合作學習在高中物理實驗教學中的實踐

陳建華

高中物理中的合作學習指通過師生、生生之間的相互合作交流，共同對物理現象進行分析、猜想、設計案例、驗證或探究，使學生通過實驗來了解知識的形成過程，實現對其深入的理解和靈活的運用.在實際的合作實踐中，教師要結合物理實驗的內容在建立物理情境，積極的倡導學生的自主學習，建立對物理知識的大膽質疑，發現其在自己能力上解釋不通的現象；適時的引導小組合作，使學生能夠針對思維困惑，認真細致地分析重難點；在學生自評、互評的基礎進行交流，建立一定的物理思想，形成適合學生自身發展的學習物理的方法.

一、啟發誘導，構建情境

物理情境的建立要結合學生已有的知識和技能，通過講故事、借鑒生活經驗、演示實驗的方式導入對實驗的學習，使學生在活潑、生動的情境中，針對其中的物理現象進行大膽的質疑，積極主動地參與討論，為學生的思考建立明確的方向.例如學習有關“油膜法測分子直徑”的實驗時，由于學生對這個微觀領域的了解甚少，直接讓學生按部就班地學習，則不利于學生思維品質的鍛煉，教師就可以建立一定的情境，讓學生來測量菜籽的直徑.要測一個菜籽的直徑很困難，學生就會想到先測100個菜籽的直徑再計算一個菜籽的直徑.顯然學生找到了解題的思路，一下子打開了學生的思維，建立了不同的方案，方案1：用量筒量取100個菜籽，根據體積與個數的關系來求直徑；方案2：學生將100個菜籽測出體積后，平攤成一個規則的長方形，測量出一定的長a或寬b，從而計算出這100個菜籽的平鋪面積，再由：d=V/S，此厚度就可以認為是菜籽的直徑.在學生的動手操作和積極討論中，學生都比較認同第二種方案.這是教師再將問題轉到重點學習上，讓學生測量“油酸分子的直徑”，由于學生有了一定的情境做鋪墊，處理這個微觀事物就不覺得困難了，馬上展開了實驗的操作.

二、倡導自學，建立質疑

課堂上要給學生一些自主的學習空間，使學生能夠結合自己對概念的了解來分析其中的現象.教學中，教師首先要激勵學生獨立對實驗現象進行分析，從一般容易入手的角度入手，逐層的為學生加大難度，使學生的思考層層攀升，結合實驗現象提出自己的問題，建立與人交流合作的欲望.例如學習“用打點計時器測速度”時，學生對速度的學習有了一定的認識，教師就可以先讓學生對其原理和操作進行獨立學習，讓學生研究打點計時器的原理，通過學生對打點計時器說明書的閱讀，學生明確了打點計時器的內部結構、各個零部件的名稱、工作原理以及使用方法，學生從實質上理解了電磁打點計時器利用低壓交流電源，而不是直流電源，掌握其周期頻率.學生對“打點計時器的使用”做足了功課，對實驗原理就掌握了一大半，使得實驗步驟在大腦中有了清晰的認識，在隨后的紙帶分析中，學生也能夠較清晰的分析已經編號的紙帶，結合原理計算出平均速度和即時速度.通過學生這樣的獨立學習，學生對整個實驗研究了一大半，順利的掌握了實驗操作中的原理和要領，為學生進行小組合作，集體完成實驗奠定了基礎.

三、小組合作，深入探究

合作學習是核心部分，也是整個課堂的關鍵環節.教師要結合學生獨立學習的生成，選擇合作學習活動，使學生積極互動、各抒己見、相互借鑒，共同完成物理實驗的操作.例如學習“測定電源的電動勢和內阻”時，教師可以設置開放性的實驗，讓學生進行深入的合作與探究，給學生準備充足的實驗器材：電源、開關、導線、干電池、滑動變阻器、電流表、電壓表等等供學生選擇，學生紛紛結合自己對實驗的理解，在小組內討論電路圖的設計、實驗的原理和數據的處理，通過學生的合作交流，小組內建立了自己的提綱和要點，將實驗的步驟進行了一一的羅列，為學生的操作奠定了基礎；實驗操作中，每個小組都表現的積極熱情，緊張有序、合作融洽地展開實驗，每個小組都發揮出巨大的潛力，制作了不同的方案，有的采用公式法、有的采用圖像法、有的采用伏阻法，有的采用伏安法.學生的積極性很高，相互合作建立的框架式的實驗報告，對其中的原理做了認真的分析，數據采集也采用了表格的設計，利用圖像進行數據分析處理.整個過程學生都清晰的掌握了實驗的操作，使得對實驗的探究更為細致、更為深入.

四、展示評價，形成方法

教師要做好“主導”工作，及時地將小組的情況進行匯總，做好對學生的評價工作，幫助學生建立科學的學習方法.評價要注重學生的發展，采用學生自評、互評的方式，指出各個小組的優點和不足，使學生能夠“取他人之長補自己之短”，有效提高合作技能和認知水平.例如學習“描繪小燈泡的伏安特性曲線”時，小組實驗操作完成后，要針對每個小組上交的實驗報告及時做交流評價，讓各個小組派出代表詳細描述實驗的方案和原理，針對自己的實驗結果和實驗誤差進行分析，同時對小組內隊員的失誤或者出現的故障也要進行分析.在一個小組闡述完成后，教師引導學生進行自評、互評，點出對方的優點，指出其中的不足并分析如何改正.通過一個個小組的討論，學生成功解決了有一個小組燈泡不亮的情況.根據焦耳定律，當通過小燈泡的電流很小時，燈絲發出的熱量不足以使溫度上升的足夠高，故不能使小燈泡發光；學生還通過改變滑動變阻器滑片位置了解電表的讀數規則，并做了詳細的數據記錄.通過這樣的相互交流配合，使學生逐步掌握物理的思想，形成學習物理的方法.

總之，合作學習不能僅僅只建立在形式上，而要深入學生的內部，針對學生的思維障礙進行學習.在合作學習中，幫助學生建立積極態度，使學生之間互通有無，有效的獲得自己需要的知識；和學生一起深入的揭露現象背后的實質，建立對知識清晰的認識；在不斷的合作交流中，感受一定的物理思想，形成一定的物理方法.從而將合作學習真正內化為一種能力，一種走向社會、改造社會的能力.endprint