基于小組合作模式的實(shí)驗(yàn)課堂研究

◇　江蘇　肖春燕

基于小組合作模式的實(shí)驗(yàn)課堂研究

◇江蘇肖春燕

自主探究意識(shí)和技能型人才的培養(yǎng)是新時(shí)期高中物理教學(xué)的重點(diǎn)，小組合作模式能夠充分體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力，是新課改教學(xué)模式的重要趨勢.

1高中實(shí)驗(yàn)課程開展小組合作模式的必要性

1.1小組合作模式能充分培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,全球一體化趨勢日趨明顯,未來社會(huì)所需的人才必須具備優(yōu)良的團(tuán)隊(duì)協(xié)作技能,對(duì)于高中生而言,從課堂培養(yǎng)學(xué)生的相互依賴、相互信任意識(shí)至關(guān)重要．高中物理實(shí)驗(yàn)課的本質(zhì)在于激發(fā)學(xué)生自主思考的能力,能夠讓學(xué)生通過現(xiàn)象自發(fā)地歸納出基本的物理規(guī)律.如果開展小組模式教學(xué),學(xué)生不僅可以自發(fā)分配組織內(nèi)的角色,也可以最大限度地對(duì)所獲取的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行組內(nèi)討論,充分拓寬了高中生思維的廣度,有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)．

1.2小組合作模式能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性

學(xué)習(xí)主動(dòng)性直接決定了學(xué)習(xí)效果，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課主要是以老師帶領(lǐng)大家完成，學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)基本上依賴于老師的引導(dǎo)，某種程度上忽略了自主創(chuàng)新的意識(shí).如果在實(shí)驗(yàn)課上采用小組合作模式，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠較為自由地發(fā)揮自己的想象，同時(shí)有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)組內(nèi)成員的信任與交流技巧，最終使得學(xué)生具備較全面的物理技能，從根本上調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科的主動(dòng)性.

2基于小組合作模式的實(shí)驗(yàn)課案例分析

2.1“自由落體運(yùn)動(dòng)”小組實(shí)驗(yàn)課程

圖1自由落體運(yùn)動(dòng)

在講授該部分內(nèi)容之前必須給出充分的運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)理論的鋪墊,然而通過課本知識(shí)的灌輸很難加深學(xué)生對(duì)該規(guī)律的理解與總結(jié)．因此,自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的講授必須從實(shí)驗(yàn)入手,考慮到學(xué)生的主體作用,如果以小組討論的模式進(jìn)行自由落體實(shí)驗(yàn)的探究,必將能夠收到事半功倍的成效．

例如,在自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)課之前,老師所灌輸?shù)睦碚撚^點(diǎn)必須以客觀現(xiàn)象為依據(jù)．課堂上教師通過演示小實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的思維潛力,比如教師可以簡單地將一張白紙和橡皮作為研究對(duì)象,讓其從空中落下,然后設(shè)置問題,為本節(jié)新知識(shí)的導(dǎo)入做好鋪墊．該案例中可以設(shè)置的問題較為開放,比如讓學(xué)生回答這2種物體哪個(gè)先落地?此時(shí)按照常規(guī)認(rèn)知理論,學(xué)生定會(huì)異口同聲地回答是橡皮先落地,然而能否通過觀察讓學(xué)生給出總結(jié)性的觀點(diǎn)呢?

因此,上述課堂上有必要以分組的形式進(jìn)行總結(jié)性認(rèn)識(shí)．首先,不同小組可能給出不同的理論總結(jié),有人認(rèn)為和質(zhì)量有關(guān),有人認(rèn)為和體積有關(guān),然而最終的結(jié)論需要教師進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生自主在小組內(nèi)的探究意識(shí)．其次,不同小組的學(xué)生給出答案以后可以讓他們進(jìn)行組內(nèi)辯論,這樣不僅使得看待物理問題更加全面,而且培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素養(yǎng)．為了證明學(xué)生的觀點(diǎn)是否正確,老師進(jìn)一步將同樣的2張紙作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,將其中的一張揉成一團(tuán),另一張與第1次實(shí)驗(yàn)相同．第2次實(shí)驗(yàn)前,首先讓不同小組的學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)象預(yù)測,判斷哪個(gè)先落地.結(jié)果有人給出了答案,認(rèn)為揉成一團(tuán)后先落地．對(duì)于新知識(shí)的鋪墊而言,這2組實(shí)驗(yàn)已經(jīng)呈現(xiàn)出了很多的物理因素,最后小組總結(jié)過程中,在老師的科學(xué)誘導(dǎo)下會(huì)得到：空氣中下降的物體,其速度和空氣阻力有關(guān),該阻力直接取決于物體本身的特征.通過第2次實(shí)驗(yàn)可以認(rèn)為下降速度和質(zhì)量無關(guān)．

有了以上的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)以后,相信每個(gè)小組的學(xué)生對(duì)于空氣阻力以及在空氣中下落的物體的運(yùn)動(dòng)情況有了初步的認(rèn)識(shí)．然而,如何讓這部分前奏物理實(shí)驗(yàn)成為自由落體的有效支撐呢?必須將不同小組的結(jié)論進(jìn)一步驗(yàn)證,讓客觀物理現(xiàn)象沖擊學(xué)生主觀臆斷式的認(rèn)識(shí)．比如接著上述實(shí)驗(yàn)，老師繼續(xù)設(shè)置在真空管里的下落情況，此時(shí)可以選擇重量較大的鐵塊和紙團(tuán)對(duì)比，從同一高度下落后，發(fā)現(xiàn)2種物體同時(shí)到達(dá)最低點(diǎn)，進(jìn)一步說明了下落速度與重量無關(guān)的事實(shí).然而不同小組的同學(xué)對(duì)該結(jié)論的總結(jié)必然產(chǎn)生很大的差異，最后老師給出科學(xué)的解釋，表明物體當(dāng)不受外界阻力的情況下，豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度的變化與自身質(zhì)量無關(guān)，謂之自由落體運(yùn)動(dòng).

2.2高中物理摩擦力實(shí)驗(yàn)探究

摩擦力的學(xué)習(xí)是高中物理的難點(diǎn),對(duì)該部分實(shí)驗(yàn)課程的編排尤為關(guān)鍵,小組合作的模式使得學(xué)生對(duì)摩擦的理解更能加全面,通過不同小組之間的見解分析,能夠充分體現(xiàn)學(xué)生對(duì)摩擦力特性的自發(fā)性認(rèn)識(shí)．

圖2

例如,如圖2，粗糙斜面上靜止的物體受到沿著斜面向上的拉力F,試判斷該物體所受摩擦力的情況.

理想斜面是高中物理的常見模型,有必要設(shè)置專題實(shí)驗(yàn)課,采用小組討論的模式進(jìn)行針對(duì)性的訓(xùn)練．教師可以讓學(xué)生自發(fā)性地分組,給出不同的答案．

對(duì)于該題的小組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可能A組同學(xué)會(huì)認(rèn)為物體受到沿著斜面向上的摩擦力，否則物體會(huì)沿著斜面下滑，該組同學(xué)給出結(jié)論的依據(jù)通常是按照常規(guī)思維模式，體現(xiàn)了該組同學(xué)在思考物理問題時(shí)更傾向于常規(guī)思維的應(yīng)用；同時(shí)B組同學(xué)可能會(huì)認(rèn)為物體受到沿著斜面向下的摩擦力，否則在拉力F的作用下會(huì)沿著斜面向上運(yùn)動(dòng)，同樣該組同學(xué)也按照常規(guī)物理現(xiàn)象給出答案，不同的是與A組同學(xué)相比，這組同學(xué)在認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象時(shí)，缺乏從多角度觀察的能力，在觀察現(xiàn)象的同時(shí)只想到了其中某方面的物理規(guī)律，因此小組實(shí)驗(yàn)的模式能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)生在認(rèn)識(shí)物理規(guī)律時(shí)的不足；C組同學(xué)會(huì)認(rèn)為物體可能不受摩擦力的作用，因?yàn)橹亓屠沿著斜面的方向可能相互抵消等．

縱觀以上不同小組的意見,其實(shí)在沒有正式講解之前對(duì)斜面上摩擦力的分析已經(jīng)相當(dāng)充分,如果能夠?qū)⒁陨?組的意見有機(jī)整合起來,便是非?？茖W(xué)的斜面上摩擦力的分析模式．最終教師綜合不同意見給出標(biāo)準(zhǔn)分析,不難發(fā)現(xiàn),每組同學(xué)的意見都有一定的合理之處,摩擦力沿著斜面向上、向下或者不存在摩擦力主要取決于拉力F與重力在斜面方向上分力mgsinθ的大小關(guān)系,如果F>mgsinθ,則物體具有沿著斜面向上運(yùn)動(dòng)的趨勢,因此,B組同學(xué)觀點(diǎn)正確;如果F

高中物理實(shí)驗(yàn)課采用小組合作的模式能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生探究物理規(guī)律的積極性,進(jìn)而加深對(duì)物理規(guī)律的理解．當(dāng)然,小組合作模式的實(shí)驗(yàn)課教學(xué),需要教師的科學(xué)引導(dǎo),只有合理的實(shí)驗(yàn)課設(shè)計(jì),才能充分利用學(xué)生在小組內(nèi)的自由觀點(diǎn),拓寬思維的廣度,進(jìn)而提升學(xué)生的整體綜合素養(yǎng)．

(作者單位：江蘇省蘇州市吳江區(qū)青云實(shí)驗(yàn)中學(xué))