物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)習(xí)中發(fā)揮著其他物理內(nèi)容不可替代的作用，課程改革也讓老師們逐步從“講實(shí)驗(yàn)”進(jìn)步到“做實(shí)驗(yàn)”。然而目前的分組實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，基本上是老師先將實(shí)驗(yàn)從頭到尾講解一遍，直接將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容灌輸給學(xué)生，然后學(xué)生再到實(shí)驗(yàn)室象征性地操作一遍實(shí)驗(yàn)。如此乏味的機(jī)械操作，不僅澆滅了學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，更失去了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膶氋F機(jī)會(huì)，這顯然與我們國(guó)家大力倡導(dǎo)的培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的理念是相違背的。筆者嘗試建立一種新的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式，以便更好地發(fā)揮用物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ墓δ堋?/p>

一、三種實(shí)驗(yàn)報(bào)告方式的對(duì)比分析

1.傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告：傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告是指學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)工作的全面總結(jié)，形成書面匯報(bào)，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后上交給老師。一般分為預(yù)習(xí)報(bào)告和課后報(bào)告兩部分。預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理（簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)理論依據(jù)、實(shí)驗(yàn)方法、主要計(jì)算公式及公式中各量的物理意義、公式成立所應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)電路圖、光路圖和實(shí)驗(yàn)裝置示意圖等）、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)表格等。課后報(bào)告的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理、小結(jié)或討論等。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告重在最終結(jié)果的呈現(xiàn)，但在互動(dòng)性、引導(dǎo)性方面的功能比較欠缺，尤其是無(wú)法促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究思考。

2.探究日志：探究日志是學(xué)生對(duì)自己探究過(guò)程的詳細(xì)記錄，比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)記錄要多一些深入思考的內(nèi)容，探究日志本質(zhì)上就是記錄一直向前進(jìn)行著的與探究情形的會(huì)話，這能幫助他人更好地了解一個(gè)人在給定的情景中是如何學(xué)習(xí)和怎樣處理問(wèn)題的。通常是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)自己的研究和經(jīng)歷建立起對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)在經(jīng)歷探究活動(dòng)中記錄探究日志。這種方式比較適合運(yùn)用于有系列環(huán)節(jié)、時(shí)間寬裕、能夠有多次操作機(jī)會(huì)的探究實(shí)驗(yàn)，而按照高中物理課程安排，一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)一般只有一節(jié)課的時(shí)間，所以不能生搬硬套探究日志這種形式，而可以適當(dāng)借鑒其有用的理念。

3.工作單：工作單是老師預(yù)先設(shè)計(jì)的，以供學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果的文件。不同研究者在工作單的具體內(nèi)容、語(yǔ)言表述、形式、難度上均會(huì)存在一些差異，但包括的幾大要素基本是一致的，即任務(wù)名稱、實(shí)驗(yàn)器材、任務(wù)描述、任務(wù)要求、各項(xiàng)子問(wèn)題等，這些要素構(gòu)成了工作單的基本框架結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究工作均集中于評(píng)價(jià)功能，工作單的內(nèi)容都略顯單一，缺乏實(shí)驗(yàn)任務(wù)的完整性，并且實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)反思的內(nèi)容涉及較少。其實(shí)，可以借鑒工作單這種形式，但在結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、側(cè)重點(diǎn)上需作進(jìn)一步改變，才能真正運(yùn)用到高中物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中。

下面筆者嘗試采用工作單為基本框架，以實(shí)驗(yàn)任務(wù)作為組織形式，制定學(xué)習(xí)輔助材料，以幫助同學(xué)們進(jìn)行課前預(yù)習(xí)思考，課堂實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄及反思，課后實(shí)驗(yàn)總結(jié)，并將其命名為實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡。

二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡的設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡的基本樣式及要素：實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡從結(jié)構(gòu)、功能或?qū)W習(xí)內(nèi)容等方面進(jìn)行劃分，可分為許多種類。首先，要制定實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡的基本樣式、基本要素，再依據(jù)不同的需求，由基本樣式派生出具體類型的實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡。實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡基本要素包括標(biāo)題、學(xué)生基本信息、實(shí)驗(yàn)器材、子任務(wù)、教師評(píng)語(yǔ)等，其中每個(gè)子任務(wù)包括任務(wù)名稱、任務(wù)要求、任務(wù)分析、任務(wù)實(shí)施和任務(wù)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡涉及的要素較多，每張實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡并不要求一定要涵蓋所有要素，可以依據(jù)實(shí)際需要選擇某幾項(xiàng)，形成實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡。實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡涉及的各個(gè)要素的詳細(xì)說(shuō)明如表l所示。

2.實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡的制定程序：制定實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡的程序可以分為三步。

第一步，確定任務(wù)卡的訓(xùn)練類型。按照任務(wù)卡中各項(xiàng)要素的完整程度，允許學(xué)生操作的自由度，將任務(wù)卡分為開放型、半開放型和封閉型。（1）開放型的任務(wù)卡只給出“標(biāo)題”“任務(wù)名稱”及“任務(wù)要求”，有時(shí)甚至“任務(wù)要求”都要由學(xué)生來(lái)完成，其余的內(nèi)容都是空白的，此種類型任務(wù)卡的難度最大，重在培養(yǎng)學(xué)生的自主研究、自主設(shè)計(jì)、自主操作的能力，比較適合學(xué)習(xí)層次較高的同學(xué)，可以作為課外研究性學(xué)習(xí)的輔助。（2）半開放型任務(wù)卡的內(nèi)容也不完整，但會(huì)給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)的基本思路，并會(huì)對(duì)學(xué)生提出一些問(wèn)題，這些問(wèn)題與學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)任務(wù)的操作是相輔相成的，對(duì)學(xué)生的任務(wù)操作有所啟發(fā)、提示，又不是全盤給出，需要學(xué)生思考才能完成。此種類型任務(wù)卡非常適合課堂學(xué)習(xí)。（3）封閉型的任務(wù)卡，所有內(nèi)容幾乎都是給出的，只有極少部分內(nèi)容由學(xué)生完成，甚至可以當(dāng)成實(shí)驗(yàn)教材使用，能夠使水平不高的學(xué)生比較容易理解老師講解的內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量與效率。

第二步，分解任務(wù)。可以依據(jù)課前、課中、課后的時(shí)間軸線對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行分解，其中課中的實(shí)驗(yàn)操作還可以按照實(shí)驗(yàn)本身的結(jié)構(gòu)來(lái)劃分。實(shí)驗(yàn)任務(wù)按照課堂時(shí)間軸線的劃分如表2所示。

第三步，根據(jù)具體的學(xué)習(xí)要求設(shè)計(jì)每個(gè)子任務(wù)中的各項(xiàng)內(nèi)容。確定的依據(jù)是此張任務(wù)卡訓(xùn)練要求及使用對(duì)象的學(xué)習(xí)水平，以此確定每項(xiàng)內(nèi)容的難度、提示程度和開放程度。

三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡在“應(yīng)用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究牛頓第二定律”實(shí)驗(yàn)中的呈現(xiàn)

1.確定任務(wù)卡的訓(xùn)練類型。任務(wù)卡的目的是要學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，?yīng)用所學(xué)知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)原理，利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，同時(shí)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程采集數(shù)據(jù)，掌握數(shù)據(jù)分析的方法，加深對(duì)牛頓第二定律的理解，故采用半開放型的實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡。

2.分解子任務(wù)。本實(shí)驗(yàn)可分解為“認(rèn)識(shí)和使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、平衡小車與軌道之間的摩擦力、研究小車加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系、研究小車加速度與合外力之間的關(guān)系、處理紙帶數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果”等六個(gè)子任務(wù)。

3.確定每個(gè)子任務(wù)的具體內(nèi)容。任務(wù)卡在每個(gè)子任務(wù)中均以提問(wèn)的方式給出提示內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)思路，目的是要學(xué)生通過(guò)自己的預(yù)習(xí)和課堂實(shí)驗(yàn)，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ男Ч?/p>

在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中采用上述實(shí)驗(yàn)任務(wù)卡，學(xué)生可以經(jīng)歷模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的全過(guò)程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)熱情，有效培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

作者單位：廣東省廣州市廣州大學(xué)附屬中學(xué)