基于核心素養下“同伴互助式學習”在物理實驗教學中的實踐思考

薛燕飛

（常州市武進區湟里高級中學，江蘇 常州）

一、目前物理實驗課堂教學存在的問題

以往的物理實驗課堂教學，以教師演示為主和少量學生分組實驗為輔，過多地強調實驗傳遞的知識本體，偏重了教師的主導性,忽視了學生的主體地位，學生的探究能力、科學思維難以得到培養和發展。

二、物理核心素養

新一輪基礎教育課程改革的基礎是核心素養，推進基于核心素養的課程改革、教學改革、評價改革、教師發展，是我們需要積極學習和探索的問題。物理學科核心素養主要包括物理觀念、科學思維、實驗探究和科學態度與責任等要素，我們要發揮好物理學科知識的載體，通過教學活動，來培養學生適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，讓學生通過物理學科的學習內化為帶有物理學科特性的品質。物理實驗是集思維、觀察、操作為一體的活動過程，優化物理實驗教學方式，提升學生的物理核心素養，應是我們在物理實驗教學過程中的心之所向，需要去積極思考，勇于實踐的。

三、同伴互助式學習

同伴：心理學和教育學里同伴是指個體與之相處的具有相同認知能力的人。本文的同伴是指班內物理學習水平相當、關系融洽的學生組成學習共同體，屬于同質同伴。

同伴互助式學習：從“學”的角度來看，同伴互助學習是相同認知能力的人之間互相幫助的活動，其目的是獲取知識與能力的活動。從“教”的角度來看，其實質是讓學生成為教學活動的指導者。它是一種非常重要的教學補充策略。它不能全面代替教師的教學，教師要轉變為指導者角色來精準地指導學生開展學習。認知心理學的研究表明，教對方及向對方解釋問題都能很好地促進人的認知水平。

物理實驗課堂實施教師參與指導，學生圍繞實驗目的、原理、設計方案以及實驗操作等問題進行學生間交流合作為主，師生間的交流對話為輔，合理利用身邊資源的學習方式。主要包括同伴指導、示范、教育、咨詢、監督與評價。

四、人教版必修二《實驗：研究平拋運動》案例

1.教材分析：

本節課是人教版普通高中課程標準實驗教科書必修2第五章第三節，為一節重要的學生實驗探究課，延續和應用上一節運動的合成與分解方法，為圓周運動規律以及分析曲線運動規律的學習打下基礎。課堂在導學案問題的引導下，學習共同體以自主思考、討論、交流、協作實驗為手段，深入體驗感悟實驗探究的各個環節，培養學生物理思維，提高學生的物理素養。

2.學情分析：

（1）知識背景：學生掌握了利用牛頓第二定律分析物體運動和受力的關系的方法，了解了合運動與分運動間的關系，能運用運動合成、分解的知識處理曲線運動。

（2）能力基礎：學生具備觀察、抽象思維能力和合作能力，有一定的實驗探究能力，能熟悉實驗器材的操作流程和注意事項。學習共同體在合作的基礎上能完成設計實驗方案、分析、處理問題，歸納實驗結論。

3.教學設計思路：

課堂同伴合作學習過程有三個關鍵：

（1）設計實驗方案，通過學習共同體間的交流，分析比較各實驗方案的優點和不足，結合實驗資源選擇恰當的實驗方案。

（2）根據選擇的實驗方案，合作動手實驗，描繪平拋運動的軌跡。

（3）利用得到的平拋運動的軌跡，進一步研究平拋運動的特點。

4.教學目標：

（1）知道平拋運動的條件，會用實驗獲得平拋運動軌跡；（2）會計算平拋運動的初速度；（3）體驗設計實驗方案的過程，了解研究平拋運動的基本方法；（4）通過同伴互助探究式學習，體驗科學探究的快樂，增強學習效率，培養學生科學思維和科學態度以及團隊協作精神。

5.教學重點：利用軌跡進行數據的分析處理。

6.教學難點：實驗方案的設計。

7.教學資源：平拋實驗儀；斜槽、木板、白紙、支架等；刻度尺，數碼相機，開口玻璃瓶，兩個直玻璃管，吸管帽，紅墨水等。

8.教學方法：以實驗探究為主，通過學習共同體間的合作、交流、分析、評估等方式獲得結論。

9.教學過程：

（1）小體驗引入：思考：拋出的小球做的是什么運動？怎樣能夠留住小球的運動軌跡？

（2）合作探究：我們怎樣用實驗的方法描繪平拋運動的軌跡？

結合以下問題，學習共同體通過閱讀課本、討論交流的方式設計實驗方案——

①研究對象是什么？如何控制其條件？②如何保證每次實驗v0相同？③小球平拋的拋出點在哪？如何確定？④實驗中與斜面軌道不光滑有關嗎？為什么？⑤根據得到的實驗軌跡點，如何描繪平拋運動的軌跡？⑥實驗需要哪些器材或儀器？

交流匯總各學習共同體提出的實驗方案，進行方案的評估比較。

（3）分組實驗：選擇成功率高、儀器簡單，操作容易、誤差小、效率高，可重復性強的方案進行分組實驗。

（4）處理實驗數據：

①學習共同體討論利用數學知識交流并提出驗證方案：如何判斷軌跡是不是拋物線？

②學習共同體思考討論總結出利用軌跡推導平拋運動初速度的方法。

（5）課堂小結：

本節課經歷了哪些過程？獲得了哪些體驗？收獲了哪些物理思想和方法？

高中物理實驗課堂教學過程中，通過教師的問題引導調控，將實驗課堂優化成師生、生生互助探究的過程，它在重視師與生的互動交流的同時，強調生與生之間的協作互助，通過生與生之間的相互學習、探討和交流等內部合作方式，來消化學習內容，解決學習問題，既保持了學生在學習過程中的自主探究，更能在同伴間思維碰撞的火花中提升思維能力，在解放老師的同時，培養了學生的團隊協作精神，培養了學生的科學態度和責任意識，提高了學生的學習能力。