物理分組實驗校本作業應遵循的原則

林加寧

[摘要]物理是一門以實驗為基礎的學科，高考對學生的實驗能力也有明確的要求。分組實驗能幫助學生直觀體驗物理過程，建立物理概念和物理知識之間的聯系，訓練邏輯思維，提高實驗操作能力和質疑的能力。但在實際教學中，存在著忽視分組實驗作業的現象。為提高物理教學質量，教師要重視高中物理分組實驗校本作業的布置，遵循立足教材、創新性、適用性、開放物理實驗室等原則，設計好分組實驗校本作業，通過實驗校本作業，促進學生物理學習能力的提高。

[關鍵字]分組實驗;校本作業;物理實驗

學生分組實驗是物理教學中不可忽視的環節。但在實際教學中，普遍存在著重教學、輕作業的現象，教師往往會使用多于一節課的時間在課前講授分組實驗，卻不會多花一節課的時間來進行實驗總結和有針對性的作業練習，不重視實驗教學課后作業的反饋與鞏固，分組實驗的校本作業更是無從談起。為了改變這種狀況，教師要遵循一定的原則，重視高中物理分組實驗校本作業的設計和應用。

一、物理分組實驗課后作業情況

目前，物理分組實驗課后作業的布置情況不是很理想，問題主要集中在以下幾個方面：

一是教材中很少有分組實驗的作業，教師在學生分組實驗完成之后，所布置的作業一般都是要求學生完成實驗數據的處理、撰寫實驗報告，或者做實驗手冊。教師關注的只是學生的實驗數據是否合理，處理方式是否得當，然后在課堂反饋時加以評析，該實驗課程就基本結束。學生表面上改正了錯誤，但學生犯錯誤的原因，教師卻很少進行深入研究;實驗中的問題是否已經解決，學生對實驗的掌握程度如何不得而知。所以，就出現了學生分組實驗也做了，數據處理報告也交了，教師也講了，但是考試中學生依舊錯誤百出，經不起考試檢驗的現象。

二是高考全國卷對實驗的要求逐步提高，學生死記硬背，成績無法提高。近幾年來，高考物理全國卷中對物理實驗的考查，幾乎都是在教材實驗的基礎上，通過對實驗器材、實驗方法、實驗目的、實驗數據處理方式等內容加以創新和改變，來考查學生的實驗能力，靠強行記憶教材中分組實驗的原理、方法、步驟來應對高考顯然是行不通的，只有引導學生深刻理解實驗原理，理解實驗方案的邏輯，掌握實驗數據的處理方法，才能在高考中取得好成績。可是普通高中的學生在分組實驗之后，實驗作業量很少，加上很少有機會接觸各類基于教材實驗的創新實驗，知識面比較窄。尤其對于分組實驗考題中經常出現的關于各類先進器材，如光電門、數字化信息DIS實驗系統、傳感器等內容，由于普通學校并不具備這樣的設備，學生沒有見過，更沒有使用過，因此感到非常陌生，考試中遇到此類問題不知所措。基于此，教師有必要布置這樣的分組實驗校本作業。

二、物理分組實驗校本作業應遵循的原則

通過以上分析我們知道，物理分組實驗校本作業必不可少，但是分組實驗校本作業的設計更為重要，因為它涉及的題量一般都比較大，難度、類型有所不同，如何選好合適的問題作為校本作業，既要避免讓學生做大量無效重復的問題，又要提高學生的實驗處理能力。在分組實驗校本作業的設計中，教師應遵循以下幾個原則：

一是立足教材的原則。高考實驗考查的內容來自教材，又不局限于教材，因此，教師要立足于教材，把分組實驗的基本內容掌握清楚。分組實驗的校本作業應圍繞實驗的基本原理、基本方法入手，由淺入深，逐步提高，避免一開始所選的問題難度過高、綜合性過強，導致學生沒有參與的熱情。例如：魯科版高中物理教材必修一的分組實驗“研究勻變速直線運動”，它所體現的實驗設計思想、數據處理方法貫穿了整個高一基礎學段的物理學習過程，后續的“研究力和加速度的關系”等實驗均要使用該實驗的思想方法。對此，教師必須重視學生物理基礎知識的培養，切忌輕描淡寫帶過，應該圍繞該實驗，從如何判斷物體作勻加速直線運動、打點計時器工作原理、加速度數據的測量和處理方法、平均速度的數據測量和處理方法等方面布置分組實驗習題，針對學生實驗中出現的問題及時進行矯正，提高學生處理該類實驗的能力。

二是創新性原則。分組實驗校本作業的布置要以物理教材中的實驗為基礎，并在實驗方法、實驗目的、實驗器材等方面有所創新，促進學生在掌握實驗基礎知識、基本方法的基礎上，開拓視野，激發思維，進而培養學生分析問題、解決問題的能力。例如：魯科版高中物理必修一“研究勻變速直線運動”的實驗中，許多實驗試題對該實驗的器材進行了創新，用頻閃照相機、定時滴水的滴管等器材代替打點計時器。教師把此類問題作為校本作業的內容，肯定有部分學生不了解新器材的原理，那么，教師在校本作業的反饋環節就可以將幾種器材的工作原理進行比較，引導學生得出新器材與打點計時器有著共同的工作原理的結論，從而達到從所學的實驗原理、數據處理方法出發，創新校本作業的目的，實現了實驗認知和數據處理能力的遷移，開拓學生的知識面。創新的前提，是學生熟練掌握了基本實驗原理和方法，不能越過基本知識一味地拔高，否則會干擾學生對知識的歸納和總結。

三是適用性原則。學生的實驗能力有高低，學以致用的能力有差別，不能一概而論，因此，分組實驗校本作業應根據學生的實際，以學生的學習能力為出發點，把校本作業進行分類，分成從教材實驗出發、重視基礎的基本類和著重考查實驗創新能力、遷移能力、難度比較大的提高類。布置校本作業時，教師要求不同學習能力的學生完成不同類型的作業，如要求大部分學生完成基礎性作業，學習能力較強的學生在完成基礎性作業的同時，可以有選擇地完成拔高作業，根據自身的學習能力各取所需，在打好基礎的前提下有所提升。這樣，大多數學生都在自身最近發展區內完成學習任務，獲得成功的體驗，獲取不斷進步的動力。

四是開放學校物理實驗室。物理實驗是學生在實驗室內解疑答惑最直觀的學習和研究方式。對于實驗校本作業中出現的問題，學生如果沒有經歷直觀的觀察，光靠教師描述實驗中出現的問題，或者解釋實驗方案的合理性，可能會出現思維推理過程不清晰的現象，難以建立起物理知識之間的邏輯關系，難以想象物理過程，一定會理解不深刻，也不一定完全信服。這時最有效的方式就是回歸物理實驗室，利用實驗來幫助學生解開疑惑，解決存在的問題，同時也幫助學生重塑物理邏輯推理過程，訓練邏輯思維。在實驗的過程中，要強調學生的主動參與，教師在學生實驗的過程中起指導作用，一定不能越俎代庖，把什么都向學生講授，引導學生通過自己的動手實驗解決問題，教師及時進行答疑，使學生從困惑到理解。例如“測量電阻絲的電阻率”的實驗作業中，其考查點在于考查學生如何正確選擇阻值不同的滑動變阻器。如果單憑教師在課堂上的理論推理，學生會一知半解，未必會加以使用，而來到物理實驗室，結合具體的實驗操作，學生會通過觀察不同阻值大小的滑動變阻器接上電路后，移動滑動片，得到電路電流表、電壓表的示數變化的數據，從而得出阻值多大的滑動變阻器接入電路對實驗測量比較合適的結論。這樣，學生就比較容易理解如何正確選擇滑動變阻器阻值，教師再適時引導學生對規律加以總結，學生就會對這一問題的印象非常深刻，實驗結論也會牢記心中。

綜上所述，合理設計物理分組實驗校本作業，對提高學生的實驗分析能力和處理問題的能力，將會起到巨大的促進作用。因此，教師要重視實驗校本作業的設計和應用，切實提高高中物理分組實驗教學效率和學生的物理學習能力。

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（責任編輯 付淑霞）