項目式學習的高中物理實驗專題復習課探索

【摘要】將項目式學習應用于高中物理課堂教學，有利于提高學生的課堂參與度，教師所設定的項目能夠驅動學生自主學習、深度學習，從而強化學生的學習效果.本文基于項目式學習理論圍繞高中物理實驗專題復習課程解題教學實踐，以人教版高中物理必修三第十一章“實驗：導體電阻率的測量”為例，通過例舉導體電阻率測量相關習題和解析的方式詮釋項目式學習的教學實施，旨在提升高中物理實驗專題復習實效.

【關鍵詞】項目式學習；高中物理；實驗教學

項目式學習是以項目為基本導向、小組合作為主要形式，使學生在解決問題中獲得知識與能力的一種教學模式.在高中物理實驗專題復習課程中，應用項目式學習模式是教師解決復習課教學效果低、學生積極性差的重要舉措.教學實踐中，教師可以結合物理實驗中所涉及的知識與技能，設定學習項目：回顧讀數規則、注意誤差分析、合理選擇工具，并借助典例習題逐一給予學生教學指導，從而充分發揮典例習題教學的應用價值，輔助學生鞏固既往所學.

1項目1回顧讀數規則

“導體電阻率的測量”一課中，螺旋探測器與游標卡尺的讀數規則是學生需要掌握的基礎性知識[1]，在實驗過程中學生還需要具備靈活應用讀數規則正確讀數的能力.對此，專題復習課中教師可以設置項目：回顧讀數規則，并為該項目匹配具備真實情境的習題，借助習題使學生在解決實際問題的過程中復習讀數規則，強化讀數能力.

例1螺旋測微器的測量結果如圖1，游標卡尺的測量結果如圖2，關于兩圖讀同時數下列選項正確的是（）

（A）0.618mm，0.675mm.

（B）0.618mm，0.675cm.

（C）0.518mm，0.675cm.

（D）0.518cm，0.675mm.

解析本題主要考查學生對螺旋測微器與游標卡尺讀數規則的實際運用能力，解題過程中學生需要借助讀數規則進行實際的計算，才能夠確定正確的選項.根據螺旋測微器的讀數規則，圖1的測量結果應為：0.5mm+11.8×0.01mm=0.618mm，所以排除選項（C）與（D），可選的選項為（A）（B）.根據游標卡尺的讀數規則，圖2的測量結果應為：6mm+15×0.05mm=6.75mm，將6.75mm換算單位為0.675cm，故選項（B）正確.

小結由上述解析可知，在本題中兩個讀數的準確性是學生順利完成項目的關鍵，那么解題教學實踐中教師可以引導小組學生預先回顧螺旋測微器與游標卡尺的讀數規則，或可將讀數規則抄寫、默寫在草紙上，而后引導各小組成員協作讀圖、計算、核對計算結果，得出準確答案，從而使組內學生均能夠鞏固讀數規則，強化專題復習效果.

2項目2注意誤差分析

新課標“科學思維”素養的內涵也指向了學生質疑、批判、檢驗、修正事實證據的能力[2]，誤差分析是學生檢驗事實證據的關鍵方法，同時，控制實驗誤差對于保證實驗結果準確性具備重要意義.在不同的實驗主題下，實驗誤差的控制存在一定的差異，所以在“導體電阻率的測量”物理實驗專題復習課中，教師可以設置“注意誤差分析”的學習項目，用以強調學生注重實驗誤差分析，培養學生的科學思維素養.

例2在測量金屬電阻率的實驗中，下列說法正確的是（）

（A）可以應用電流表內接的方式基于伏安法測量金屬絲的電阻.

（B）調節滑動變阻器，獲取多組U和I的值并計算電阻的平均值.

（C）對整根金屬絲的長度進行測量，計算三次測量結果平均值.

（D）電流強度的大小可以不作限制要求.

解析各個選項所提出的問題均為測量金屬絲電阻實驗中的常見操作問題.金屬絲的電阻很小，與電壓表的內阻存在較大的差距，近似于電流表的內阻，實驗過程中為了降低系統的誤差應該采用電流表外接法，所以（A）選項錯誤；在本實驗中多次測量并計算電阻平均值是降低實驗誤差最為重要的方式，所以（B）選項正確；測量對象應該是金屬絲連接電路的有效長度并非整根金屬絲的長度，所選的測量對象不正確，所以（C）選項錯誤；金屬絲的電阻率可能受溫度的影響而發生改變，所以為了保持金屬絲的電阻率不變，需要控制電流強度不應過大，借此保持溫度不發生變化，所以（D）選項錯誤.

小結由上述解析可知，回顧“導體電阻率的測量”實驗過程并聚焦誤差分析方法是學生順利完成項目的關鍵，為強化學生的知識鞏固效果，在各小組學生選出正確答案后，教師應板書“多次測量求平均值、控制電流不過大”，從而培養學生的科學思維素養.

3項目3合理選擇工具

物理實驗中學生能夠接觸到不同參數的實驗工具，合理選擇實驗工具是學生順利開展物理實驗的關鍵[3]，所以在“導體電阻率的測量”物理實驗專題復習課中，教師可以設置“合理選擇工具”的學習項目，用以提高學生的物理實驗能力.

例3現有一個待測電阻，阻值為40～50Ω，實驗要求電表的讀數從零開始變化且至少測出5組電流值、電壓值，實驗室內有兩個電流表A1（量程0～50mA，內電阻約20Ω）、A2（量程0～300mA，內電阻約4Ω），兩個滑動變阻器R1（最大阻值約20Ω，額定電流1A）、R2（最大阻值約300Ω，額定電流0.1A），直流電源（8V），請選擇合適的實驗器材.

解析本題主要考查學生正確選擇實驗工具的能力，由題干信息可知，學生需要結合實驗條件選出合適的電流表與滑動變阻器.本題中，被測電阻經過的最大電流為I=0.2A=200mA，電流表A1的里程為0～50mA，不滿足實驗需求，所以電流表應該選擇A2.該實驗要求多測出幾組電流、電壓值，那么實驗過程中應該采取分壓式接法連接滑動變阻器，所以滑動變阻器選擇R1.

小結由上述解析可知，對實驗要求和實驗數據進行分析，是學生順利完成項目的關鍵，解題教學中，教師可以引導各小組學生聯想實驗過程，關注電流表的量程和滑動變阻器的連接方式，并在組內交流，從而使學生的物理實驗能力得到提升.

4結語

綜上所述，通過本文上述的理論分析得以明確，關于項目式學習在高中物理實驗專題復習課中的應用，教師可以將具體的物理實驗作為一個學習項目，并基于物理實驗過程細分學習子項目，借助與不同子項目相關的習題輔以教學引導，幫助學生回顧物理實驗過程，有效提升實驗專題復習課的教學效率.

參考文獻：

[1]崔悅，楊曉榮.基于項目式學習的高中物理實驗教學——以“自制響箭”為例[J].物理實驗，2024，44（04）：58-63.

[2]馬駿.論核心素養下高中物理實驗教學中科學思維的培養[J].試題與研究，2024（13）：76-78.

[3]袁加興.項目式學習的高中物理實驗專題復習課探索——以新人教版“導體電阻率的測量”為例[J].物理教師，2022，43（04）：85-87+90.