周金中|浙江省鎮(zhèn)海中學(xué)

高三實驗復(fù)習(xí)課往往都是教師在教室里講授，而且往往是按照常見考試問題從頭強調(diào)到尾，但復(fù)習(xí)效果總是不盡如人意：器材記不住、操作要點把不住、數(shù)據(jù)分析總出錯。但凡考試，實驗都是失分的重災(zāi)區(qū)，即使是一些理論知識掌握比較扎實的學(xué)生也是如此。而在“雙新”“雙減”背景下，實驗教學(xué)更強調(diào)探究素養(yǎng)，一線教師迫切需要夯實探究素養(yǎng)、提升實驗復(fù)習(xí)效率。筆者以科學(xué)探究素養(yǎng)為導(dǎo)向，針對傳統(tǒng)實驗復(fù)習(xí)的難點和痛點開展了一系列教學(xué)實踐研究，探索出了合作講評復(fù)習(xí)策略。

一、策略構(gòu)想

（一）素養(yǎng)導(dǎo)向明確實驗復(fù)習(xí)教學(xué)目標指向

物理是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，不論是從物理教育教學(xué)目標，還是從考試要求來看，實驗復(fù)習(xí)教學(xué)目標都不能簡單停留在“實驗知識與實驗技能”層面的籠統(tǒng)表述，而應(yīng)著力于核心素養(yǎng)導(dǎo)向下學(xué)習(xí)行為表現(xiàn)的精準有效評價，指向強化實驗（模型）情境、可視化實驗操作、深度思考實驗證據(jù)、體驗交流實驗解釋等素養(yǎng)點的發(fā)展。

（二）合作學(xué)習(xí)激發(fā)實驗復(fù)習(xí)主體活力

復(fù)習(xí)的主體是學(xué)生而非教師，因此，我們必須改變教師全程講的現(xiàn)狀，讓學(xué)生來講評。但現(xiàn)實課堂中，絕大部分學(xué)生的認識和理解都比較片面，很難在短時間內(nèi)全面表述。吳磊峰等人的研究表明：“以生為本”的學(xué)生小組合作，集合眾家智慧來發(fā)言，能充分全面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)活力[1]?；趥€性化實驗認知的合作學(xué)習(xí)不僅可以為學(xué)生創(chuàng)造交流時空，還可以“倒逼”學(xué)生積極參與表達。

（三）互動評價促進實驗復(fù)習(xí)過程深度建構(gòu)

維果茨基的社會認知發(fā)展理論認為：人是社會歷史的產(chǎn)物，所有的知識都起源于社會交流，認知發(fā)展的過程很大程度上取決于人際交流。因此，評價是促進學(xué)習(xí)的有效手段，特別是同伴的評價，能從同伴學(xué)習(xí)的視角激發(fā)學(xué)生對問題的理解，使其深度思考、主動建構(gòu)。學(xué)生之間的互動評價不是表面上的認真聽課，而是積極主動地回憶并重建知識結(jié)構(gòu)，在深度思考和系統(tǒng)整理中實現(xiàn)真正的復(fù)習(xí)。

（四）“學(xué)為中心”優(yōu)化實驗復(fù)習(xí)資源精準聚力

鄭志湖老師大力倡導(dǎo)“學(xué)為中心”教學(xué)思想，認為有必要主動優(yōu)化課堂教學(xué)資源調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性[2]?！皩W(xué)為中心”的互動講評意味著教師活動應(yīng)專注于教學(xué)的引導(dǎo)與管理（問題任務(wù)與問題串設(shè)計），以及教學(xué)資源的合理運用（實驗器材的展示、實驗問題的發(fā)現(xiàn)、學(xué)生互動點評與統(tǒng)計分析）。實施“學(xué)為中心”的互動講評復(fù)習(xí)，教師能從喋喋不休的講授課中解放出來，以擁有更多的課堂時間來調(diào)動實驗復(fù)習(xí)資源、課堂輔助資源，從而精準指向?qū)嶒瀼?fù)習(xí)的重難點。

二、策略內(nèi)容

科學(xué)探究素養(yǎng)主要是針對物理實驗探究作表述的，而《高中物理學(xué)業(yè)質(zhì)量標準》則從五級水平來表述物理教學(xué)中對科學(xué)探究素養(yǎng)的要求。以最高的水平5（針對高水平大學(xué)選擇）為例，其對問題、證據(jù)、解釋、交流等探究素養(yǎng)的四個維度分別要求：能面對真實情境，從不同角度提出并準確表述可探究的物理問題，作出科學(xué)假設(shè)；能制訂有一定新意的科學(xué)探究方案，靈活選用合適的器材獲得數(shù)據(jù)；能用多種方法分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，形成合理的結(jié)論，用已有的物理知識作出科學(xué)解釋；能撰寫完整規(guī)范的科學(xué)探究報告，交流、反思科學(xué)探究過程與結(jié)果。盡管各級考試要求不同，如學(xué)考是水平2要求，選考是水平4要求，但評價標準都是從科學(xué)探究素養(yǎng)的四個維度出發(fā)的。結(jié)合實驗復(fù)習(xí)課的常規(guī)教學(xué)形態(tài)，筆者認為，合作講評實驗復(fù)習(xí)策略的內(nèi)容可從以下四個方面具體展開。

（一）問題任務(wù)導(dǎo)向重溫實驗過程

基于復(fù)習(xí)課堂教學(xué)目標，教師要把復(fù)習(xí)內(nèi)容分解成若干子問題或者問題串，形成與之對應(yīng)的問題任務(wù)。圍繞問題任務(wù)，學(xué)生先分組梳理，再作主旨發(fā)言，講述實驗基本過程。問題任務(wù)重點設(shè)置在對實驗?zāi)康摹⒃?、方法、器材、操作步驟、數(shù)據(jù)處理方法的溫習(xí)和結(jié)論的表述上。對于常見的三種類型（探究型、驗證型、測量型）實驗，問題任務(wù)可以是小組之間對同一主題層層遞進重溫過程，也可以是某一小組對某一方案全過程展示并讓其他小組補充回顧，其施行方式詳見表1。

表1 實驗問題任務(wù)施行方式

分層遞進型任務(wù)適用于小組合作機制比較成熟的狀態(tài)，其優(yōu)勢是能督促全員處于解決問題任務(wù)的“重溫”學(xué)習(xí)狀態(tài)，不足是個別組員沉浸于局部問題而難以把握整體的實驗過程；齊頭并進型任務(wù)對于基礎(chǔ)比較薄弱的小組有很強的促進作用，其優(yōu)勢是可重溫完成實驗的過程，缺點是合作講評的緊迫感不強。

（二）證據(jù)意識導(dǎo)向激發(fā)深度思考

證據(jù)意識以證據(jù)心態(tài)、證據(jù)觀念、證據(jù)理論三個層次的心理活動的形成與結(jié)果存在[3]，常見于法律問題范疇。探究素養(yǎng)證據(jù)維度的重點是探究方案的“新意”，即對實驗原理方法的研判以及對如何選擇與待測量精準對應(yīng)的器材的思考。實驗教學(xué)中的證據(jù)意識導(dǎo)向，意味著學(xué)生的合作要著力于讓組員親身經(jīng)歷實驗方案的猜想、驗證、評估等證據(jù)獲得的全過程，且講評要引起他人對現(xiàn)象或數(shù)據(jù)等證據(jù)材料的質(zhì)疑。為此，合作講評實驗復(fù)習(xí)的導(dǎo)向就是要在探究方案的優(yōu)缺點、現(xiàn)象或數(shù)據(jù)獲得的途徑等方面激發(fā)學(xué)生的深度思考，詳見表2。

表2 合作講評實驗復(fù)習(xí)的導(dǎo)向

（三）解釋論證導(dǎo)向促進認知建構(gòu)

皮亞杰認知發(fā)展理論認為，智力發(fā)展是兒童與環(huán)境動態(tài)、持續(xù)地相互作用的結(jié)果，單方面強調(diào)兒童的天性或單方面強調(diào)環(huán)境的影響是無意義的。解釋論證就是要分析實驗設(shè)計是否合理、對實驗數(shù)據(jù)或現(xiàn)象進行綜合分析，論證猜想與假設(shè)是否成立、實驗結(jié)果是否能驗證已有理論或解釋學(xué)習(xí)中的疑問等，最終得出科學(xué)結(jié)論的過程。

在實驗復(fù)習(xí)中，學(xué)生建基于探究活動和科學(xué)思維的認知結(jié)構(gòu)不斷經(jīng)歷“同化”“順應(yīng)”的“平衡”等心理過程，而解釋論證既可提供認知建構(gòu)所需的環(huán)境，又可讓學(xué)生“動態(tài)”參與。實驗復(fù)習(xí)中合作講評的解釋論證的導(dǎo)向主要體現(xiàn)在三個方面。

（1）教師在解釋講評問題時，關(guān)注學(xué)生分析論證的能力，解釋的主體問題緊密聯(lián)系目標與證據(jù)之間的分析和推理邏輯。

（2）小組自評的重點是對數(shù)據(jù)處理過程的描述、解釋，突出使用不同方法和手段分析處理信息的系統(tǒng)誤差。

（3）組間互評的落腳點是數(shù)據(jù)疑點與探究結(jié)果、變化趨勢間的關(guān)系，助力學(xué)生內(nèi)化基于實驗復(fù)習(xí)講評而建構(gòu)的新實驗知識結(jié)構(gòu)。

（四）交流拓展導(dǎo)向反思實驗收獲

科學(xué)探究的交流維度素養(yǎng)要求學(xué)生具有合作交流的意愿與能力，能準確表達和評估探究過程與結(jié)果。對實驗復(fù)習(xí)而言，合作講評的交流拓展導(dǎo)向三方面內(nèi)容。

（1）交流探究報告的規(guī)范與實驗探究的注意事項?；诟鞣N實驗問題（現(xiàn)象的辨析與調(diào)整），品評實驗中不規(guī)范的表現(xiàn)，著力于實驗注意事項、實驗的控制、實驗偶然誤差的減少等環(huán)節(jié)，總結(jié)實驗問題的易錯點與避免方法。

（2）拓展學(xué)生整合資源解決問題的可遷移能力?；趯嶒灚@得的知識、原理、方法，交流相似條件下可以完成的其他實驗的應(yīng)用，從而橫向深度比較實驗復(fù)習(xí)要素。

（3）反思實驗復(fù)習(xí)收獲。交流個人在觀念認識、思維方法、探究能力、科學(xué)本質(zhì)等方面的“獲得感”，認識自己在復(fù)習(xí)深度、廣度、精度方面與他人的差異，在“平行教育”中提升實驗復(fù)習(xí)理解的高度。

三、策略實踐

（一）實踐環(huán)境

高三實驗專題復(fù)習(xí)時，學(xué)生已經(jīng)掌握實驗的一般學(xué)習(xí)程序，整體基礎(chǔ)不錯，有小組合作的基本組織和活動習(xí)慣。每節(jié)課前，學(xué)生已經(jīng)提前完成了相應(yīng)復(fù)習(xí)內(nèi)容的預(yù)設(shè)練習(xí)，對部分錯誤問題也有一定的個性化思考。實驗復(fù)習(xí)的關(guān)鍵問題都與操作和觀察有關(guān)，復(fù)習(xí)教學(xué)的環(huán)境轉(zhuǎn)移到實驗室，對部分有關(guān)器材、操作的問題，學(xué)生可以便利地再次體驗?；谝陨戏治?，筆者以合作講評的四方面策略展開“雙縫干涉測波長”實驗復(fù)習(xí)教學(xué)。

（二）實踐路徑

1.復(fù)習(xí)“操作”：基于問題串合作講評實驗重點環(huán)節(jié)

實驗“操作”問題重在觀察和分析方面，分層遞進適用于實驗原理、實驗器材、數(shù)據(jù)分析的組間講評，而實驗步驟方面突出實驗操作技能體驗，需要齊頭并進式的全員參與。圍繞實驗重點環(huán)節(jié)，這兩種任務(wù)問題串在講評中逐級推進，詳見表3（見下頁）。

2.復(fù)習(xí)“現(xiàn)象”：基于證據(jù)問題深度思考實驗偏差

各組呈現(xiàn)本組發(fā)現(xiàn)的各種“偏差”現(xiàn)象——小燈泡不亮、觀察不到條紋、條紋很暗、條紋模糊不清、條紋傾斜、分劃板傾斜、只可見部分條紋等不理想“證據(jù)”。組間集中思考并討論出現(xiàn)問題的可能原因，達成共識之后，跨組指導(dǎo)問題組調(diào)整實驗操作、力求調(diào)節(jié)出理想的實驗條紋，并做好相關(guān)操作優(yōu)化方法和現(xiàn)象變化的記錄。最終不論問題是否得到解決，都要真實呈現(xiàn)組間表述實驗現(xiàn)象變化的全過程。

3.復(fù)習(xí)“數(shù)據(jù)”：基于分析討論夯實實驗認知結(jié)構(gòu)

不同組通過平板電腦呈現(xiàn)自己組的讀數(shù)情況——有游標卡尺測量頭（20分度和50分度），還有螺旋測微器測量頭。交叉讀數(shù)分析、評價，可暴露各種讀數(shù)易錯問題。教師用平板電腦拍照呈現(xiàn)6個小組處理數(shù)據(jù)時的誤差分析（同時呈現(xiàn)預(yù)設(shè)的誤差相關(guān)問題）：條紋間距個數(shù)記錯、條紋與分劃線不平行、納米單位的有效數(shù)字保留不當?shù)?。組間辨析數(shù)據(jù)誤差的根源，學(xué)生主動從實驗原理、方法等角度解釋問題根源。

4.研討“拓展”：基于總結(jié)展望打開實驗創(chuàng)新空間

教師呈現(xiàn)預(yù)設(shè)復(fù)習(xí)題中的高頻錯題，引導(dǎo)小組結(jié)合復(fù)習(xí)課中的新認識討論錯因，然后選出組員分析講解錯題，學(xué)生有不懂的可以及時追問。一方面，這可讓課堂復(fù)習(xí)成果和收獲在學(xué)生自主的錯題講解中得到檢驗；另一方面，這又給予學(xué)生對創(chuàng)新型問題進行表達的空間。基于錯題或?qū)嶒炛械摹捌嫠济钕搿蓖卣箤嶒瀼?fù)習(xí)空間，如“不要凸透鏡”“不要單縫”“雙縫不同顏色濾光片”“單雙縫間有介質(zhì)”等創(chuàng)新型問題，既讓合作組員眼界大開，又讓“交流”素養(yǎng)生根發(fā)芽。

（三）實踐效果

“雙縫干涉測波長”實驗，往往需要在考前二輪、三輪復(fù)習(xí)中，由教師扛著實驗器材再次在課堂演示，甚至還有很多學(xué)生在考前再進實驗室反復(fù)練習(xí)以加深對考點的印象。而運用合作講評實驗復(fù)習(xí)策略，只要經(jīng)過一輪復(fù)習(xí)，學(xué)生就能擁有清晰的實驗情境印象、深刻的實驗錯點記憶，自然也就不用發(fā)愁于對應(yīng)的實驗測試練習(xí)了。

四、策略反思

筆者在高三實驗復(fù)習(xí)方面作了一系列教學(xué)探索，發(fā)現(xiàn)基于探究素養(yǎng)的學(xué)生合作講評實驗復(fù)習(xí)策略能激發(fā)學(xué)生的探究活力，且能提高實驗復(fù)習(xí)效率。此外，也存在一些問題：基礎(chǔ)薄弱班級，學(xué)生合作講評的熱情很高，但是講評的深度不夠，教師需要提供更多階梯和支架；實驗室管理員工作量增大，需要任課教師積極參與器材的擺設(shè)與管理；實驗復(fù)習(xí)配套練習(xí)的減量增“養(yǎng)”，需要任課教師自主組編預(yù)設(shè)習(xí)題，且其既要保證密切關(guān)聯(lián)講評要點，又要指向探究素養(yǎng)點考查。總之，探究素養(yǎng)導(dǎo)向的合作講評實驗復(fù)習(xí)策略雖行之有效，但需要任課教師更多專業(yè)投入的配合。