“雙減”背景下對初中物理實驗探究類作業的思考

馬帥 北京市通州區玉橋中學

此前，作業問題逐漸演變成了一個社會問題：作業量大導致學生甚至家長的休息時間嚴重不足；作業與當天課堂的學習目標不符合，導致學生無從下手，家長下班之后還要上陣輔導作業，怨聲載道；作業與學生實際情況不符，難易程度不適當、分層不明確，導致學生出現畏難情緒，一提到寫作業就發愁，甚至厭學，最終引發了家長的焦慮。

對此，國家在行動，提出了“雙減”政策，要求初中書面作業平均完成時間不超過90 分鐘。對物理學科而言，要求每天的作業要控制在15 分鐘以內。對于學生作業量的要求如此精確細致，可見教育部對學生減負工作的重視，同時，這項政策的實施，社會和家長的呼聲也很高。那么，作為一名教師，要在作業時間減少的同時保證學生的學習效果，就要更精心地設計課后作業，使作業變得更有趣、更高效。就初中物理學科來說，實驗探究是學科的一大特點，也是學生學習過程中面對的一類重難點。那么，對于實驗探究類的作業，教師應該如何設計、如何分層、如何批改，才能收到理想的效果？這是本文要探討的主要內容。

在初中階段，物理課程標準中共列出了九個學生必做的探究類實驗，除此之外，物理課本中還有二十八個學生要選做的探究實驗，教師應該根據這兩種層次的要求以及實驗的具體內容，分別設計作業。

一、必做探究實驗的作業設計

（一）必做探究實驗的預習類作業應注重學生的體驗及啟發

對于九個必做探究實驗，教師應當要求學生理解整個實驗過程，會進行具體的實驗操作，并能準確表述探究的問題、過程及結果。那么在教學過程中，教師要引導學生完整地體驗、理解實驗探究的七個環節，這其中包括：提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集數據、分析與論證、評估、交流與合作。這些環節在40 分鐘的初中物理課堂上，顯然是不能實現的。對于那些不容易在課堂上讓學生完整體驗探究過程的實驗，教師就可以將某些簡單的，在家里能完成的環節留作作業。如提出問題、猜想與假設這兩個環節，以及思考所需的實驗器材這類簡單的實驗準備環節，學生就可以在家里思考完成。當然，前提是這些實驗較為貼近生活或者學生已有的一些相關經驗、知識，讓學生有據可依。

例如，在做“探究平面鏡成像時像與物的關系”這一實驗前，教師就可以提前給學生布置觀察作業：回家照鏡子，觀察鏡子里的你與實際的你的大小；當你后退時，鏡子里的你會后退嗎？大小會變化嗎？把現象簡單記錄下來。隨后，讓學生根據觀察到的現象試著提出一兩個可探究的科學問題，甚至可以讓學生根據現象和已有的生活經驗，對自己提出的科學問題做合理的猜想與假設。在此基礎上，教師在課堂中就可以適當選取學生提出的科學問題進行實驗探究，這也自然而然地解決學生在學習這個實驗中可能出現的一些困惑。教師很重視學生在課前發現的問題，在課上要求學生用手里的器材解決實實在在的困惑。這樣做出的實驗，才符合“探究”的意義。

再如，在做“探究電流與電壓的關系”這一實驗前，可以讓學生先回憶之前做過的小實驗，并根據已有經驗思考電流與哪些因素有關系，合理地提出問題，再簡單分析出自變量、因變量與控制變量，想一想測量這些物理量需要用到的測量工具。這樣，在課堂上留給學生動手實驗的時間就會更多，學生才更能體會到實驗課的樂趣。這樣的預習類作業既節省了課堂時間，又能讓學生經過思考事先對實驗有自己的理解和認識，使其在課上接受起來更容易。更重要的是，讓學生通過觀察生活，自己提出問題，再通過思考、課上驗證去獲取知識。這樣的學習順序，更能培養學生善思善問的好習慣，也能讓學生對知識的獲取更加主動。而對于哪些實驗的準備環節可以留成作業，怎么去留這些作業更能啟發孩子，這些事都需要教師認真考量。

（二）必做探究實驗的鞏固提升類作業應注重分層設計

對于必做的探究實驗后的鞏固、提升作業，又該怎么留呢？學生在做完實驗后，作業的目標就應設定為加深對實驗過程的理解，并能規范地表達實驗過程與結論。這屬于較高要求，每個學生的接受能力不完全相同，此時就需要教師分層布置作業。對于課上理解較慢的學生，可以布置參照筆記本跟著題目引導，完成關鍵步驟的填空以及實驗表格的設計，寫出實驗結論等類型的作業；而對于課上理解得較充分的學生，可以布置復述出基本的實驗過程、完成實驗表格設計、規范寫出實驗結論等類型的作業；對于學有余力的學生，則可以就實驗過程中的問題進行進一步的評估與改進，甚至獨立設計一個與上課內容相關的小實驗。

例如，在做完“探究浮力大小的影響因素”這一實驗后，教師就可以布置三個層次的作業。第一層：探究浮力大小與排開液體體積是否有關，寫出自變量、因變量和控制變量，并通過回憶或查看筆記寫出實驗中改變自變量、控制變量、測量因變量的方法，畫出實驗表格，寫出實驗結論。第二層：探究浮力大小與排開液體體積是否有關，回憶課上的實驗過程，盡量獨立寫出完整的實驗步驟、設計實驗表格，規范地寫出實驗結論。第三層：思考在探究浮力大小與排開液體是否有關時，舉例說明，班里有些小組所做的實驗現象很不明顯，可能的原因有哪些？有什么方法可以改進？還可以讓部分學生獨立設計實驗證明：浮力大小與物體深度是否有關，寫出需要的實驗器材與實驗步驟、畫出實驗表格，并根據已有知識猜想可能的實驗結果。在第二天上課時，教師也可以選擇過程嚴謹的學生展示實驗操作，驗證同學們的猜想，引導同學們規范地得出實驗結論。我想，在做完實驗后的練習課上，這樣的“練習題”，同學們應該更愛做、更愛講、更愛聽。這樣的探究實驗作業，既兼顧了各層次同學的能力，讓每個層次的學生都得到鞏固，又能為下一節課提供素材，讓學生在最不活躍的習題課上也能動起來。當然，每個實驗的難易度不同，教師還應根據實驗內容和學生的接受程度，調整每層作業布置的內容和難度。

二、選做探究實驗的作業設計

（一）選做實驗可以讓學生回家實踐操作

對于二十八個選做探究實驗，要求學生理解實驗過程，會使用某些實驗探究的結論解決問題。這類實驗大多數會在課堂上進行演示，再由教師引導學生歸納出實驗規律，甚至課上還要兼顧實驗規律的練習應用。故而，為了讓學生加深對實驗的理解，對于在課上沒有機會讓學生親手完成的實驗，教師也可以選出部分簡單的、有趣的、對初中物理學習較為重要的小實驗，留作作業讓學生利用身邊的物品做一做，拍成照片或者做成視頻，第二天課上選出優秀的、有創意的實驗過程，讓學生進行展示講解，甚至可以選取一些不嚴謹的實驗過程，讓學生現場進行實驗評估與改進，這會比做練習題更有趣，也更能讓學生加深理解和印象。

例如，“探究壓力的作用效果的影響因素”這一實驗，所需要的實驗器材就很簡單：盛有水的礦泉水瓶、一小盒面粉。有些創造力強的學生還能自己尋找身邊的其他器材設計實驗：一支筆、一個小錘子，加上海綿或土，都可能成為他們的實驗工具。像這種類型的選做實驗，就可以讓學生回家利用身邊的物品，進行簡單的實驗探究，讓學生把實驗過程拍成照片或小視頻，最好能配上講解作為當天的作業。這其中有些實驗過程可能并不科學，可能有些講解缺乏嚴謹性，也可能會出現教師意想不到的創新實驗，但可以確定的是，這些都是教師寶貴的教學素材。它能暴露出學生最真實的問題，甚至也能對教師平時的實驗教學帶來啟發。第二天課堂上，教師就可以適當選取幾個典型作業進行展示、評估、交流與改進，讓學生在真實的情境中，學習實驗的應用規律，而不是面對紙上的“小明想探究……”這樣的作業，不僅可以讓學生理解當天的物理知識，也能讓學生從平時的紙筆作業中偶爾“抬起頭來”、活動活動手腳，更能讓學生體會到，學習知識的場合不僅僅可以在課堂中，更應該在生活中，在自然中。這一點，不僅對于教師物理學科的學習很重要，對于其他學科的學習也是十分有益的。

（二）選做類實驗的作業應充分結合生活實際

選做實驗更加注重學生對于所得規律的理解與應用，教師可以讓學生應用在課上觀察實驗學到的知識，找一找生活中的具體實例，讓學生將這些例子拍成照片或者視頻，也可以用文字敘述，讓學生自己去尋找、發現、查閱資料等。例如，學完“影響摩擦力大小的因素”后，讓學生找找生活中都有哪些地方利用了這一知識，拍照并標出是通過哪種方式在增大或減小摩擦。諸如此類的還有：探究影響蒸發快慢的因素、探究影響壓力的作用效果的因素等實驗，都可以在上課后留一些這種類型的作業。對于一些要求學生理解程度更高的實驗，教師也可以讓學生找到類似例子的同時，利用已學知識去解釋說明這些實驗所運用到的知識。

比如，在學完“探究液體壓強的影響因素”后，教師可以讓學生查一查我國的“蛟龍”號最深可以下潛到什么深度，并讓學生想想為什么不能隨意加深下潛深度。利用液體壓強的知識來解釋說明。在學完“探究影響勢能的因素”后，讓學生查一查我國有關高空墜物的相關法律，并解釋為什么國家要為“高空墜物”特別立法。作業完成后，比一比誰解釋得更有條理，誰的表達更嚴謹，這能很好地激勵學生改進作業，使學生的語言表達能力在無形中朝著更清晰、更有邏輯、更嚴謹的方向邁進。這些作業簡單、好操作，不僅讓學生鞏固了當天所探究到的物理規律，培養了學生查詢信息的能力與語言表達的能力，更重要的是，讓學生意識到科技進步對于社會發展、自然環境以及人類生活的影響。

三、探究類作業的批改方式建議

對于探究類作業的評價標準與反饋方式，同樣需要教師靜心思考。傳統的批改作業的方式存在著許多弊端，“批”——評價標準往往是籠統的、不具體的，教師更注重對學生知識與能力上的評價，從而忽略了對學生學習過程與探究過程、情感態度等方面的考量；“改”——在反饋方式上教師多善于使用以下兩種：一種是教師對批改中發現的學生出現的普遍性錯誤進行講解；一種是教師對個別學生犯的錯誤進行面批面改。這兩種方式無疑是高效的，但同時也是“重結果”的。所以，傳統的評價標準與反饋方式顯然不完全適用于教師今天所探討的探究類作業的批改，教師需要更多維的評價標準，更注重解決學生探究中出現的問題的反饋方式。例如，對于以上探究類作業設計中的實踐類作業，教師可以從實驗步驟嚴謹、勇于創新、善于發現、實事求是這四個維度去評價學生的作業。這樣的作業評價讓學生看到后，才能了解到自己在本次作業中具體的優勢與不足，從而讓學生在日積月累中埋下優勢種子、生根發芽，逐漸進步。而這類作業出現的問題，往往更能反映出學生在實驗探究中的不足，教師則可以采用讓相關實驗復現、實驗視頻演示的反饋方式，讓學生真正暴露、改正在探究過程中存在的問題。如果課上時間不足，則可以選取最重要的、學生出問題的步驟或截取視頻片段進行復現。對于以上作業設計中紙筆類作業，教師可以從邏輯清晰、思維嚴謹、善用知識點、書寫工整這些角度評價學生作業，讓學生明確意識到自己在本類型的作業中，哪些方面應該繼續保持，哪些方面還可以做得更好。而這種紙筆類作業中出現的問題，恰恰能夠反映出學生在考試答題過程中可能出現的問題，也是學生將所學知識有效轉化為卷面分數的關鍵障礙。要解決這類問題，也許重點實驗復現與傳統反饋方式相結合的方法能取得更好的效果。但是，多維度的評價勢必會增加教師的工作負擔，如何讓評價方式既多維又簡潔，則是教師仍需進一步思考的問題。

《義務教育物理課程標準》中指出：“初中物理探究類實驗旨在領悟科學探究方法，發展學生的科學探究能力，體驗科學探究的樂趣，養成實事求是的科學態度和勇于創新的科學精神。”這一標準不應該只適用于物理實驗課堂，教師在設計物理科學探究類的作業時，也可以朝著這一方向去努力。“雙減”政策要求：“教師要更精準地布置作業，如依據課標培養學生科學探究的要求，認真思考、鉆研、設計出符合學生學情的作業。”