初中物理实验课“活动单”的设计

●陆亚东，黄建华

由于评价体系的滞后，在教学中漠视实验的现象比比皆是。比如，有的教师不参与实验教学，而是由实验员包办了事，导致由于实验员不了解学生的基础情况，分组不到位，实验教学与物理教学课完全变成“两层皮”，相互脱节；有的是实验课缺乏必要的目标引领，学生只是为了操作实验而做了实验，对于实验数据的分析和处理完全是由老师包办或者拼凑数据了事；有的是因为老师缺少必要的指导，实验课变成了“放羊课”，学生忙乱而无头绪，各个实验环节无法统筹安排， 实验中出现的问题不能及时发现和解决，也不能及时讨论分析实验故障，导致无法按时完成课时等拖课现象，这些问题对于物理课堂效率的提高具有很大的影响。 笔者通过近几年的物理实验教学，探索整理了物理实验“活动单”，并在实践过程中取得了比较好的实验教学效果。

一、实验教学中“活动单”的设计

（一）物理实验“活动单”的设计

物理实验“活动单”的设计依据“活动单”为构架，增加学生活动，有层次有目的的进行实验再设计，以“单式”为引导，其中包括实验目的、问题与假设、器材与实验方案设计、实验数据收集与整理、交流与反馈等几个环节。 “活动单”的设计完全是依照《九年义务教育初中物理课程标准》（2011 版）的要求，根据实验教学课的特点以及学生实际动手操作能力设计的，在“活动单”上充分体现出手脑结合的理念，有层次的引导学生合理观察、勤于思考。

（二）“活动单”设计的格式与内容

1.“活动单”设计的格式

“活动单”设计一般以A4 纸正反面打印为宜，其格式主要包括实验目的、问题与假设、实验方法选择、实验器材与方案设计、实验数据的收集与整理、实验问题的交流与反馈等基本实验环节。 以上实验环节都是以阶梯性活动层层推进展开。

以“探究物体的质量与体积的关系”为例，具体格式如表1：

2.“活动单”设计的内容

（1）活动目标的制定

“活动单”设计中实验目的是将实验课的教学目标进行细化。 其目标的制定根据实验本身需要达成的目标和学生的基础能力出发，涉及到认知目标（需要遵循的实验原理、实验要求和形成的实验结论等），还包括过程目标（实验中需要观察的现象和需要掌握的实验操作技能、实验方法、实验步骤设计等），同时还需要涉及到情感、态度、价值观等目标（如物理情境导入、实验过程中所涉及的阶梯性问题、小组讨论交流实验问题等）。 目标的制定围绕认知目标展开，通过过程目标来实现，情感、态度与价值观来刺激。

（2）器材选择与方案的设计

具体活动的设计根据活动目标的制定细分为四个层级的活动，围绕问题与假设、器材选择与实验方案设计、实验过程、交流、讨论与归纳等。问题与假设是由教师提供物理探究情境，引导学生思考，学生通过情境抽象出具体问题， 利用自身的认知基础开展合理合适的猜想假设， 这些问题的提出有助于教师把握住学生急切需要了解的内容， 这样才能理清实验的重点和难点。教师根据所反馈的问题因材施教，及时查漏补缺。 器材的选择与实验方案的设计是教师根据实验目标，向学生明确实验需要观察的对象，提出如何达成实验目标的具体问题， 指导学生如何思考实验操作的具体步骤和应该选择的实验方法以及实验数据应该怎样收集和处理。

（3）具体活动的过程

活动过程中教师要在“活动单”上明确实验的注意事项，要求学生按照设计的实验规程操作，同时教师应该提供实验数据收集的表格， 方便学生记录数据。 这样，学生可以自助、独立的完成实验了。

表1 实验探究活动单

（4）交流、讨论与归纳环节的问题设计

交流、 讨论与归纳环节是为了让学生通过实验过程进行自我反思、合作交流、思维碰撞的环节。 该环节的问题设计应该紧密围绕实验过程中出现的实验现象、实验数据的处理或者实验方法的选择，启发学生灵活应用知识，创造性的设计实验，掌握更多的实验方法。

（5）巩固环节的作业达标

巩固环节的作业达标训练紧密围绕实验目标，要尽量从实验操作的角度考查实验方案的设计、实验过程中出现的问题，重视考查学生分析数据、获取规律的能力。

二、实验教学中“活动单”的设计及使用原则

（一）主体性原则

“活动单”使用的主体是学生，因此在设计和使用“活动单”时，要关注学生的主体需求，要在实验设计中完善和提高学生的活动探究兴趣， 培养良好的实验习惯与动手能力， 以发展学生的自主思维能力为根本目的，促进学生自主思考、自主学习。 比如在设计“探究凸透镜成像规律”的实验中，我们先预设一定的活动情境： 通过凸透镜观察近处与远处的不同物体， 体会凸透镜成像特点与物体距离凸透镜的远近的关系。 让学生通过自主思考， 提出相应的问题：凸透镜成像特点与哪些因素有关？根据现有经验提出有生活经验支撑的猜想。

（二）问题化原则

实验教学中的“活动单”的再设计要体现出导学的特点，引导学生思考。将实验探究中的系列问题以“单”式在纸面上呈现，引导学生深入研究。 因此“活动单”的设计和使用要体现出问题化的原则。遵循问题化的原则是要教师把握住该实验探究中存在的重点和难点， 并逐步细化为具有一定探究意义的问题点和能力点， 对实验过程中的具体操作通过设置疑问，质疑和解释，从而引导学生学会分析实验、归纳实验结论并能将结论拓展应用。 问题的设置要具有一定的层次性，比如在设计“探究压力作用效果的影响因素”的“活动单”时，我们设计了以下几个有关联的系列问题：1.压力作用效果可能与哪些因素有关？你有哪些生活经验支撑你的猜想？ 2.该如何比较压力作用效果？ 3.该采用什么方法设计实验验证你的猜想？ 4.如何对实验中的规律进行总结？

（三）方法化原则

实验教学中的“活动单”的再设计要体现出教师的必要指导和要求， 这是引导学生自主开展实验探究的必要保证。指导不仅有实验探究的过程指导，还应该包括对实验探究方法和学习方法的必要指导。如在“问题与假设”阶段，指导学生根据物理情境，搜寻相关文献资料，提出问题；在“交流、讨论与归纳”阶段，指导学生如何分析整理数据？还能用别的方法其它方法分析各个物理量之间的定量关系？ 这些明确的要求有利于学生自主开展学习探究。