初中物理實驗課“活動單”的設計

●陸亞東，黃建華

由于評價體系的滯后，在教學中漠視實驗的現象比比皆是。比如，有的教師不參與實驗教學，而是由實驗員包辦了事，導致由于實驗員不了解學生的基礎情況，分組不到位，實驗教學與物理教學課完全變成“兩層皮”，相互脫節；有的是實驗課缺乏必要的目標引領，學生只是為了操作實驗而做了實驗，對于實驗數據的分析和處理完全是由老師包辦或者拼湊數據了事；有的是因為老師缺少必要的指導，實驗課變成了“放羊課”，學生忙亂而無頭緒，各個實驗環節無法統籌安排， 實驗中出現的問題不能及時發現和解決，也不能及時討論分析實驗故障，導致無法按時完成課時等拖課現象，這些問題對于物理課堂效率的提高具有很大的影響。 筆者通過近幾年的物理實驗教學，探索整理了物理實驗“活動單”，并在實踐過程中取得了比較好的實驗教學效果。

一、實驗教學中“活動單”的設計

（一）物理實驗“活動單”的設計

物理實驗“活動單”的設計依據“活動單”為構架，增加學生活動，有層次有目的的進行實驗再設計，以“單式”為引導，其中包括實驗目的、問題與假設、器材與實驗方案設計、實驗數據收集與整理、交流與反饋等幾個環節。 “活動單”的設計完全是依照《九年義務教育初中物理課程標準》（2011 版）的要求，根據實驗教學課的特點以及學生實際動手操作能力設計的，在“活動單”上充分體現出手腦結合的理念，有層次的引導學生合理觀察、勤于思考。

（二）“活動單”設計的格式與內容

1.“活動單”設計的格式

“活動單”設計一般以A4 紙正反面打印為宜，其格式主要包括實驗目的、問題與假設、實驗方法選擇、實驗器材與方案設計、實驗數據的收集與整理、實驗問題的交流與反饋等基本實驗環節。 以上實驗環節都是以階梯性活動層層推進展開。

以“探究物體的質量與體積的關系”為例，具體格式如表1：

2.“活動單”設計的內容

（1）活動目標的制定

“活動單”設計中實驗目的是將實驗課的教學目標進行細化。 其目標的制定根據實驗本身需要達成的目標和學生的基礎能力出發，涉及到認知目標（需要遵循的實驗原理、實驗要求和形成的實驗結論等），還包括過程目標（實驗中需要觀察的現象和需要掌握的實驗操作技能、實驗方法、實驗步驟設計等），同時還需要涉及到情感、態度、價值觀等目標（如物理情境導入、實驗過程中所涉及的階梯性問題、小組討論交流實驗問題等）。 目標的制定圍繞認知目標展開，通過過程目標來實現，情感、態度與價值觀來刺激。

（2）器材選擇與方案的設計

具體活動的設計根據活動目標的制定細分為四個層級的活動，圍繞問題與假設、器材選擇與實驗方案設計、實驗過程、交流、討論與歸納等。問題與假設是由教師提供物理探究情境，引導學生思考，學生通過情境抽象出具體問題， 利用自身的認知基礎開展合理合適的猜想假設， 這些問題的提出有助于教師把握住學生急切需要了解的內容， 這樣才能理清實驗的重點和難點。教師根據所反饋的問題因材施教，及時查漏補缺。 器材的選擇與實驗方案的設計是教師根據實驗目標，向學生明確實驗需要觀察的對象，提出如何達成實驗目標的具體問題， 指導學生如何思考實驗操作的具體步驟和應該選擇的實驗方法以及實驗數據應該怎樣收集和處理。

（3）具體活動的過程

活動過程中教師要在“活動單”上明確實驗的注意事項，要求學生按照設計的實驗規程操作，同時教師應該提供實驗數據收集的表格， 方便學生記錄數據。 這樣，學生可以自助、獨立的完成實驗了。

表1 實驗探究活動單

（4）交流、討論與歸納環節的問題設計

交流、 討論與歸納環節是為了讓學生通過實驗過程進行自我反思、合作交流、思維碰撞的環節。 該環節的問題設計應該緊密圍繞實驗過程中出現的實驗現象、實驗數據的處理或者實驗方法的選擇，啟發學生靈活應用知識，創造性的設計實驗，掌握更多的實驗方法。

（5）鞏固環節的作業達標

鞏固環節的作業達標訓練緊密圍繞實驗目標，要盡量從實驗操作的角度考查實驗方案的設計、實驗過程中出現的問題，重視考查學生分析數據、獲取規律的能力。

二、實驗教學中“活動單”的設計及使用原則

（一）主體性原則

“活動單”使用的主體是學生，因此在設計和使用“活動單”時，要關注學生的主體需求，要在實驗設計中完善和提高學生的活動探究興趣， 培養良好的實驗習慣與動手能力， 以發展學生的自主思維能力為根本目的，促進學生自主思考、自主學習。 比如在設計“探究凸透鏡成像規律”的實驗中，我們先預設一定的活動情境： 通過凸透鏡觀察近處與遠處的不同物體， 體會凸透鏡成像特點與物體距離凸透鏡的遠近的關系。 讓學生通過自主思考， 提出相應的問題：凸透鏡成像特點與哪些因素有關？根據現有經驗提出有生活經驗支撐的猜想。

（二）問題化原則

實驗教學中的“活動單”的再設計要體現出導學的特點，引導學生思考。將實驗探究中的系列問題以“單”式在紙面上呈現，引導學生深入研究。 因此“活動單”的設計和使用要體現出問題化的原則。遵循問題化的原則是要教師把握住該實驗探究中存在的重點和難點， 并逐步細化為具有一定探究意義的問題點和能力點， 對實驗過程中的具體操作通過設置疑問，質疑和解釋，從而引導學生學會分析實驗、歸納實驗結論并能將結論拓展應用。 問題的設置要具有一定的層次性，比如在設計“探究壓力作用效果的影響因素”的“活動單”時，我們設計了以下幾個有關聯的系列問題：1.壓力作用效果可能與哪些因素有關？你有哪些生活經驗支撐你的猜想？ 2.該如何比較壓力作用效果？ 3.該采用什么方法設計實驗驗證你的猜想？ 4.如何對實驗中的規律進行總結？

（三）方法化原則

實驗教學中的“活動單”的再設計要體現出教師的必要指導和要求， 這是引導學生自主開展實驗探究的必要保證。指導不僅有實驗探究的過程指導，還應該包括對實驗探究方法和學習方法的必要指導。如在“問題與假設”階段，指導學生根據物理情境，搜尋相關文獻資料，提出問題；在“交流、討論與歸納”階段，指導學生如何分析整理數據？還能用別的方法其它方法分析各個物理量之間的定量關系？ 這些明確的要求有利于學生自主開展學習探究。