物理實驗能力發(fā)展的是一些心理因素，如對實驗的興趣、動機、毅力、習慣、自我監(jiān)控能力和獨創(chuàng)性的智能品質(zhì)等,第三節(jié) 中學生物理實驗操作能力的發(fā)展研究 一、物理實驗操作能力的概念及其結(jié)構(gòu) （一）操作技能的定義 關(guān)于操作技能的定義問題，目前尚缺乏明確而一致的認識。美國心理學家伍爾福克把操作技能看作是“完成動作所需要的一系列身體運動的知識和進行那些運動的能力”。 加涅認為“動作技能是協(xié)調(diào)動作的能力?！薄皠幼骷寄軐嶋H上有兩個成分：一是描述如何進行動作的規(guī)則；二是因練習和反饋而逐漸變得精確而連貫的實際的

6、肌肉運動” 依據(jù)操作技能的一系列特點，操作技能可以定義為：通過學習而形成的合法則的操作活動方式（馮忠良,二）操作技能的特點 1操作技能屬于動作經(jīng)驗，區(qū)別于操作性知識。 2操作技能作為一種操作活動的方式，區(qū)別于心智活動方式。操作動作也叫外部動作，是由外顯的肌體運動來實現(xiàn)的。心智動作則是借助于內(nèi)部言語在頭腦中默默地完成的。 第一，就動作的對象來說，操作動作的對象是物質(zhì)性客體或肌肉，心智動作的對象則是客體在頭腦中的映象。操作動作的對象具有物質(zhì)性，而心智動作的對象則具有觀念性。 第二，就動作的進行而言，操作動作由外部顯現(xiàn)的肌體運動來實現(xiàn)，具有外顯性。心智動作則是在頭腦中借助于內(nèi)部言語默默地完成，具有內(nèi)

7、潛性。 第三，就動作的結(jié)構(gòu)而言，操作活動的每個動作必須切實執(zhí)行，不能合并、省略，在結(jié)構(gòu)上具有展開性，心智動作則可以高度省略、高度簡縮，甚至往往覺察不到動作的進行過程。由此，心智動作在結(jié)構(gòu)上具有簡縮性,操作動作與心智動作的特點,3操作技能是合法則的活動方式。 所謂操作技能的活動方式是合法則的，其含義是該活動方式符合活動的內(nèi)在規(guī)律，也符合動作原理或規(guī)則。這種活動方式具有下列特點： （1）動作的精確性 動作的精確性是指動作符合規(guī)范的程度。 （2）動作的定時性 動作的執(zhí)行和完成在精確性的基礎(chǔ)上還要有時間要求。既不能為提高動作速度而忽視精確性，也不能只重視精確性而不顧速度?；顒訄?zhí)行時，動作迅速、精確，是

8、操作技能熟練的特征。 （3）動作的協(xié)調(diào)性 操作活動由一系列動作成分構(gòu)成，各個動作執(zhí)行時要適當配合，也就是各動作高度協(xié)調(diào)。動作的協(xié)調(diào)性主要表現(xiàn)有： 感覺運動的協(xié)調(diào)性，即眼和手腳、頭部動作的協(xié)調(diào)配合. 復雜動作的統(tǒng)一。前一動作的完成為后一動作的執(zhí)行準備條件 在時間上統(tǒng)一運動的協(xié)調(diào)性，表現(xiàn)為在迅速連續(xù)進行不同的動作時，按照一定序列使之融合成為一個整體。 （4）動作結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性 所謂動作結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，指這種活動方式對活動的條件變化具有廣泛的適應性,4操作技能是學習得來的，區(qū)別于本能。 操作技能作為一種活動方式，屬隨意活動，是通過學習得來的，而不是靠遺傳得來的。 隨意動作具有以下五個特點： 完成意志活動

9、的某種沖動存在； 對動作目的的表象； 對手段的表象； 實現(xiàn)動作的意向； 意志的努力。 操作技能是一種合法則的隨意運動方式，在不斷的練習中，可以高度熟練而鞏固。這種熟練了的活動方式在執(zhí)行時，不需要高度的意識控制,三）、操作技能的分類 1按肌肉運動的強度分類 （1）細微型操作技能 這類技能靠小肌肉群的運動來實現(xiàn)，一般不需激烈的大運動，而著重于比較狹窄的空間領(lǐng)域進行手、腳、眼的巧妙的協(xié)調(diào)動作，或者是配合默契的動作等。 （2）粗放型操作技能 這類技能靠大肌肉群的運動來實現(xiàn)，動作執(zhí)行時伴有強有力的大肌肉收縮并通過全身運動的神經(jīng)-肌肉協(xié)調(diào)動作。 2按操作的連續(xù)性分類 （1）連續(xù)型操作技能 這類技能是由一系

10、列連續(xù)動作組成，也就是操作動作本身是連續(xù)性的。 （2）斷續(xù)型操作技能 這類技能是由一系列不相連續(xù)的動作組成,3按操作的執(zhí)行控制的機制分類 （1）閉合型操作技能 這類技能在大多數(shù)情況下靠內(nèi)部反饋信息控制，也叫內(nèi)循環(huán)型。 （2）開放型操作技能 開放型技能在執(zhí)行時靠外部反饋信息控制，也叫外循環(huán)型。這類技能在執(zhí)行過程中，外部因素不斷變化，所以重要的是必須確切感受這些變化，并在此基礎(chǔ)上控制自己的活動并適應這些變化。開放型技能要求對外界變化的情況有處理能力，并對由此所發(fā)生的事物有預見能力。 4按操作的對象分類 （1）徒手型操作技能 靠操作自身的機體來實現(xiàn)的操作技能都屬于徒手型操作技能。 （2）器械型操作技

11、能 這類技能靠操作一定的器械來實現(xiàn),四）、操作技能的作用 1、操作技能是人類變革現(xiàn)實所不可缺少的心理因素 操作技能是人們實踐經(jīng)驗的總結(jié)，與人們對現(xiàn)實世界的適應或改造的行動是直接相聯(lián)的。 2、操作技能是操作能力形成發(fā)展的重要構(gòu)成因素 操作技能的掌握就是要使學生形成順利地完成某種實踐任務的熟練的行動方式。 操作性知識與操作技能是構(gòu)成人的操作能力的兩個基本要素。 人的操作能力是通過對于有關(guān)的操作知識與操作技能的掌握及遷移而形成的,五）物理實驗操作能力 閻金鐸認為，物理實驗操作能力是把存在于物理思維中的實驗方案或制作計劃通過物理實驗裝置加以實現(xiàn)的能力。物理實驗操作主要表現(xiàn)于設(shè)計和完成實驗的過程中。 喬

12、際平認為，物理操作技能是一系列動作構(gòu)成的，是通過練習而形成和鞏固起來的一種合乎法則的隨意行動方式。 我們將物理實驗操作能力定義為：在學習物理知識、解決物理問題和科學創(chuàng)造過程中，根據(jù)一定的目的和任務，借助物理實驗裝置，運用一切已知信息，通過實驗手段，實現(xiàn)實驗方案或制作計劃的能力。 它具有以下主要特點： 是操作知識和操作技能的有機結(jié)合。 以一定的物質(zhì)形式的客體作為動作對象。 活動具有外顯性，操作過程可以看得見。 活動的結(jié)構(gòu)具有展開性，動作必須切實執(zhí)行，不能合并、省略和簡縮。 活動方式具有精確性、定時性、協(xié)調(diào)性和穩(wěn)定性。 物理實驗操作屬于細微形、斷續(xù)型的操作，需要借助物理實驗裝置,六）、中學生物理實

13、驗操作能力的結(jié)構(gòu),物理實驗操作能力的各品質(zhì)中學生應該達到的主要指標為： 深刻性：對已學過的量具、儀表（如量筒、電流表、打點計時器等）能說出它們的名稱 能對未使用過的儀器的外部形態(tài)和一般結(jié)構(gòu)進行正確的觀察 對未使用過的儀器，能通過閱讀說明書，了解它的主要功能和使用條件 對未使用過的儀器，能通過閱讀說明書，了解它的量度范圍、精密度和使用范圍 對使用過的儀器，能正確裝配和進行預備性調(diào)整 對使用過的儀器，能按規(guī)程正確啟動 實驗中，能按實驗步驟啟動所用儀器 實驗中，能按實驗步驟正確操作儀器 實驗中，能獲得必要的數(shù)據(jù)資料 實驗結(jié)束后，能按一定的順序拆除和整理儀器，使一切設(shè)備復原,靈活性： 對某一個問題，能

14、根據(jù)研究問題的要求，從所學過的儀器、儀表、量具中，靈活選取所需要的實驗器材 針對某一個問題，設(shè)計出多種實驗方案 善于對方案的可靠性作出正確的評估 如果再做曾經(jīng)做過的實驗，能對所需器材進行正確選取 對學過的儀器，能根據(jù)儀器的特點和性能靈活地進行裝配、調(diào)試、操作 對已經(jīng)學過儀器的操作技巧，能遷移到新儀器的操作中 實驗中，善于對實驗進行合理的組合和安排 實驗中，善于對所用儀器進行恰當?shù)牟季郑怪阌诓僮?實驗中，從不同的角度思考和分析所觀察的現(xiàn)象 實驗中，能夠觀察現(xiàn)象的動態(tài)特征,敏捷性： 實驗中，能熟練操作基本的實驗儀器和工具，如鉗子，改錐等 操作中動作連貫、配合自然、動作協(xié)調(diào) 在觀察過程中，能夠?qū)?/p>

15、各種現(xiàn)象，特別是偶然現(xiàn)象，及時的作出反應 實驗中，能夠熟練、正確地完成現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的觀察和記錄 實驗中，在某一個過程結(jié)束后，能及時地作出觀察報告（口頭或書面） 注意在實驗的全過程中保持質(zhì)疑心理，重視實驗中各階段的反思和總結(jié) 實驗的一個階段或整個實驗完成后，能夠正確地進行數(shù)據(jù)的處理 能夠在實驗結(jié)束后及時寫出實驗報告，得出結(jié)論,批判性： 實驗中，能夠綜合運用眼、耳、鼻、皮膚等多種感覺器官發(fā)現(xiàn)實驗中的異常現(xiàn)象 實驗中，善于靈活地對所觀察的現(xiàn)象進行分解和合成 實驗中，能用動作防止突發(fā)性的事故 實驗中進行觀察時，能排除其它各種無關(guān)因素的干擾，集中注意力進行觀察 實驗中，能及時地檢查、評價、調(diào)節(jié)實驗過程 實

16、驗中，對一般常見故障能自己排除 實驗中，能根據(jù)需要修改實驗方案，使實驗順利進行 實驗中，能夠?qū)ふ掖闷?，并進行簡易加工，以解決儀器設(shè)備方面的某些困難,獨創(chuàng)性： 對未做過的實驗，能夠根據(jù)問題的需要，獨立設(shè)計實驗方案 對未做過的實驗，能夠根據(jù)已有的實驗方案，獨立選擇實驗設(shè)備 對未做過的實驗，能根據(jù)已有實驗方案獨立組裝并操作實驗儀器（針對曾用過的儀器） 對未做過的實驗，能根據(jù)實驗要求在實驗過程中獲取所需數(shù)據(jù) 對未做過的實驗，能夠根據(jù)問題的需要對實驗中所得到的數(shù)據(jù)獨立進行分析 善于探索發(fā)現(xiàn)新穎、獨特的操作技巧和操作方法 實驗中，善于選擇新穎的、獨特的、有效的方法和思路 能夠獨立實施探索性實驗和設(shè)計性實

17、驗的設(shè)計方案 在教師的指導下，能制作出有特色的科技作品,二、高中生物理實驗操作能力及其品質(zhì)的發(fā)展研究（研究） 根據(jù)實驗操作能力的結(jié)構(gòu)模型和各品質(zhì)的外顯表現(xiàn)，即以智能品質(zhì)為主線，就有關(guān)的物理實驗操作能力的各智能品質(zhì)中學生應該達到的主要指標對高中學生進行了調(diào)查。調(diào)查了全國12個學校的高中各年級，共發(fā)學生調(diào)查表50312=1800份，收回有效調(diào)查表1450份,1、物理實驗操作能力發(fā)展的總體研究 我們界定高中生物理實驗操作能力是操作品質(zhì)的函數(shù)，通過公式Am=f(pf,fl,cl,cr,ct)=average(pf,fl,cl,cr,ct)計算得出以下結(jié)果,高中生的物理實驗操作能力的發(fā)展趨勢為上升趨勢。

18、各年級間不存在顯著差異。 從發(fā)展的圖象來看，幾乎是直線上升的。我們用最小二乘法對操作能力的數(shù)據(jù)進行了擬合，得到在高中階段學生實驗操作能力發(fā)展的公式： Am=0.035*age+2.857 相關(guān)系數(shù)為0.997,第一，從相關(guān)系數(shù)來看，r=0.997，說明在高中階段學生實驗操作能力的發(fā)展是線性的。 第二，Am的最大值是5，則達到最大值時的年齡恰好為60歲。而Am值達到4時的年齡在32歲，達到操作熟練的程度。 第三，從公式上看出，人在0歲時的操作能力是2.857，這顯然是不可能的。 第四，從高中階段物理實驗操作能力的發(fā)展情況看，做為人的群體實驗操作能力，可以粗略分成三個主要時期，即快速發(fā)展期、穩(wěn)步發(fā)

19、展期和定型期。在高中以前或更早的時期，為快速發(fā)展期，在快速發(fā)展期可能存在著突變期；高中或包括初中和大學階段為穩(wěn)步發(fā)展期，至少從我們的研究結(jié)論看，高中階段處于穩(wěn)步發(fā)展期；到達三十歲左右達到定型期,2、實驗操作能力各品質(zhì)的發(fā)展研究 （1）、深刻性品質(zhì)發(fā)展研究,高中生實驗操作能力深刻性品質(zhì)的發(fā)展是隨年級的升高而提高的，發(fā)展趨勢為上升趨勢。各年級之間不存在顯著差異,2）、靈活性發(fā)展研究,高一學生的靈活性最好，高二最差，呈現(xiàn)出不穩(wěn)定性。各年級之間不存在顯著差異,3）、批判性發(fā)展研究,高中學生的批判性品質(zhì)雖然得分較低，但其發(fā)展趨勢還是上升的，隨著年級的增高，批判性在不斷增強。各年級之間存在顯著差異,4）、

20、敏捷性發(fā)展研究,關(guān)于敏捷性的發(fā)展，高一到高二年級是上升的，而高二到高三沒有變化，這可能說明兩個問題，一是敏捷性存在飽和值，它的培養(yǎng)應該在低年級注意加強；二是我們現(xiàn)在的教學到高年級由于受到高考等的壓力，限制了學生敏捷性的發(fā)展,5）、獨創(chuàng)性發(fā)展研究,高中學生獨創(chuàng)性品質(zhì)的得分雖然比較低，但還是發(fā)展的，其發(fā)展趨勢也是上升趨勢,三、高中生物理實驗操作能力等級的發(fā)展研究（研究） （一）、中學生物理實驗操作能力的等級 實驗操作能力等級是學生物理實驗操作能力水平（ability level , AL）的定量標志。AL值越大，能力水平越強，等級也越高。 根據(jù)能力的概念和物理實驗操作的具體情況，與AL值相關(guān)的主要

21、因素有： 一是順利地（成功地）完成實驗操作（通過實驗手段解決物理問題）的速度； 二是完成實驗操作（任務）的質(zhì)量； 三實驗操作過程中的正確率，即與學生在完成任務的過程中所實施的正確能力次數(shù)N和錯誤操作次數(shù)N有關(guān),N表示學生正確實施的能力次數(shù)； N表示學生在操作過程中的誤操作次數(shù)； t是學生完成實驗操作任務所用的時間； V表示學生完成實驗操作任務的速度； M表示學生完成實驗操作任務的質(zhì)量，它的求得是通過學生完成每一次操作時的得分，求加權(quán)平均。M的值可以采用百分制，也可以采用十分制。，N為完成某項任務所需要的操作次數(shù)，NN，mi為完成第i次操作所得的分數(shù)，Wi為i次操作的權(quán)重。 顯然，V值與M值均大

22、，且正確率高的學生，才是能力真強的學生。三者均小的學生，是能力弱的學生,幾點說明： 首先，對能力測量來說，V是能力水平的重要標志之一。因為能力是影響人們辦事效率的重要因素，它作為一種心理特征，在解決問題或完成任務的實際過程中，必然反映出完成任務的快慢。 其次，關(guān)于誤操作的處理問題。 其三，被測者完成任務的質(zhì)量也是能力水平的重要標志之一。完成的質(zhì)量越好，說明能力水平越高。質(zhì)量的求法為完成各個操作任務所的分數(shù)的加權(quán)和。 從上式能力水平公式可以看出，是一個等于或小于1的數(shù)，M的取值在0100之間（M取百分制），所以能力水平的分數(shù)AL可能是一個比較大的值,以50分為一段，確定能力等級為五級,三）、高中

23、生物理實驗操作能力水平的總體發(fā)展研究,高中生實驗操作能力的發(fā)展水平都是呈上升趨勢。通過差異檢驗，三個年級學生實驗操作能力總體上存在著顯著差異。重點學校與普通學校高一年級、高二年級學生實驗操作能力之間存在顯著差異，高三年級學生實驗操作能力之間也存在差異，但并不是顯著差異,四）、高中生物理實驗操作能力水平的各具體指標發(fā)展研究 1、操作質(zhì)量的發(fā)展情況。不論是重點學校還是普通學校，操作質(zhì)量都是隨著年級的升高而提高，其發(fā)展趨勢是遞增的。但增加的幅度不是很大，年級間也不存在顯著差異。 2、操作速度的發(fā)展情況。不論是重點學校還是普通學校，操作速度都是隨著年級的升高而提高，其發(fā)展趨勢是遞增的，年級與年級之間的

24、差異是顯著的。 3、操作正確率的發(fā)展情況。在操作正確率方面，隨著年級的增高，正確率也是逐漸增大的，發(fā)展趨勢為上升趨勢。普通校年級與年級之間的差異是顯著的，重點校年級之間無顯著差異,五）、能力等級分布情況,就普通校來說，高一年級學生的實驗操作能力處在一、二等級，處在二等級的學生為大多數(shù)；高二年級學生處在一、二、三等級，二等級為大多數(shù)，相對高一來說，一、二等級比例在減少；高三年級處在二、三、四等級，而主要分布在三、四等級上。各個年級都沒有優(yōu)秀等級，說明學生的實驗操作能力還是偏低,重點校學生的實驗操作能力等級明顯高于普通校。高一年級學生實驗操作能力的等級處在二、三、四等級，三、四等級為大多數(shù)；高二年

25、級處在三、四等級，四等級為大多數(shù)；高三年級處在三、四、五等級，四、五等級為大多數(shù)，其中優(yōu)秀率為40,四、高中生物理實驗操作能力形成階段的研究（研究） （一）、操作技能的形成階段 美國心理學家華什本：定向；探索；精心制作；結(jié)合；簡化；自動化；再定向。 菲茨在1964年曾把技能的形成階段分為初期位相（“認知的精神準備”階段），中間位相（學習的“固定化”階段）與后期位相（“自動化”階段）這樣三個階段。 日本的松田巖男把“運動技術(shù)”的過程分為動機；探索；發(fā)現(xiàn)原理；練習；熟練這五個階段。 馮忠良教授依據(jù)有關(guān)材料，并結(jié)合多年的教學研究和實踐，從教育心理學的角度出發(fā)，提出了操作技能的形成的四個階段，即操作的

26、定向、操作的模仿、操作的整合、操作的熟練。并提出四大特點：動作的精確性、動作的定時性、動作的協(xié)調(diào)性、動作的穩(wěn)定性,1、操作的定向 操作定向也叫“行動定向”，指在了解操作活動結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在頭腦中建立起操作活動的定向映象的過程。 操作技能區(qū)別于操作性知識，必須由主體切實執(zhí)行這些操作活動才能形成。操作的主體在執(zhí)行這些操作活動時，必須了解做什么，怎么做，即在實際活動中進行定向。 了解操作活動的結(jié)構(gòu)（也叫了解操作程序），包含兩層意思，即：了解操作活動的構(gòu)成要素，也就是必須了解每個操作及其執(zhí)行方式（如操作的軌跡、強度、幅度、方向與頻率等等）；了解各個操作間的關(guān)聯(lián)及順序，即了解每個操作的功能與時間分布方面

27、的關(guān)系。 完成一個物理實驗，也需要一系列的實驗操作步驟，學生在實驗之前，了解實驗原理、實驗目的、所用儀器、操作步驟等，即知道“做什么”、“怎么做”，這是順利完成實驗的基礎(chǔ),2、操作的模仿 所謂模仿，一般指仿效（實際再現(xiàn)）特定的動作方式或行為模式。模仿是掌握行動方式或行為模式所特有的一種學習形式。 為了有目的地模仿一種特定的行動時，必須做到：觀察有關(guān)的行動并分析其行動的成分；回憶切近的有關(guān)的行動方式；以范例作為自己的行動指導；爭取達到與所示行為相一致的目標。 模仿是操作技能掌握的開端。操作技能的學習在于掌握一定的行動方式。只有學生能實際作出這種行動方式時，才能作為這種行動方式的掌握標志。所以行動

28、的定向雖對操作技能的掌握是必要的前提，但這類技能的實際掌握，卻是從模仿開始的。 模仿是操作技能形成的一個必要條件。1、只有通過模仿，才能使調(diào)節(jié)行動方式的動作映象得到檢驗、鞏固、校正與進一步充實。2、模仿是操作技能形成的開端。 學生不是天生就會使用工具、操作物理儀器、做物理實驗的，他們最先都是模仿老師的操作，因此，也要求物理教師在操作儀器過程中，一定要規(guī)范，讓學生看清楚每一步的操作要領(lǐng),在模仿階段，具有以下特點： （1）行動方式的速度與品質(zhì)方面，表現(xiàn)為動作遲緩，動作形成的正確性、穩(wěn)定性與靈活性都較差。這是與清晰的、正確的與穩(wěn)定的動作調(diào)節(jié)系統(tǒng)尚未確立有關(guān)。 （2）行動方式的結(jié)構(gòu)方面，首先表現(xiàn)為動作

29、間不夠協(xié)調(diào)，常有顧此失彼的干擾現(xiàn)象。其次，表現(xiàn)為動作系列的直覺性較差，不善于把各個分解動作聯(lián)結(jié)成整體。此外，動作的正確順序也常遇到錯亂，有時還摻雜著多余的動作。 （3）動作的控制方面，首先表現(xiàn)為動作的執(zhí)行往往是在視覺的監(jiān)督下完成的，動覺的監(jiān)督作用不明顯。其次表現(xiàn)為知覺的廣度、精確性、敏銳度及辨別力都較差。既難以同時感知較多的信號，也難以覺察錯誤。此外，難以分配注意，常有顧此失彼的現(xiàn)象。 （4）動作的自我感覺方面，常感到緊張，容易產(chǎn)生疲勞,3、操作的整合 操作的整合即把構(gòu)成整體的各要素依其內(nèi)在聯(lián)系，聯(lián)結(jié)成為整體。整合也叫綜合或聯(lián)結(jié)，即使相聯(lián)的各要素組成整體，從而使各要素一體化。 操作的整合作為操

30、作技能形成的一個階段，特別為掌握復雜的操作所必需。因為復雜的操作系列的掌握不僅要求確切地把握每一個操作動作，同時也要掌握各操作動作間的動態(tài)聯(lián)系。事實表明，在復雜的操作系列掌握過程初期，各操作動作之間的動態(tài)聯(lián)系通常是不協(xié)調(diào)的。有時不僅產(chǎn)生不應有的間隔，同時也往往產(chǎn)生顧此失彼的干擾，有時還會摻雜不必要的多余動作。這種不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象特別表現(xiàn)在動作模仿階段上采用分解練習，分別對各操作要素進行局部模仿后，過渡到整體練習時尤為突出。 操作動作間的動態(tài)聯(lián)系是依據(jù)各操作的功能及其內(nèi)在聯(lián)系而確定的時序系列，只有這種時序系列確立了，各操作的動態(tài)聯(lián)系才能發(fā)生。這時主體就能不僅知道而且能順利執(zhí)行操作程序，即先做什么后做

31、什么。一個操作動作的完成就能成為下一個操作動作發(fā)生的信號，整個操作活動才能趨于協(xié)調(diào),在操作整合階段上，主體的活動方式具有以下特點： （1）活動方式的速度與品質(zhì)方面，表現(xiàn)為動作時快時慢，不穩(wěn)定，動作的某些環(huán)節(jié)在銜接時有停頓現(xiàn)象。這是因為各動作間的聯(lián)系正在形成，尚不穩(wěn)定所造成的。另外，在條件不變時，動作較穩(wěn)定，稍一變更條件，則難以維持動作的穩(wěn)定性、精確性。 （2）活動方式的結(jié)構(gòu)方面，動作趨于協(xié)調(diào)，能有意識地把分解動作聯(lián)成整體，動作間的相互干擾減少。 （3）操作的控制方面，視覺控制不再起主導作用，逐漸讓位于動覺控制，但動覺控制不穩(wěn)固，在條件變更的情況下，視覺控制先起作用。在整合階段，主體知覺范圍逐漸

32、擴大，自我評價能力增強。 （4）操作時的自我感覺方面，緊張感、疲勞感降低，但并沒有完全消除,4、操作的熟練 操作的熟練也叫“行動方式的熟練”，是指通過練習而形成的活動方式，對各種變化了的條件所具有的高度適應性，在執(zhí)行方面能達到高度的完善化（動作的規(guī)范化與穩(wěn)定化）與“自動化”。 行動的熟練是操作技能掌握的高級階段。這是隨著行動方式的概括化以及系統(tǒng)化而實現(xiàn)的。這種行動方式的概括化與系統(tǒng)化，使它的執(zhí)行，不僅能高度完善，而且其意識控制水平可以大為降低，而能“自動”進行。動作的自動化并不意味著這種動作是無意識的，只是指它的執(zhí)行過程，不需要高度的意識控制，不需要占居注意中心，而是可以分配注意，同時完成其他

33、活動。 行動的熟練是操作技能掌握中的一個重要階段，也是由技能向技術(shù)能力轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)。 人的各種技術(shù)能力必須在相應的許多技能達到高度熟練的基礎(chǔ)上才能形成,在熟練階段，學生的行動方式有以下幾個特點。 （1）行動的速度與品質(zhì)方面，不僅表現(xiàn)為動作靈敏，而且具有高度的正確性與穩(wěn)定性，在各種條件下都能順利地完成。 （2）行動的結(jié)構(gòu)方面，首先是動作間的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象與干擾現(xiàn)象消失，能夠達到高度協(xié)調(diào)一致；其次是動作的連貫性、整體性、簡易性加強，不再有多余動作。 （3）動作的控制方面，視覺的監(jiān)督作用大力降低，而動覺的控制作用增強。知覺的廣度、精確性與敏銳性以及辨別力大力提高。學生注意分配的可能性增加。 （4）動作

34、的自我感覺方面，緊張感逐漸消失，疲勞感也相對降低,二）、高中生物理實驗操作技能形成階段的研究 1、動作的定向方面 在考察學生的動作定向方面的情況時，用三個問題進行了考察，1、實驗過程中學生是否知道做什么和如何去做；2、學生是否了解操作活動的構(gòu)成要素，也就是了解每個操作及其執(zhí)行方式；3、學生是否了解各個操作間的關(guān)聯(lián)及順序，即了解每個操作的功能與時間分布方面的關(guān)系。 1.1、實驗過程中學生是否知道做什么和如何去做,可見，“非常清楚”做什么和如何去做的學生比例隨年級的升高而增加，發(fā)展趨勢是由“半知半解”向“知道”轉(zhuǎn)化和由“知道”向“非常清楚”轉(zhuǎn)化,1.2、實驗過程中學生是否了解每個操作及其執(zhí)行方式,

35、關(guān)于學生是否了解每個操作及其執(zhí)行方式，隨著年級的升高，學生轉(zhuǎn)化的方向為：不知道半知半解知道非常清楚,1.3、實驗過程中學生是否了解每個操作的功能,關(guān)于學生是否了解每個操作的功能問題，隨著年級的升高，也是由“不知道半知半解知道非常清楚”方向轉(zhuǎn)化,2、動作方式的速度和品質(zhì)方面 在考察學生動作方式的速度和品質(zhì)方面，用四個問題進行了考察，即：學生操作實驗過程中，動作的速度、正確性、穩(wěn)定性和靈活性四個方面的表現(xiàn)情況。 2.1、實驗操作過程中，動作的速度表現(xiàn),動作的速度方面，隨年級的升高，“動作遲緩”的比例在減少，“時快時慢”的比例也在減少，而“動作靈敏”的比例在增加,2.2、實驗操作過程中，動作的正確性

36、表現(xiàn),關(guān)于動作的正確性，隨著年級的升高，學生的比例也是由“差一般好很好”方向轉(zhuǎn)化,2.3、實驗操作過程中，動作的穩(wěn)定性表現(xiàn),關(guān)于動作的穩(wěn)定性表現(xiàn)，隨年級的升高，“一般”的人數(shù)比例在減少，而“好”的人數(shù)比例在增加,2.4、實驗操作過程中，動作的靈活性表現(xiàn),動作的靈活性表現(xiàn)是隨著年級的升高，“差”和“一般”的比例在減少，而“好”和“很好”的比例在增加。轉(zhuǎn)化趨勢為：差一般好很好,3、動作方式的結(jié)構(gòu)方面 在考察學生動作方式的結(jié)構(gòu)方面，利用五個問題進行了考察，即：學生在操作過程中，動作間的協(xié)調(diào)性、動作間的連貫性、動作間的整體性、動作間的簡易性、多余動作的表現(xiàn)情況。 3.1、實驗過程中，動作間的協(xié)調(diào)性表現(xiàn)

37、,動作間的協(xié)調(diào)性，隨著年級的升高，“不夠協(xié)調(diào)”的比例在減少，“協(xié)調(diào)一致”的比例在增加,3.2、實驗過程中，動作間的連貫性表現(xiàn),關(guān)于動作間的連貫性表現(xiàn)，隨著年級的升高，“差”和“一般”的比例在減少，而“好”和“很好”的比例在增加，發(fā)展趨勢為：差一般好很好,3.3、實驗過程中，動作間的整體性表現(xiàn),關(guān)于動作間的整體性表現(xiàn)，隨著年級的升高，“差”和“一般”的比例在減少，而“好”和“很好”的比例在增加，發(fā)展趨勢為：差一般好很好,3.4、實驗過程中，動作間的簡易性表現(xiàn),關(guān)于動作間的簡易性表現(xiàn)，隨著年級的升高，“差”和“一般”的比例在減少，而“好”和“很好”的比例在增加，發(fā)展趨勢為：差一般好很好,3.5、實

38、驗過程中，多余動作表現(xiàn),實驗過程中，多余動作隨著年級的升高在減少。變化趨勢為：多一般少沒有,4、動作的控制方面 在考察學生動作的控制方面，利用五個問題進行了考察，即：動作執(zhí)行過程中，視覺和動覺的監(jiān)督情況、操作的精確性、操作的敏銳性、操作的辨別力、注意的分配情況。 4.1、實驗過程中，視覺監(jiān)督和動覺監(jiān)督情況,隨著年級的升高，實驗過程中，視覺的監(jiān)督作用在下降，動覺的監(jiān)督作用在升高,4.2、實驗過程中，操作的精確性表現(xiàn),隨著年級的升高，操作的精確性表現(xiàn)，“差”和“一般”的比例在減少，而“好”和“很好”的比例在增加，發(fā)展趨勢為：差一般好很好,4.3、實驗過程中，操作的敏銳性表現(xiàn),隨著年級的升高，操作的

39、敏銳性表現(xiàn)，“差”和“一般”的比例在減少，而“好”和“很好”的比例在增加，發(fā)展趨勢為：差一般好很好,4.4、實驗過程中，操作的辨別力表現(xiàn),隨著年級的升高，操作的辨別力表現(xiàn)，“好”和“很好”的比例在增加，發(fā)展趨勢為：差一般好很好,4.5、實驗過程中，注意的分配情況,隨著年級的升高，“顧此失彼”的比例在減少，“注意分配合理”的比例在增加,五）、動作的自我感覺方面,隨著年級的升高，緊張感和疲勞感都在降低,第四節(jié) 中學生物理實驗能力的培養(yǎng) 實驗能力是中學生物理能力的一個重要方面，培養(yǎng)學生的實驗能力是中學物理教學的基本任務，通過物理實驗全過程的教學，在獲取或鞏固物理知識的過程中，使學生理解和掌握運用觀察

40、和實驗手段處理物理問題時的基本程序的技能，具備敢于質(zhì)疑善于反思的習慣，嚴謹、求實的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力和操作能力，激發(fā)學生的學習動機和學習興趣，而實驗操作能力是實驗能力的核心，使學生形成完整的實驗操作能力的結(jié)構(gòu)，是中學物理教學的基本任務之一。 1、制訂實驗操作能力培養(yǎng)規(guī)劃 學生的實驗能力是循序漸進、日積月累、逐漸形成和發(fā)展的，不是一、兩個實驗或一天、兩天就能培養(yǎng)起來的，實驗能力的培養(yǎng)需要一個長期的過程。首先，確定每個實驗要著重培養(yǎng)哪些方面的操作能力。不同的實驗目的是不一樣的，有的實驗著重基本儀器的操作，有的實驗應著重培養(yǎng)學生的觀察能力，其次，對實驗能力的培養(yǎng)在具體要求上要分出檔次。在不同的階段應有不同的要求,2、教給學生實驗的方法 首先要使學生了解物理實驗的基本程序或過程。物理實驗的基本過程一般包括實驗儀器的選擇與組裝、實驗操作的實施、實驗的觀測和記錄、實驗數(shù)據(jù)的處理，最后達到利用實驗手段解決物理問題。