基于小組合作學(xué)習(xí)的物理實驗教學(xué)研究

戴清山 談亞杰

摘 要：實驗是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ)，也是物理教學(xué)的重要方法和手段?；谛〗M合作學(xué)習(xí)的物理實驗教學(xué)有助于學(xué)生學(xué)習(xí)能力和團隊精神的培養(yǎng)，有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。文章從轉(zhuǎn)換教師角色、精選實驗內(nèi)容、科學(xué)評價結(jié)果、開展家庭實驗等方面對基于小組合作學(xué)習(xí)的物理實驗教學(xué)方法進行探究，以期推動物理實驗教學(xué)效果的提升。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué);實驗教學(xué);小組合作學(xué)習(xí);能力培養(yǎng)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2020）13-0142-02

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)課程，物理實驗教學(xué)是素質(zhì)教育的重要環(huán)節(jié)?；谛〗M合作學(xué)習(xí)的物理實驗教學(xué)，能在提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的同時培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神，讓學(xué)生在互幫互助中完成教師布置的學(xué)習(xí)任務(wù)。運用小組合作學(xué)習(xí)模式開展物理實驗教學(xué)，符合新課程改革和培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)要求，能夠促進學(xué)生全面發(fā)展。

一、轉(zhuǎn)換角色，確立學(xué)生在實驗中的主體地位

在傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)中，教師扮演“導(dǎo)演”“編劇”“演員”多個角色，花費大量時間為學(xué)生灌輸實驗理論知識、操作步驟以及相關(guān)注意事項，學(xué)生只是扮演“忠實的觀眾”，模仿教師實驗操作步驟，缺少獨立思考和自主操作機會，這限制了學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力和實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。隨著新課程改革的全面實施，物理教師要徹底轉(zhuǎn)換角色，由“導(dǎo)演”“編劇”“演員”轉(zhuǎn)換為“指導(dǎo)者”“組織者”“管理者”“評價者”，突出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生在物理實驗中自主操作和相互交流，彼此分享實驗結(jié)果和結(jié)論，達(dá)到相互促進、共同提高的目的。

教師作為“指導(dǎo)者”，要從學(xué)生練習(xí)度、參與度、各個章節(jié)知識整合度以及課堂延伸度等方面指導(dǎo)實驗。以“滑輪”一課為例，教師指導(dǎo)學(xué)生運用實驗器材對滑輪特征進行探究，要求學(xué)生在小組合作中完成滑輪組裝，同時以豎直向上方向拉動彈簧測力計，使鉤碼處于平衡狀態(tài)，讓學(xué)生能夠準(zhǔn)確讀出彈簧測力計顯示的數(shù)值，認(rèn)真思考鉤碼承受重力和示數(shù)間的關(guān)系。然后讓學(xué)生嘗試改變彈簧測力計拉力方向并觀察比較。最后再讓學(xué)生改變鉤碼個數(shù)，重新操作實驗。通過小組合作實驗，學(xué)生學(xué)會了自主收集信息、歸納信息、處理信息，增強了動手操作能力。教師作為“組織者”，要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自由、平等、愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生對教師及合作者敞開心扉，針對實驗內(nèi)容提出自己的見解，能夠耐心聆聽小組其他成員對實驗的分析，做到教學(xué)相長。教師作為“管理者”，要結(jié)合實驗內(nèi)容制定規(guī)則，要求學(xué)生嚴(yán)格執(zhí)行，無論哪個小組違反規(guī)則都要接受相應(yīng)的懲罰。教師作為“評價者”，不僅要關(guān)注學(xué)生在實驗中的情況和結(jié)果以及學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成情況，還要注重培養(yǎng)學(xué)生人際交流和團隊合作精神，促進學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展。

二、注重效率，精心選取合作學(xué)習(xí)的實驗內(nèi)容

小組合作學(xué)習(xí)注重發(fā)揮每個學(xué)生的優(yōu)勢和作用，讓不同思維在小組合作中發(fā)生碰撞，能夠促使學(xué)生形成良好的創(chuàng)新意識與發(fā)散性思維。物理實驗教學(xué)更適用于小組合作學(xué)習(xí)，教師可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容難易程度、教學(xué)需求、客觀教學(xué)環(huán)境等多種因素選取合作學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高小組合作學(xué)習(xí)效率。

1.小組合作實驗內(nèi)容要具有趣味性

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要驅(qū)動力，學(xué)生對自身感興趣的事物往往會投入極大的熱情探究其奧秘。以學(xué)習(xí)大氣壓相關(guān)知識為例，教師可以選取“將裝滿水的紙杯添加紙蓋倒置后的‘覆杯實驗”作為小組合作內(nèi)容，此類實驗帶有神奇色彩，有較強的趣味性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會產(chǎn)生極強的探究欲望，從而調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性，全身心參與到小組合作學(xué)習(xí)中。

2.小組合作實驗內(nèi)容要具有探究性

教學(xué)內(nèi)容具有探究性，能調(diào)動學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和求知欲。學(xué)生通過合作實驗得出探究結(jié)論，有利于更好地理解和吸收所學(xué)知識。尤其在實驗驗證操作中，學(xué)生會因為自主控制實驗流程獲得成功而產(chǎn)生成就感和興奮感。學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)中還能夠強化團結(jié)協(xié)作精神，提高語言表達(dá)和人際交往能力。

3.小組合作實驗內(nèi)容要具有復(fù)雜性

部分物理實驗步驟較為復(fù)雜，單憑學(xué)生個體無法完成實驗，學(xué)生也會因此而喪失信心。開展小組合作學(xué)習(xí)能幫助學(xué)生順利完成實驗，即使遇到問題也能協(xié)力解決，提高學(xué)習(xí)效率。以浮力相關(guān)知識為例，該章節(jié)包含物體重量、形狀、液體深度、液體密度、液體重力與體積等內(nèi)容，憑借個體必然無法完成實驗任務(wù)，開展小組合作學(xué)習(xí)則能共同探究知識，順利完成相關(guān)實驗。

三、鼓勵參與，科學(xué)評價小組合作的實驗結(jié)果

評價是合作學(xué)習(xí)的重要組成部分，合作學(xué)習(xí)評價重點強調(diào)人人進步，并將其作為評價學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)和目標(biāo)?；谛〗M合作學(xué)習(xí)模式的評價將個人競爭轉(zhuǎn)變?yōu)槿后w競爭，將個人積分轉(zhuǎn)變?yōu)樾〗M積分，以小組總體成績作為獎勵參考依據(jù)，可以有效形成組內(nèi)合作與競爭氛圍，提高合作學(xué)習(xí)效率。

合作評價有多種形式，如學(xué)生自評、教師評價、組內(nèi)互評、組間互評等。教師只有結(jié)合小組合作學(xué)習(xí)情況靈活運用各種評價方式，才能達(dá)到激勵學(xué)生的效果。比如，教師將小組集體評價與個體評價相結(jié)合，結(jié)合小組討論和回答問題情況打分，如果小組成員合作氛圍良好可加分，實驗結(jié)果展示率高也加分，最終選出最佳合作小組、最佳小組長等，借此激勵學(xué)生積極參與到小組合作學(xué)習(xí)中。與此同時，還要將過程性與結(jié)果性評價相結(jié)合，注重評價學(xué)生參與程度與合作態(tài)度，關(guān)注學(xué)生取得的成績，才能實現(xiàn)小組合作實驗的目標(biāo)要求，達(dá)到提高學(xué)生整體素質(zhì)的目的。

四、貼近生活，開展家庭小組合作的實驗操作

物理教學(xué)要始終貼近學(xué)生實際生活，讓學(xué)生充分感受到物理知識就在身邊。小組家庭實驗是對課堂實驗教學(xué)的有效補充，是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、動手能力、創(chuàng)新能力和長期觀察能力的有效手段。教師在進行家庭合作實驗設(shè)計時應(yīng)該做到目標(biāo)明確，取材方便，操作簡單，占時較短。

1.目標(biāo)明確

進行家庭實驗的主要目的就是配合課堂教學(xué)，鞏固學(xué)生所學(xué)的相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新精神。對學(xué)生而言，在實驗操作中缺少明確目標(biāo)，就會對實驗過程產(chǎn)生迷茫，只有目標(biāo)明確才能讓學(xué)生全身心投入到實驗操作中。

2.取材方便

設(shè)計家庭實驗時要方便學(xué)生取材，引導(dǎo)學(xué)生留意身邊隨處可見的“器材”，鼓勵學(xué)生從各個方面觀察和重復(fù)操作，記錄實驗現(xiàn)象。比如，選取熱水和礦泉水瓶、易拉罐等作為基本器材進行“大氣壓強”家庭實驗，讓學(xué)生了解大氣有壓強。再如，選取橡皮、長螺絲、粗細(xì)均勻的筆管、細(xì)線等器材進行“杠桿找平衡”家庭實驗，學(xué)會自主調(diào)節(jié)杠桿，探究杠桿平衡條件。

3.操作簡單

家庭實驗應(yīng)便于操作。以光的放射相關(guān)知識為例，教師讓小組觀察將一枚硬幣放入水杯中，不同位置、不同水位等變化之后看到的杯中硬幣，并歸納總結(jié)該實驗結(jié)論和蘊含的道理。

4.占時較短

當(dāng)前，學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)較重，教育部門也在大力倡導(dǎo)為學(xué)生減負(fù)，因此，教師設(shè)計的家庭實驗數(shù)量不應(yīng)過多，實驗占用時間也不宜過長，應(yīng)著重體現(xiàn)“精致”，達(dá)到小組合作實驗教學(xué)的目的即可。

總之，實驗是物理教學(xué)的重要組成部分，能促使學(xué)生更好地理解物理知識和規(guī)律。在實驗教學(xué)中實施小組合作學(xué)習(xí)能調(diào)動每個學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)其潛在探究知識的欲望，能有效拉近師生、學(xué)生之間的距離，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的同時培養(yǎng)其團隊合作精神，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

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