陸軍

摘? ?要： 在新課標理念指引下，為了改變當下高中物理實驗類作業(yè)“數量少、形式單一”的狀況，提出了設計課前預習型實驗作業(yè)、課中助學型實驗作業(yè)、課后應用型實驗作業(yè)來彌補現有實驗作業(yè)的不足，并給出了具體的實施策略。為確保動手操作類實驗作業(yè)能夠有效落實，提出了作業(yè)編制的針對性、趣味性、可行性、安全性四個原則。對高中物理實驗作業(yè)的評價方法進行了探索，提出了過程性評價和結果性評價相結合的方法。

關鍵詞：高中物理;實驗作業(yè);作業(yè)編制

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2021）8-0011-4

中華人民共和國教育部制定的《普通高中物理課程標準（2017年版）》在課程理念中指出“要注重體現物理學科本質，培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)?！盵1]由于物理實驗具有情境、演示、體驗、探究和應用等教學功能，學生在觀察和操作實驗的過程中能對物理事實獲得具體、明確的認識，有助于建立物理概念和獲得物理規(guī)律。在實驗中學以致用，有助于物理知識的內化，促進物理觀念的感悟、形成與強化。物理實驗能讓學生經歷科學探究過程，發(fā)展科學思維，養(yǎng)成科學態(tài)度與責任。因此，物理實驗是落實物理學科核心素養(yǎng)的重要載體。在新課程理念的指引下，物理實驗教學得到空前的重視。物理作業(yè)作為物理教學的一個基本環(huán)節(jié)，是學生體驗和感悟物理世界的一種重要方式，是物理知識與生活實踐的一個很好的結合點。把與物理實驗相關的內容融入物理作業(yè)，形成物理實驗作業(yè)，可以把“操作型”實驗活動和“紙筆型”作業(yè)的思維引導融合在一起，體現教、學、做合一的教學理念，讓學生獲得動手和動腦相結合的訓練，使物理教學的目標真正落到實處[2]。

1? ? 高中物理實驗作業(yè)的現狀及原因分析

1.1? ? 高中物理實驗作業(yè)現狀

在物理實驗在物理教學中的重要性得到廣泛認同的今天，物理實驗在物理作業(yè)中的地位如何？課題組帶著這一問題對上海市崇明中學部分高一學生做了一次關于物理實驗作業(yè)的問卷調查。其中，學生在回答“你平時的物理作業(yè)中有關實驗的作業(yè)情況”這一問題時，93%的學生認為“大多數物理作業(yè)中沒有實驗作業(yè)”，統(tǒng)計如圖1所示。學生在回答“目前物理實驗作業(yè)的主要形式”這一問題時，93%的學生選擇“紙筆型”的實驗題，統(tǒng)計如圖2所示。學生在回答“目前物理作業(yè)中要求動手的物理實驗作業(yè)的情況”這一問題時，86%的學生認為“幾乎沒有”，統(tǒng)計如圖3所示。從以上問卷和與老師的訪談可知，目前高中物理實驗作業(yè)有這樣兩個特點：一是數量少。平時的物理作業(yè)中實驗占比很少，多數作業(yè)中物理實驗作業(yè)是缺失的。二是形式單一。在很少的物理實驗作業(yè)中，實驗都是以“紙筆型”實驗題的形式出現，很少有讓學生動手的“操作型”實驗。

1.2? ? 高中物理實驗作業(yè)現狀的成因

1.2.1? ? 教師教學理念陳舊

我們認為，目前物理作業(yè)中實驗作業(yè)的缺失與教師的理念有關。長期的高考應試壓力，產生了很多急功近利的行為。由于高考是書面考試，很多教師認為，實驗培養(yǎng)的探究能力、科學精神和科學素養(yǎng)雖有利于學生的終身發(fā)展，但較難在應試教學中迅速體現出效果。而大量的紙筆型訓練更能在較短的時間內體現出訓練效果，使大家把耗時耗力的動手實驗類作業(yè)邊緣化，并逐漸從物理作業(yè)中減少或消失。

1.2.2? ? 存在的現實困難

目前，符合要求的實驗作業(yè)較少，編制實驗作業(yè)對教師的能力要求高，工作量大，也制約著實驗作業(yè)的優(yōu)化與改進。另外，實驗作業(yè)需要學生準備實驗器材，安裝實驗裝置，完成作業(yè)難度較大，學生往往怕麻煩而馬虎應對，教師對學生完成實驗情況的評價也較為困難，造成教師布置此類作業(yè)的意愿不強。

2? ? 高中物理實驗作業(yè)的編制類型與實施策略

2.1? ? 課前預習型實驗作業(yè)

某些物理概念或規(guī)律比較抽象，在學習物理過程中為了降低學習的難度，需要學生對物理現象或物理過程獲得一些感性認識，因此需要學生去觀察物理現象，體驗物理過程。但很多時候，由于在課堂上受到時空的限制，沒有條件去完成這些任務，因此需要學生在課前完成一些體驗性的任務，我們把這種任務稱為課前預習型實驗作業(yè)。

課前預習型實驗作業(yè)應該在學習與之相關內容之前布置。由于預習型實驗作業(yè)需要學生自己尋找實驗器材，安裝實驗裝置，所以實驗器材應容易獲得，裝置要容易制作。為了達到預期的體驗效果，實驗任務要明確。例如，在學習“波的干涉”這節(jié)內容之前，教師布置這樣一個作業(yè)：如圖4所示，一個人左右手各拿一個帶柄的圓球，在池塘的水面上以相同的頻率拍打水面，激起兩列水波，觀察兩列波疊加后的波形，并描述其特點。

2.2? ? 課中助學型實驗作業(yè)

在探究性學習過程中，我們常常需要通過實驗得出規(guī)律。課堂上的時間有限，為了提高實驗效率，幫助學生在較短時間內完成相關實驗，必須讓學生在實驗開始之前，就能清晰地知道實驗的目的是什么，觀察什么現象，測量哪些數據，以及如何記錄實驗數據或結果等。教師把實驗過程具體細化為一系列的任務，設計成一份課堂作業(yè)，學生通過完成這份作業(yè)就能達到學習目標和要求，我們把它稱為課中助學型實驗作業(yè)。助學型實驗作業(yè)能讓學生清楚自己做什么，怎么做。因為有統(tǒng)一的格式，記錄規(guī)范，便于師生、生生間的交流。

例如，在“磁場對電流的作用? 左手定則”這節(jié)課中，在探究磁場方向、電流方向和安培力方向間關系的學生實驗中，設計了如表1所示的助學型實驗作業(yè)，幫助學生快速、正確地記錄實驗結果。

2.3? ? 課后應用型實驗作業(yè)

為鞏固所學知識，培養(yǎng)實踐能力，達到學以致用的目的，在課后，可以讓學生運用所學物理知識完成相關實驗任務，解決實際問題，我們把這種任務稱為課后應用型實驗作業(yè)。應用型實驗作業(yè)是學生應用物理知識的過程，也是檢驗所學知識的過程，能促進物理觀念的感悟、形成與強化。

課后應用型實驗作業(yè)需要在學習完相關知識后布置。由于學生自己尋找實驗器材，安裝實驗裝置，所以一次不能布置太多，可以和其他“紙筆型”物理作業(yè)整合在一起，起到互補的效果。

例如，在學習了力的分解后，讓學生利用力的分解知識，設計一個實驗用于測量一根頭發(fā)能承受的最大拉力。

3? ? 高中物理實驗作業(yè)的編制原則

3.1? ? 針對性原則

為了保證實驗作業(yè)的效果，編制實驗作業(yè)時要堅持針對性原則。預習型的實驗作業(yè)是為學生學習新知識做準備的，因此在內容上必須與新知識相匹配，也就是說，在內容上要具有針對性。在設計應用型作業(yè)時，要讓學生在完成任務過程中用到課堂中所學的知識。設計應用型實驗作業(yè)需要教師在課前進行充分的醞釀準備，把教學內容轉化為有挑戰(zhàn)性的實驗任務。該任務完成過程所用到的物理知識和技能要與本節(jié)課的教學目標相一致，該任務的難度要與學生的能力水平相匹配。例如，在學習自由落體運動后，為讓學生學會建立自由落體運動模型，并能運用自由落體運動的規(guī)律去解決實際問題，教師可以布置一個利用刻度尺測量人的反應時間的作業(yè)。

3.2? ? 趣味性原則

為了讓學生能主動有效地去完成實驗作業(yè)，編制實驗作業(yè)時要堅持趣味性原則。從教育心理學的角度來說，學習興趣是一個人傾向于認識、研究獲得某種知識的心理特征，是可以推動人們求知的一種內在力量[3]。每天大量的“紙筆型”作業(yè)讓學生感到厭倦，物理實驗作業(yè)讓學生有了動手的機會，可以讓他們在愉快的體驗中感受物理規(guī)律的奧妙，感悟物理知識與日常生活的緊密聯(lián)系。因此，編制物理實驗作業(yè)時要考慮實驗的趣味性。例如，實驗過程看到新奇的物理現象;得到的實驗結果與認知產生沖突，能激發(fā)求知探究的欲望，引發(fā)學生思考;實驗與生活聯(lián)系緊密，達到學以致用的目的等。另外，編制實驗作業(yè)時要控制任務的難度，讓學生體驗到成功的樂趣，使學生從愿學變成樂學。

3.3? ? 可行性原則

為了讓學生能順利完成實驗作業(yè)，編制實驗作業(yè)時要堅持可行性原則。學生在完成實驗作業(yè)過程中，需要獲取實驗器材，安裝實驗裝置。為了確保學生能順利完成實驗，讓他們體驗到成功的樂趣，教師在編制實驗作業(yè)時要考慮實驗所需的器材必須是生活中常見的，是容易獲取的物品。另外，實驗裝置的安裝要簡便，操作要方便，實驗結果容易獲得。

3.4? ? 安全性原則

為了讓學生能安全完成實驗作業(yè)，編制實驗作業(yè)時要堅持安全性原則。課前、課后的實驗作業(yè)完成過程脫離了教師視線，因此編制實驗作業(yè)時要把實驗過程的安全性放在首要位置。存在安全隱患的實驗不能作為實驗作業(yè)，例如一些電學實驗，或者用到易燃、易爆物品的實驗。

4? ? 高中物理實驗作業(yè)的評價方法

4.1? ? 過程性評價

對學生完成實驗作業(yè)的情況要進行過程性評價。在編制實驗作業(yè)時，通過設計具有程序性和邏輯性的問題鏈，以問題鏈的方式引導學生動手操作，記錄實驗數據和現象，并引導學生思考，幫助學生分析實驗結果，歸納實驗結論，感悟物理規(guī)律。學生記錄的這些數據或現象一般不能憑空編造，而且具有個性化，教師根據學生對這些問題的回答情況，就能對學生完成實驗作業(yè)情況有一個科學客觀的判斷，可以更多地了解學生的體驗和感受，以及數據記錄或現象記錄的真實性，也就是進行過程性評價。例如，在學習牛頓第一定律前，布置了如下預習型作業(yè)。我們可以根據學生對這個問題鏈的回答知道他是否做了這個實驗。

作業(yè)：體驗力與運動的關系

如圖5所示，找一個木塊放在水平桌面上，用手慢慢推動木塊，然后撤去推力，木塊是否馬上停止運動？用較大的速度推木塊，然后撤去推力，撤去推力后木塊是否馬上停止運動？

椐據以上實驗現象，你認為物體的運動是否需要力來維持？在力和物體運動的關系中，力的作用是什么？

4.2? ? 結果性評價

我們關注過程性評價的同時，也可以對實驗結果進行評價，以便知道學生對實驗的理解程度。對于小制作的評價，我們要重點關注成果，因為成果反映了態(tài)度，體現了過程。例如，制作一把桿秤，這把桿秤的制作工藝和實用性就是評價的重要依據。對于規(guī)律探究類的實驗，學生對所得規(guī)律的表述及規(guī)律的正確性都是評價的依據。

5? ? 結? 語

通過“高中物理實驗作業(yè)編制與實施的策略研究”課題的研究，課題組力圖從理論和實踐層面共同推進，設計開發(fā)了配套的操作型實驗作業(yè)，實現“紙筆型”和“操作型”實驗作業(yè)的完美統(tǒng)一，提高了高中物理實驗作業(yè)的質量，并把評價方案融入作業(yè)之中，為落實學科核心素養(yǎng)找到一條行之有效的途徑。希望本課題的研究能為其他老師進一步改進和編制物理實驗作業(yè)提供參考。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]彭瑞雪.高中物理實驗作業(yè)活動的研究[D].呼和浩特：內蒙古師范大學，2010.

[3]杜威.教育中的興趣及努力[M].北京：中國傳媒大學出版社， 2018.

（欄目編輯? ? 趙保鋼）