指向“减负增养”的合作讲评复习策略*——以基于探究素养的“双缝干涉测波长”实验复习教学为例

周金中|浙江省镇海中学

高三实验复习课往往都是教师在教室里讲授，而且往往是按照常见考试问题从头强调到尾，但复习效果总是不尽如人意：器材记不住、操作要点把不住、数据分析总出错。但凡考试，实验都是失分的重灾区，即使是一些理论知识掌握比较扎实的学生也是如此。而在“双新”“双减”背景下，实验教学更强调探究素养，一线教师迫切需要夯实探究素养、提升实验复习效率。笔者以科学探究素养为导向，针对传统实验复习的难点和痛点开展了一系列教学实践研究，探索出了合作讲评复习策略。

一、策略构想

（一）素养导向明确实验复习教学目标指向

物理是以实验为基础的学科，不论是从物理教育教学目标，还是从考试要求来看，实验复习教学目标都不能简单停留在“实验知识与实验技能”层面的笼统表述，而应着力于核心素养导向下学习行为表现的精准有效评价，指向强化实验（模型）情境、可视化实验操作、深度思考实验证据、体验交流实验解释等素养点的发展。

（二）合作学习激发实验复习主体活力

复习的主体是学生而非教师，因此，我们必须改变教师全程讲的现状，让学生来讲评。但现实课堂中，绝大部分学生的认识和理解都比较片面，很难在短时间内全面表述。吴磊峰等人的研究表明：“以生为本”的学生小组合作，集合众家智慧来发言，能充分全面激发学生学习活力[1]。基于个性化实验认知的合作学习不仅可以为学生创造交流时空，还可以“倒逼”学生积极参与表达。

（三）互动评价促进实验复习过程深度建构

维果茨基的社会认知发展理论认为：人是社会历史的产物，所有的知识都起源于社会交流，认知发展的过程很大程度上取决于人际交流。因此，评价是促进学习的有效手段，特别是同伴的评价，能从同伴学习的视角激发学生对问题的理解，使其深度思考、主动建构。学生之间的互动评价不是表面上的认真听课，而是积极主动地回忆并重建知识结构，在深度思考和系统整理中实现真正的复习。

（四）“学为中心”优化实验复习资源精准聚力

郑志湖老师大力倡导“学为中心”教学思想，认为有必要主动优化课堂教学资源调动学生学习的积极性和主动性[2]。“学为中心”的互动讲评意味着教师活动应专注于教学的引导与管理（问题任务与问题串设计），以及教学资源的合理运用（实验器材的展示、实验问题的发现、学生互动点评与统计分析）。实施“学为中心”的互动讲评复习，教师能从喋喋不休的讲授课中解放出来，以拥有更多的课堂时间来调动实验复习资源、课堂辅助资源，从而精准指向实验复习的重难点。

二、策略内容

科学探究素养主要是针对物理实验探究作表述的，而《高中物理学业质量标准》则从五级水平来表述物理教学中对科学探究素养的要求。以最高的水平5（针对高水平大学选择）为例，其对问题、证据、解释、交流等探究素养的四个维度分别要求：能面对真实情境，从不同角度提出并准确表述可探究的物理问题，作出科学假设；能制订有一定新意的科学探究方案，灵活选用合适的器材获得数据；能用多种方法分析数据，发现规律，形成合理的结论，用已有的物理知识作出科学解释；能撰写完整规范的科学探究报告，交流、反思科学探究过程与结果。尽管各级考试要求不同，如学考是水平2要求，选考是水平4要求，但评价标准都是从科学探究素养的四个维度出发的。结合实验复习课的常规教学形态，笔者认为，合作讲评实验复习策略的内容可从以下四个方面具体展开。

（一）问题任务导向重温实验过程

基于复习课堂教学目标，教师要把复习内容分解成若干子问题或者问题串，形成与之对应的问题任务。围绕问题任务，学生先分组梳理，再作主旨发言，讲述实验基本过程。问题任务重点设置在对实验目的、原理、方法、器材、操作步骤、数据处理方法的温习和结论的表述上。对于常见的三种类型（探究型、验证型、测量型）实验，问题任务可以是小组之间对同一主题层层递进重温过程，也可以是某一小组对某一方案全过程展示并让其他小组补充回顾，其施行方式详见表1。

表1 实验问题任务施行方式

分层递进型任务适用于小组合作机制比较成熟的状态，其优势是能督促全员处于解决问题任务的“重温”学习状态，不足是个别组员沉浸于局部问题而难以把握整体的实验过程；齐头并进型任务对于基础比较薄弱的小组有很强的促进作用，其优势是可重温完成实验的过程，缺点是合作讲评的紧迫感不强。

（二）证据意识导向激发深度思考

证据意识以证据心态、证据观念、证据理论三个层次的心理活动的形成与结果存在[3]，常见于法律问题范畴。探究素养证据维度的重点是探究方案的“新意”，即对实验原理方法的研判以及对如何选择与待测量精准对应的器材的思考。实验教学中的证据意识导向，意味着学生的合作要着力于让组员亲身经历实验方案的猜想、验证、评估等证据获得的全过程，且讲评要引起他人对现象或数据等证据材料的质疑。为此，合作讲评实验复习的导向就是要在探究方案的优缺点、现象或数据获得的途径等方面激发学生的深度思考，详见表2。

表2 合作讲评实验复习的导向

（三）解释论证导向促进认知建构

皮亚杰认知发展理论认为，智力发展是儿童与环境动态、持续地相互作用的结果，单方面强调儿童的天性或单方面强调环境的影响是无意义的。解释论证就是要分析实验设计是否合理、对实验数据或现象进行综合分析，论证猜想与假设是否成立、实验结果是否能验证已有理论或解释学习中的疑问等，最终得出科学结论的过程。

在实验复习中，学生建基于探究活动和科学思维的认知结构不断经历“同化”“顺应”的“平衡”等心理过程，而解释论证既可提供认知建构所需的环境，又可让学生“动态”参与。实验复习中合作讲评的解释论证的导向主要体现在三个方面。

（1）教师在解释讲评问题时，关注学生分析论证的能力，解释的主体问题紧密联系目标与证据之间的分析和推理逻辑。

（2）小组自评的重点是对数据处理过程的描述、解释，突出使用不同方法和手段分析处理信息的系统误差。

（3）组间互评的落脚点是数据疑点与探究结果、变化趋势间的关系，助力学生内化基于实验复习讲评而建构的新实验知识结构。

（四）交流拓展导向反思实验收获

科学探究的交流维度素养要求学生具有合作交流的意愿与能力，能准确表达和评估探究过程与结果。对实验复习而言，合作讲评的交流拓展导向三方面内容。

（1）交流探究报告的规范与实验探究的注意事项。基于各种实验问题（现象的辨析与调整），品评实验中不规范的表现，着力于实验注意事项、实验的控制、实验偶然误差的减少等环节，总结实验问题的易错点与避免方法。

（2）拓展学生整合资源解决问题的可迁移能力。基于实验获得的知识、原理、方法，交流相似条件下可以完成的其他实验的应用，从而横向深度比较实验复习要素。

（3）反思实验复习收获。交流个人在观念认识、思维方法、探究能力、科学本质等方面的“获得感”，认识自己在复习深度、广度、精度方面与他人的差异，在“平行教育”中提升实验复习理解的高度。

三、策略实践

（一）实践环境

高三实验专题复习时，学生已经掌握实验的一般学习程序，整体基础不错，有小组合作的基本组织和活动习惯。每节课前，学生已经提前完成了相应复习内容的预设练习，对部分错误问题也有一定的个性化思考。实验复习的关键问题都与操作和观察有关，复习教学的环境转移到实验室，对部分有关器材、操作的问题，学生可以便利地再次体验。基于以上分析，笔者以合作讲评的四方面策略展开“双缝干涉测波长”实验复习教学。

（二）实践路径

1.复习“操作”：基于问题串合作讲评实验重点环节

实验“操作”问题重在观察和分析方面，分层递进适用于实验原理、实验器材、数据分析的组间讲评，而实验步骤方面突出实验操作技能体验，需要齐头并进式的全员参与。围绕实验重点环节，这两种任务问题串在讲评中逐级推进，详见表3（见下页）。

2.复习“现象”：基于证据问题深度思考实验偏差

各组呈现本组发现的各种“偏差”现象——小灯泡不亮、观察不到条纹、条纹很暗、条纹模糊不清、条纹倾斜、分划板倾斜、只可见部分条纹等不理想“证据”。组间集中思考并讨论出现问题的可能原因，达成共识之后，跨组指导问题组调整实验操作、力求调节出理想的实验条纹，并做好相关操作优化方法和现象变化的记录。最终不论问题是否得到解决，都要真实呈现组间表述实验现象变化的全过程。

3.复习“数据”：基于分析讨论夯实实验认知结构

不同组通过平板电脑呈现自己组的读数情况——有游标卡尺测量头（20分度和50分度），还有螺旋测微器测量头。交叉读数分析、评价，可暴露各种读数易错问题。教师用平板电脑拍照呈现6个小组处理数据时的误差分析（同时呈现预设的误差相关问题）：条纹间距个数记错、条纹与分划线不平行、纳米单位的有效数字保留不当等。组间辨析数据误差的根源，学生主动从实验原理、方法等角度解释问题根源。

4.研讨“拓展”：基于总结展望打开实验创新空间

教师呈现预设复习题中的高频错题，引导小组结合复习课中的新认识讨论错因，然后选出组员分析讲解错题，学生有不懂的可以及时追问。一方面，这可让课堂复习成果和收获在学生自主的错题讲解中得到检验；另一方面，这又给予学生对创新型问题进行表达的空间。基于错题或实验中的“奇思妙想”拓展实验复习空间，如“不要凸透镜”“不要单缝”“双缝不同颜色滤光片”“单双缝间有介质”等创新型问题，既让合作组员眼界大开，又让“交流”素养生根发芽。

（三）实践效果

“双缝干涉测波长”实验，往往需要在考前二轮、三轮复习中，由教师扛着实验器材再次在课堂演示，甚至还有很多学生在考前再进实验室反复练习以加深对考点的印象。而运用合作讲评实验复习策略，只要经过一轮复习，学生就能拥有清晰的实验情境印象、深刻的实验错点记忆，自然也就不用发愁于对应的实验测试练习了。

四、策略反思

笔者在高三实验复习方面作了一系列教学探索，发现基于探究素养的学生合作讲评实验复习策略能激发学生的探究活力，且能提高实验复习效率。此外，也存在一些问题：基础薄弱班级，学生合作讲评的热情很高，但是讲评的深度不够，教师需要提供更多阶梯和支架；实验室管理员工作量增大，需要任课教师积极参与器材的摆设与管理；实验复习配套练习的减量增“养”，需要任课教师自主组编预设习题，且其既要保证密切关联讲评要点，又要指向探究素养点考查。总之，探究素养导向的合作讲评实验复习策略虽行之有效，但需要任课教师更多专业投入的配合。