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物理学是一门以实验为基础的科学，实验在物理学习中发挥着其他物理内容不可替代的作用，课程改革也让老师们逐步从“讲实验”进步到“做实验”。然而目前的分组实验学习，基本上是老师先将实验从头到尾讲解一遍，直接将实验内容灌输给学生，然后学生再到实验室象征性地操作一遍实验。如此乏味的机械操作，不仅浇灭了学生对物理实验的兴趣，更失去了培养学生实验能力的宝贵机会，这显然与我们国家大力倡导的培养学生核心素养的理念是相违背的。笔者尝试建立一种新的实验学习方式，以便更好地发挥用物理实验培养学生实验能力的功能。
一、三种实验报告方式的对比分析
1.传统的实验报告：传统的实验报告是指学生对实验工作的全面总结，形成书面汇报，并在实验结束后上交给老师。一般分为预习报告和课后报告两部分。预习报告的内容包括实验名称、实验目的、实验原理（简要的实验理论依据、实验方法、主要计算公式及公式中各量的物理意义、公式成立所应满足的实验条件、实验电路图、光路图和实验装置示意图等）、实验步骤、数据表格等。课后报告的内容包括数据记录、数据处理、小结或讨论等。传统实验报告重在最终结果的呈现，但在互动性、引导性方面的功能比较欠缺，尤其是无法促使学生自主学习、探究思考。
2.探究日志：探究日志是学生对自己探究过程的详细记录，比传统的实验记录要多一些深入思考的内容，探究日志本质上就是记录一直向前进行着的与探究情形的会话，这能帮助他人更好地了解一个人在给定的情景中是如何学习和怎样处理问题的。通常是学生进行科学探究实验，学生通过自己的研究和经历建立起对知识的理解，同时在经历探究活动中记录探究日志。这种方式比较适合运用于有系列环节、时间宽裕、能够有多次操作机会的探究实验，而按照高中物理课程安排，一个物理实验一般只有一节课的时间，所以不能生搬硬套探究日志这种形式，而可以适当借鉴其有用的理念。
3.工作单：工作单是老师预先设计的，以供学生记录实验过程及结果的文件。不同研究者在工作单的具体内容、语言表述、形式、难度上均会存在一些差异，但包括的几大要素基本是一致的，即任务名称、实验器材、任务描述、任务要求、各项子问题等，这些要素构成了工作单的基本框架结构。国内外学者的研究工作均集中于评价功能，工作单的内容都略显单一，缺乏实验任务的完整性，并且实验方案的设计及实验反思的内容涉及较少。其实，可以借鉴工作单这种形式，但在结构、内容、侧重点上需作进一步改变，才能真正运用到高中物理实验的学习中。
下面笔者尝试采用工作单为基本框架，以实验任务作为组织形式，制定学习辅助材料，以帮助同学们进行课前预习思考，课堂实验过程记录及反思，课后实验总结，并将其命名为实验任务卡。
二、实验任务卡的设计
1.实验任务卡的基本样式及要素：实验任务卡从结构、功能或学习内容等方面进行划分，可分为许多种类。首先，要制定实验任务卡的基本样式、基本要素，再依据不同的需求，由基本样式派生出具体类型的实验任务卡。实验任务卡基本要素包括标题、学生基本信息、实验器材、子任务、教师评语等，其中每个子任务包括任务名称、任务要求、任务分析、任务实施和任务结果。实验任务卡涉及的要素较多，每张实验任务卡并不要求一定要涵盖所有要素，可以依据实际需要选择某几项，形成实验任务卡。实验任务卡涉及的各个要素的详细说明如表l所示。
2.实验任务卡的制定程序：制定实验任务卡的程序可以分为三步。
第一步，确定任务卡的训练类型。按照任务卡中各项要素的完整程度，允许学生操作的自由度，将任务卡分为开放型、半开放型和封闭型。（1）开放型的任务卡只给出“标题”“任务名称”及“任务要求”，有时甚至“任务要求”都要由学生来完成，其余的内容都是空白的，此种类型任务卡的难度最大，重在培养学生的自主研究、自主设计、自主操作的能力，比较适合学习层次较高的同学，可以作为课外研究性学习的辅助。（2）半开放型任务卡的内容也不完整，但会给出实验任务的基本思路，并会对学生提出一些问题，这些问题与学生进行实验任务的操作是相辅相成的，对学生的任务操作有所启发、提示，又不是全盘给出，需要学生思考才能完成。此种类型任务卡非常适合课堂学习。（3）封闭型的任务卡，所有内容几乎都是给出的，只有极少部分内容由学生完成，甚至可以当成实验教材使用，能够使水平不高的学生比较容易理解老师讲解的内容，提高学习的质量与效率。
第二步，分解任務。可以依据课前、课中、课后的时间轴线对实验任务进行分解，其中课中的实验操作还可以按照实验本身的结构来划分。实验任务按照课堂时间轴线的划分如表2所示。
第三步，根据具体的学习要求设计每个子任务中的各项内容。确定的依据是此张任务卡训练要求及使用对象的学习水平，以此确定每项内容的难度、提示程度和开放程度。
三、实验任务卡在“应用电火花打点计时器探究牛顿第二定律”实验中的呈现
1.确定任务卡的训练类型。任务卡的目的是要学生依据实验目的，应用所学知识分析实验原理，利用实验室提供的器材设计出实验方案，同时经历实验过程采集数据，掌握数据分析的方法，加深对牛顿第二定律的理解，故采用半开放型的实验任务卡。
2.分解子任务。本实验可分解为“认识和使用电火花打点计时器、平衡小车与轨道之间的摩擦力、研究小车加速度与质量之间的关系、研究小车加速度与合外力之间的关系、处理纸带数据和分析实验结果”等六个子任务。
3.确定每个子任务的具体内容。任务卡在每个子任务中均以提问的方式给出提示内容和实验思路，目的是要学生通过自己的预习和课堂实验，达到培养学生实验能力的效果。
在实验学习中采用上述实验任务卡，学生可以经历模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等实验活动的全过程，提高学生学习的参与度，激发学生的物理学习热情，有效培养学生的物理实验能力。
作者单位：广东省广州市广州大学附属中学
一、三种实验报告方式的对比分析
1.传统的实验报告：传统的实验报告是指学生对实验工作的全面总结，形成书面汇报，并在实验结束后上交给老师。一般分为预习报告和课后报告两部分。预习报告的内容包括实验名称、实验目的、实验原理（简要的实验理论依据、实验方法、主要计算公式及公式中各量的物理意义、公式成立所应满足的实验条件、实验电路图、光路图和实验装置示意图等）、实验步骤、数据表格等。课后报告的内容包括数据记录、数据处理、小结或讨论等。传统实验报告重在最终结果的呈现，但在互动性、引导性方面的功能比较欠缺，尤其是无法促使学生自主学习、探究思考。
2.探究日志：探究日志是学生对自己探究过程的详细记录，比传统的实验记录要多一些深入思考的内容，探究日志本质上就是记录一直向前进行着的与探究情形的会话，这能帮助他人更好地了解一个人在给定的情景中是如何学习和怎样处理问题的。通常是学生进行科学探究实验，学生通过自己的研究和经历建立起对知识的理解，同时在经历探究活动中记录探究日志。这种方式比较适合运用于有系列环节、时间宽裕、能够有多次操作机会的探究实验，而按照高中物理课程安排，一个物理实验一般只有一节课的时间，所以不能生搬硬套探究日志这种形式，而可以适当借鉴其有用的理念。
3.工作单：工作单是老师预先设计的，以供学生记录实验过程及结果的文件。不同研究者在工作单的具体内容、语言表述、形式、难度上均会存在一些差异，但包括的几大要素基本是一致的，即任务名称、实验器材、任务描述、任务要求、各项子问题等，这些要素构成了工作单的基本框架结构。国内外学者的研究工作均集中于评价功能，工作单的内容都略显单一，缺乏实验任务的完整性，并且实验方案的设计及实验反思的内容涉及较少。其实，可以借鉴工作单这种形式，但在结构、内容、侧重点上需作进一步改变，才能真正运用到高中物理实验的学习中。
下面笔者尝试采用工作单为基本框架，以实验任务作为组织形式，制定学习辅助材料，以帮助同学们进行课前预习思考，课堂实验过程记录及反思，课后实验总结，并将其命名为实验任务卡。
二、实验任务卡的设计
1.实验任务卡的基本样式及要素：实验任务卡从结构、功能或学习内容等方面进行划分，可分为许多种类。首先，要制定实验任务卡的基本样式、基本要素，再依据不同的需求，由基本样式派生出具体类型的实验任务卡。实验任务卡基本要素包括标题、学生基本信息、实验器材、子任务、教师评语等，其中每个子任务包括任务名称、任务要求、任务分析、任务实施和任务结果。实验任务卡涉及的要素较多，每张实验任务卡并不要求一定要涵盖所有要素，可以依据实际需要选择某几项，形成实验任务卡。实验任务卡涉及的各个要素的详细说明如表l所示。
2.实验任务卡的制定程序：制定实验任务卡的程序可以分为三步。
第一步，确定任务卡的训练类型。按照任务卡中各项要素的完整程度，允许学生操作的自由度，将任务卡分为开放型、半开放型和封闭型。（1）开放型的任务卡只给出“标题”“任务名称”及“任务要求”，有时甚至“任务要求”都要由学生来完成，其余的内容都是空白的，此种类型任务卡的难度最大，重在培养学生的自主研究、自主设计、自主操作的能力，比较适合学习层次较高的同学，可以作为课外研究性学习的辅助。（2）半开放型任务卡的内容也不完整，但会给出实验任务的基本思路，并会对学生提出一些问题，这些问题与学生进行实验任务的操作是相辅相成的，对学生的任务操作有所启发、提示，又不是全盘给出，需要学生思考才能完成。此种类型任务卡非常适合课堂学习。（3）封闭型的任务卡，所有内容几乎都是给出的，只有极少部分内容由学生完成，甚至可以当成实验教材使用，能够使水平不高的学生比较容易理解老师讲解的内容，提高学习的质量与效率。
第二步，分解任務。可以依据课前、课中、课后的时间轴线对实验任务进行分解，其中课中的实验操作还可以按照实验本身的结构来划分。实验任务按照课堂时间轴线的划分如表2所示。
第三步，根据具体的学习要求设计每个子任务中的各项内容。确定的依据是此张任务卡训练要求及使用对象的学习水平，以此确定每项内容的难度、提示程度和开放程度。
三、实验任务卡在“应用电火花打点计时器探究牛顿第二定律”实验中的呈现
1.确定任务卡的训练类型。任务卡的目的是要学生依据实验目的，应用所学知识分析实验原理，利用实验室提供的器材设计出实验方案，同时经历实验过程采集数据，掌握数据分析的方法，加深对牛顿第二定律的理解，故采用半开放型的实验任务卡。
2.分解子任务。本实验可分解为“认识和使用电火花打点计时器、平衡小车与轨道之间的摩擦力、研究小车加速度与质量之间的关系、研究小车加速度与合外力之间的关系、处理纸带数据和分析实验结果”等六个子任务。
3.确定每个子任务的具体内容。任务卡在每个子任务中均以提问的方式给出提示内容和实验思路，目的是要学生通过自己的预习和课堂实验，达到培养学生实验能力的效果。
在实验学习中采用上述实验任务卡，学生可以经历模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等实验活动的全过程，提高学生学习的参与度，激发学生的物理学习热情，有效培养学生的物理实验能力。
作者单位：广东省广州市广州大学附属中学