初中物理實驗教學中小組合作學習的實踐與研究

摘 要：物理是初中生接觸的一門工具性、基礎性、實驗性學科，對學生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)、實踐能力的提升、探究意識的增強都有重要而顯著的作用。而且，進入初中階段后，很多學生在物理知識儲備、物理認知體系構建、物理綜合素養(yǎng)形成、實踐應用能力塑造等方面都有了一定的基礎，對初中物理學習內容、諸多具體物理問題也有更深刻的感知與理解。基于此，教師應將小組合作學習充分滲透至初中物理實驗教學領域，在具體教學實踐中通過優(yōu)化初中物理實驗教學合作策略、變革合作方式、整合合作內容、開展合作活動，讓學生在彼此合作中取長補短、相互學習，切實提高初中物理實驗教學效率，提升學生物理綜合素養(yǎng)。

關鍵詞：初中物理;實驗教學;小組合作學習

中圖分類號：G420? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2021）42-0011-03

作者簡介：陳茂華（1974.8—），男，廣西壯族自治區(qū)玉林市博白縣雙旺鎮(zhèn)初級中學，中學一級教師。

引 言

隨著新課程改革的深度推進，小組合作學習作為輔助教學策略被深度應用于初中物理實驗教學領域，其對培養(yǎng)學生協(xié)作互助意識、凸顯學生課堂主體地位、優(yōu)化師生關系產(chǎn)生了重要影響。學生在小組合作學習中通過研討交流、互助合作、分享探究，深入理解初中物理實驗現(xiàn)象、方案、原理、結論，對具體物理實驗問題的分析也會更加深刻，從而有效提升實驗教學效率與學生學科核心素養(yǎng)[1]。因此，教師在初中物理實驗教學中應多開展小組合作學習的活動，并通過優(yōu)化與整合諸多具有針對性、多元性、豐富性的合作策略，使其更好地服務于初中物理實驗教學發(fā)展，促使初中物理實驗教學在更為科學、高效、多元、豐富的路徑中開展[2]。

一、初中物理實驗教學中小組合作學習應用的現(xiàn)狀分析

目前，小學合作教學在初中物理實驗教學中的應用已經(jīng)比較普遍，且取得了較好的效果，受到廣大師生的普遍認可與高度關注。但是，在借助小組合作教學策略開展初中物理實驗教學時，一些教師由于對實驗目標研究不深入，對學生現(xiàn)狀關注不充分，導致小組合作學習在具體應用中依然存在諸多問題和弊端。這在很大程度上制約了教學效能的彰顯、合作預期目標的達成[3]。

（一）組員構架不均衡，小組組合不夠合理

眾所周知，科學的小組構架、分工、組合是保障小組合作學習效率的關鍵。但是，部分教師在分小組時忽視了不同學生的認知現(xiàn)狀，致使有些表面看似搭配合理的小組，實則存在很大差異。有的小組成員性格活潑、表現(xiàn)積極;有的小組成員基礎薄弱、合作乏力[4]。這一弊病在很大程度上嚴重制約了小學合作學習作用的發(fā)揮和效能的彰顯，難以切實滿足每一位學生的發(fā)展需要。

（二）合作任務不夠明確，協(xié)作目標不夠精準

科學、精準、明確的小組分工是確保小學合作學習高效的關鍵。而且，小組合作學習的基本目的是通過組員之間的協(xié)作、互助、研討、交流，最大限度地激活學生認知潛能，突破教學難點。但是，很多教師在設定小組合作任務時往往更偏重于學優(yōu)生，導致小組合作學習成了學優(yōu)生的“獨角戲”，實際教學效果與預期教學目標背離甚遠，這也嚴重影響了大多數(shù)學生的學習和發(fā)展[5]。

（三）教學評價不夠嚴謹，學生發(fā)展受限較多

在小組合作教學中，科學的教學評價是確保小組合作教學效率提升的重點。但是，很多教師忽視了教學評價的作用，很少對小組之間的合作情況、合作表現(xiàn)，小組成員之間的合作表現(xiàn)、現(xiàn)狀等進行點評、評判，導致小組合作學習的競爭性、互助性作用難以發(fā)揮。這也嚴重影響了學生協(xié)作、交流、分享、探究的興趣培養(yǎng)，使看似豐富的小組合作學習實則限制了學生的認知發(fā)展[6]。

二、借助小組合作學習開展初中物理實驗教學的作用

小組合作學習在初中物理實驗教學中的充分應用，可以使學生的合作意識、協(xié)作能力得到更深入、全面、有效的培養(yǎng)，為實驗教學的有效開展、深度推進提供保證。在合作與互助的過程中，學生的認知差異、思維缺陷會得到切實減小和彌補，其還有助于提升實驗教學效能與培養(yǎng)學生素養(yǎng)。而且，在小組合作的基礎上，學生參與實驗教學的積極性、主動性、自覺性會得到全面提升，其主體地位也得以凸顯，這也避免了實驗教學過程中因為動手能力欠缺、實驗技能不足等誘發(fā)各類問題，使初中物理實驗教學向縱深方向發(fā)展[7]。

（一）有助于學生合作互助意識的培養(yǎng)

學生通過小組合作開展物理實驗，不僅能加深彼此之間的了解，也可在潛移默化中形成基本的合作意識、合作能力，這對其健全人格的塑造具有重要意義。同時，隨著學生之間的深入合作，源自其認知領域的諸多缺憾、不足也會得到有效彌補，這更利于提升實驗精準度、精細化。而且，在合作學習的影響下，學生的實驗技能、理論基礎也會逐步提升。這對物理實驗教學的高質量開展是十分有益的。

（二）有助于物理實驗教學效能的強化

學生通過合作完成實驗任務，能更深刻理解實驗中涉及的物理原理、方案、現(xiàn)象、結論等。小組合作學習不僅能切實提升實驗教學的效率，對學生認知能力的提升也有重要影響。尤其在實驗數(shù)據(jù)的記載、實驗現(xiàn)象的觀察、實驗結論的分析等環(huán)節(jié)，學生通過互相之間的合作與互助，能夠規(guī)避一些低級錯誤，這不僅有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膽B(tài)度、科學精神，也能促進初中物理教學效率的提高[8]。

（三）有助于學生物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

物理實驗教學的開展，不但在無形之中增強了學生的動手操作、實踐應用、合作探究意識，而且對學生物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要意義。而小組合作學習的開展，更利于學生解決實驗領域的問題，既能拓寬實驗教學路徑，又能為學生的認知發(fā)展奠定基礎。更重要的是，學生通過合作、互動、研討，會更深刻地理解實驗原理，培養(yǎng)其關鍵能力與必備品格，提升物理學科核心素養(yǎng)。這也能為實驗教學的針對性、實效性提供堅實保障。

三、初中物理實驗教學中小組合作學習的實踐與應用措施

將小組合作學習應用至初中物理實驗教學，有很強的現(xiàn)實性與必要性。教師在借助小組合作學習開展初中物理實驗教學時，應以學生為主體，關注學生在實驗探究中的合作現(xiàn)狀與認知差異，對學生進行科學、有效、深入的引導，在確保小組合作學習作用得以切實發(fā)揮的基礎上，促進初中物理實驗教學發(fā)展[9]。

（一）優(yōu)化小組合作策略，培養(yǎng)學生思維能力

很多初中物理實驗具有很強的抽象性。對于一些難度較大、構架復雜的實驗問題，很多學生往往很難依靠自主探究獲得精準、深刻、充分的認知，其思維培養(yǎng)與學習發(fā)展也受到嚴重束縛。針對不同實驗問題和實驗難點，教師可引導學生在合作研討、互動交流中分享想法和思路，在互補、互助、互促中不斷拓寬思維、加深理解，并鼓勵學生在相互借鑒、學習中積極尋求創(chuàng)新，使其運用創(chuàng)新思維、發(fā)散思維、逆向思維等不同思維方式進行實驗探究，提升學生的思維能力。

例如，在進行“探究歐姆定律”實驗教學時，教師可以采用小組合作的方式，讓學生根據(jù)電壓表和電流表的使用方法，連接電路，進行實驗，并結合預定實驗方案，經(jīng)過反復操作與驗證，最后得出結論：更換定值電阻可使電阻R的大小改變，通過調節(jié)變阻器可使導體兩端電壓保持不變。學生在相互評價、研討、反饋、交互中對“歐姆定律”的內涵進行深入理解，達到提升實驗教學效率、培養(yǎng)學生思維能力的目的。

（二）優(yōu)化小組合作內容，激活學生認知潛能

針對不同物理實驗內容的特性，為了確保小組合作學習的實效性與豐富性，教師必須在小組合作任務設計上尋求突破。一方面，結合實驗目標，合作內容要凸顯梯度性與遞進性，讓學生在由易到難、由淺入深的研討探究中逐步提升，獲得發(fā)展。同一實驗可以采用不同方案靈活開展，實現(xiàn)對學生實驗意識與探究精神的深度培養(yǎng)。另一方面，根據(jù)實驗要求，合作任務要具有針對性與探究性，切實調動學生的積極性與探究欲，促使不同學生的認知潛能得到有效激活。

例如，在開展“物態(tài)變化”實驗教學中，為了確保學生全面理解水的汽化和液化的實質，教師可以采用小組合作的方式，要求學生以小組為單位自行設計具體驗證實驗，用酒精燈加熱溫水直至沸騰，觀察其現(xiàn)象，并記錄下來，同時在燒杯的上方懸置白色瓷板，觀察水沸騰后蒸發(fā)汽化，隨后凝結在白色瓷板上液化為小水珠。各小組可以比一比，看哪一組最先正確并規(guī)范地完成實驗，這能切實提高學生的參與度、積極性。最后，教師可以讓學生在對比分析中得出結論，深入掌握水的物態(tài)變化過程，以此達到激活學生認知潛能的目的。

（三）尊重學生個體差異，滿足學生學習需求

針對初中實驗教學的知識特性與育人導向，教師應以小組合作活動為輔助，加強對學生個體差異的關注，并結合不同學生的特點與實際學情，優(yōu)化實驗過程中的合作方法指導、合作任務要求，讓每一位學生都能夠在滿足自身發(fā)展需求的基礎上進行合作與互助，參與實驗探究。教師應將合作意識培養(yǎng)貫穿于初中物理實驗教學的方方面面，使學生在小組合作、互助分享、共同提高的同時，樹立合作精神，養(yǎng)成善于合作、學會互助的好習慣，為其健全人格的塑造奠定基礎。

例如，在進行“聲音的傳播”實驗探究教學中，為了確保學生全面掌握物理原理“聲音的傳播需要介質，聲音可以在固體、液體和氣體中傳播，但不能在真空中傳播”，教師可以在實驗中引入鈴鐺、防水手機等工具，組織學生以小組為單位通過拍打護欄證明固體可傳聲;將鈴鐺和防水手機分別放入水中，用力搖動鈴鐺或撥打手機可以聽到聲音，從而證明液體傳聲;將手機放入密封的瓶內，逐漸抽出瓶內空氣，就會發(fā)現(xiàn)無法聽到瓶內手機的聲音，從而證明氣體可以傳聲，真空下聲音不能傳播。在小組合作進行實驗的過程中，不同學生可以分別負責記錄、操作、指導等工作，發(fā)揮學生個性與特長，促進學生個性化發(fā)展。

（四）借助合作反思研討，培養(yǎng)學生探究意識

合作學習的開展，對提高實驗教學效率，有著極為重要的積極作用。而實驗后的合作反思與研討，既是確保實驗教學高質量開展的關鍵，又是培養(yǎng)學生探究意識的必然選擇。尤其實驗結束后的數(shù)據(jù)分析與回顧總結更是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的關鍵，也是實驗教學必不可少的重點環(huán)節(jié)。因此，在物理實驗完成后，教師可以小組合作學習為統(tǒng)領，組織學生就其所得數(shù)據(jù)、結論、認識等，開展系統(tǒng)性總結與回顧，并在此基礎上對實驗中的謬誤進行糾正，對實驗中的收獲予以明確，將實驗教學的開展與學生認知提升有機結合起來，更好地服務于學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在分組實驗中，對于不同小組之間實驗數(shù)據(jù)存在的誤差，教師應從實驗分析入手，來實現(xiàn)對學生嚴謹態(tài)度、科學精神、探究意識的培養(yǎng)。此外，教師還可通過實驗分析，為創(chuàng)新實驗方案做鋪墊，切實激發(fā)學生的靈感與潛能，激活學生的創(chuàng)新意識。

例如，在完成“驗證凸透鏡的成像規(guī)律”實驗后，針對不同小組之間物距相同，但像距卻不相同的情況，教師可組織學生以合作小組為單位從數(shù)據(jù)分析入手，回顧整個實驗過程，使學生發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)差異的出現(xiàn)與其讀數(shù)的精準度有關，培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度，提升學生透過現(xiàn)象分析事物本質的意識。

結 語

總之，作為初中物理實驗教學過程中科學、高效、充分的教學措施之一，小組合作學習在初中物理實驗教學中的應用有很強的必要性與現(xiàn)實性。其對初中物理實驗教學效率的提升、學生物理綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)產(chǎn)生了積極影響。在實際教學中，教師應以教學需要與學生發(fā)展為定位，不斷優(yōu)化小組合作方式、豐富小組合作內容、拓展小組合作路徑，在確保學生主體地位切實凸顯，小組合作效率全面提升的基礎上，對學生探究合作過程中的問題與不足加強研究和分析，促使學生在更迫切的合作意愿驅使下積極參與小組合作活動，逐步提升自身綜合素養(yǎng)，實現(xiàn)認知遷移，更好地學習物理知識。

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