物理教學目標引，探究能力合作輔

摘要：合作學習能激發不同個體的學習潛能，使其積極主動的參與到課堂學習之中。本文著重闡述基于學習目標，教師如何在授課環節中引導學生相互合作，相互交流，從而提高其提出問題、猜想假設、設計實驗等科學探究的能力及相對應的科學素養。

關鍵詞：物理教學；學習目標；合作學習；探究能力

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2013）2（S）-0025-3

在日常的教學過程中我們常會發現，學生年齡雖然在不斷的增長，但是其學習的興趣卻在慢慢下降，課堂中能積極主動參與到學習過程之中并積極思考的學生并不是很多，相當部分的學生游離于課堂之外。而這一現實與物理課程標準（2011版）中所提到的課程目標“提高全體學生科學素養”是相悖的。那么如何讓絕大部分學生參與到課堂之中，使他們發揮出自己的特長，從而提高課堂效率并提升其自身的探究能力呢？筆者認為“合作學習”不失為一種較為理想的方式。

學習目標是課堂的靈魂與核心，在敘寫探究環節能力目標時，我們可以基于課程標準將傳統的三維目標進行整合，目標中需要對學習環節中的小組合作等學習方式進行必要的闡述，這樣就能夠使授課者更加明晰自己在教學過程中應當怎樣做，學生在學習過程中需要怎樣學。因此在教學中運用合作學習等方式提升學生探究能力的方法及路徑可以表述為：

以下是筆者在實踐過程中將合作學習應用于課堂教學從而提升學生探究能力的一些案例及思考。

1 分析情境信息，發展提問能力

課程標準對提出問題這一探究環節的能力目標是：

①能從日常生活、自然現象或實驗觀察中發現與物理學有關的問題；

②能書面或口頭表述發現的問題；

③了解發現問題和提出問題在科學探究中的意義。

筆者在接下來的幾個案例中主要闡述如何引導學生通過交流合作的方式分析各種情境中的相關信息。從而培養其提問能力。

案例1探究電流與電壓、電阻的關系

學生小組探究：取學生電源、“2.5V 0.3A”的小燈泡、開關、滑動變阻器（50Ω）各一，串聯組成調光燈。先將電壓調至2V，移動滑動變阻器的滑片，燈泡逐漸變亮，但是總體較暗。

問題引導：燈泡逐漸變亮時燈泡中的電流如何變化？

學生：變大

教師演示：再將電壓調至12V，移動滑動變阻器的滑片，燈泡逐漸變亮，繼續移動，燈泡“過亮”，然后突然熄滅，經查燈絲燒斷。

問題引導：燈絲燒斷是由于通過小燈泡的電流過大造成的，引起燈泡中電流過大的原因是什么？

學生行為：獨立思考一小組合作交流（電壓過大或電阻過小）。

可見，要設計調光燈，我們還必須了解電路中的電流與電路兩端的電壓和電阻的關系。

提出問題：電路中的電流與電路兩端的電壓和電阻有什么關系？

通過創設制作調光燈的活動，首先讓所有學生能夠切實體驗到同一小燈電流發生變化后，小燈的亮暗發生了變化；其次教師通過演示實驗提供了引起小燈電流大小變化的更多的信息。學生通過小組討論，分析整合所獲得的信息，就能夠使提出的問題更加具有指向性，也更加具有探究的價值。

案例2物質的比熱容

生活情景的創設：暑假時，小明和小華去海邊游玩。

問題引導：中午，他們赤腳走在海邊的沙灘上，覺得沙子很_________（熱）；當他們跳進海里時，覺得海水很_____________（涼）。傍晚，他們又去海邊，卻發現沙子變__________（涼）了而海水卻很______（溫暖）。

學生行為：小組交流1

問題引導：針對上述現象你能否提出一個有意義的值得研究的問題？

學生行為：獨立思考一討論交流2

提出問題：為什么水和沙灘在相同的日照條件下同一時刻的溫度不一樣？

之所以要設計第一次的小組交流，是因為有相當一部分同學缺乏這種場景的生活體驗，因此通過交流的方式。可以使其對上述現象有所了解。教師在引導的過程中也可以通過舉例夏天赤腳接觸河邊或池塘邊的水泥地及水時的體驗。來強化學生的這種感受。而第二次的交流合作，目的在于讓學生能夠通過合作的方式，篩選出最值得探究的問題。

2 摒除冗余信息。提升猜想假設能力

案例3浮力（部分）

（1）學習目標中探究環節能力目標的敘寫：

使學生經歷猜想浮力大小與哪些因素有關的探究過程。能根據演示實驗的現象進行交流與分析最終歸納出影響浮力大小的因素：液體密度、排開液體的體積。

（2）授課過程中對合作學習的引導：

教師提出問題：浮力的大小可能與哪些因素有關？你是根據什么經驗提出猜想的？

學生小組交流后的猜想可能有：可能與p，V，深度h，G，G，G，V等等有關。

教師創設情景進行引導

演示實驗1：將生雞蛋放進盛有清水的大燒杯中，逐漸向水中加鹽，觀察雞蛋發生的現象。

演示實驗2：

學生體驗：用手將空杯子慢慢壓入盛水的盆中，感受手掌受力的變化。（對演示2中的第一組實驗現象進行再體驗）

學生行為：獨立思考——交流討論

小組交流后生成：浮力大小可能與液體密度、浸在液體中的體積（排開液體的體積）有關，與浸入液體中的深度h、V、G無關。

直接讓學生聯系生活并進行猜想，學生可能說出的猜想會很多，但是其中有支撐度的猜想卻少之又少，這樣就無法為課堂教學提供有益的幫助。因此教師在預設這一環節時，可以創設幾個必要的情境，使學生在其中找到猜想的依據，從而摒除冗余信息。每個學生的觀察與體驗都是有所不同的，通過合作交流的方式就能夠將他們的有用信息進行整合，從而實現“整體大于部分之和”的效果。使學生明確猜想假設必須要有依據，最終提高學生猜想假設的能力。

3 體悟物理思維方法。提高實驗設計能力

案例4力彈力（部分）

（1）學習目標中探究環節能力目標的敘寫：

①使學生經歷“堅硬物體受力后是否發生形變”的討論和設計，體悟“如何體現微小形變”的思維方法。

②使學生經歷“用彈簧測力計測量細線所能承受的最大拉力”的實驗過程，感悟“如何穩定顯示瞬時變量”的思維方法，提高其實驗設計的能力。

（2）授課過程中對合作學習的引導：

①活動1：堅硬物體受力后是否發生形變

問題引導：對堅硬的玻璃瓶（橫截面為橢圓）施加力。玻璃瓶發生形變了嗎？如何設計實驗證實你的觀點是正確的？

學生行為：獨立思考——交流討論（討論后設計方案如圖甲）

學生分析：擠壓玻璃瓶，細管中液柱上升，說明玻璃瓶發生形變。

教師質疑：玻璃管中液柱上升究竟是由于玻璃瓶形變而造成的。還是由于液體的熱脹冷縮所造成的？如何驗證？

學生行為：獨立思考——交流討論

小組展示：按照圖乙方式擠壓玻璃瓶，則液柱下降，表明玻璃瓶發生了形變，從而排除熱脹冷縮這一因素。

②活動2：用彈簧測力計測量細線所能承受的最大拉力

問題引導：需要哪些器材？如何操作？

學生方案1：將細線一端固定，另一端用彈簧測力計拉，記錄細線斷裂瞬間彈簧測力計的示數。

小組探究后師生合作評估：由于細線斷裂的瞬間彈簧測力計很難讀數，故誤差較大。

學生方案2：用細線和鉤碼，細線一端固定，下方懸掛鉤碼，直至細線斷裂。記錄細線斷裂時鉤碼所受重力。

小組探究后師生合作評估：可以根據二力平衡，利用彈簧測力計測量鉤碼的重力，從而得到細線能承受的最大拉力。但是由于鉤碼的重力在增加的過程中并不連續，因此誤差較大。

學生方案3：用細線、彈簧測力計、小燒杯和細沙。細線一端固定，下方懸掛小燒杯，在燒杯中加入細沙，直至細線斷裂，用彈簧測力計測量此時燒杯和細沙的重量，即細線能承受的最大拉力。

小組探究后師生合作評估：該方案能穩定的顯示重力的大小，從而使測量結果更加精確。

兩個探究活動中，活動1是以演示實驗的方式呈現的，學生利用教師展示的器材進行設計，將自己的思考與小組其他同學的想法進行一定的整合；在教師的引導下，對如何體現物體的微小形變有了更加深刻的體悟。活動2以學生自主探究的方式來呈現。教師提供了較多可供選擇的器材，學生在探究的過程中，通過討論-實驗-評估-再討論-再實驗-再評估的方式，不斷改進本小組的實驗方案，使方案越來越完善，誤差越來越小。在上述案例中通過小組合作，師生合作的方式，不僅學生的課堂參與度提高了許多，而且學生的實驗設計能力亦得到了明顯的提升。

結語：在上述案例中，筆者僅從提問能力、猜想能力及實驗設計能力三個方面闡述了合作學習對培養學生探究能力的幫助。而合作學習對于提升學生其他的探究能力也有著不可替代的作用，在此就不一一贅述。

作為工作在一線的教育工作者，我們需要做的就是不斷的研究課程標準，研究教材，研究學生，研究符合學生認知發展規律的教學方法和學習方式。而在教學實踐中我們則需要根據學習目標、學習內容及教學對象靈活的采用不同的方式和方法，而不僅僅是合作學習這一種學習方式。只有這樣才能不斷地激發學生主動參與學習的熱情，持續地提升學生的探究能力及科學素養。

參考文獻：

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[3]李強.培養學生猜想與假設能力的教學策略[J].物理教學探討.2009，（3）：67.

（欄目編輯 劉榮）