基于合作學習的初中物理實驗教學模式探究
——以“光的折射”為例

范 磊

(江蘇省徐州市銅山區三堡中心中學 221112)

《初中物理課程標準》明確將培養學生合作學習能力作為課程教學的一項任務，合作學習也成為初中物理實驗教學的一種常見模態.然而，物理實驗教學中合作學習取得的效果并不顯著，合作學習實效性低，缺乏系統的設計，存在很大的隨意性.這種現狀削弱了合作學習的優勢，也不利于提高初中物理實驗教學.本文鑒于這一現狀，基于合作學習的視域，嘗試探究初中物理實驗教學模式.

一、基于合作學習的初中物理實驗教學模式構建意義

初中物理實驗教學具有一定的難度，部分復雜的實驗操作難度大，因此基于合作學習的初中物理實驗教學模式構建具有多重意義.

1.培養學生物理學習個性

初中物理實驗教學作為一項實踐操作性學習活動，是物理理論與實踐有機結合的重要環節，具有綜合性和復雜性.引入合作學習無疑有助于發揮學生伙伴學習優勢，使學生的優點和不足形成互補，從而培養學生物理學習個性，并實現每一位學生物理素養的發展.

2.促進學生科學思維發展

科學思維是初中物理學科核心素養的重要組成部分，也是學生學習物理的重要思維品質.引入合作學習，將促進學生在物理實驗過程中進行廣泛的互動，從而使學生的科學思維進行廣泛的碰撞和融合，拓展學生思維廣度，促進學生科學思維發展.

3.提高學生社會適應能力

合作學習打破傳統單一化學習主體模式，將不同的學生主體聚合起來，多元主體在合作學習的過程中，將圍繞物理實驗教學任務進行合理的分工，制定嚴密的物理實驗方案，在物理實驗過程中進行有效的合作.這些無疑將提高學生社會適應能力，促進學生社會適應性發展.

二、基于合作學習的初中物理實驗教學模式探究

初中物理實驗教學作為一項學習活動，按照活動的一般程序，主要包括活動前、活動中和活動后三個環節，這就需要初中物理教師基于實驗教學的三個時段，將合作學習全面地引入到實驗教學中，形成完善的物理實驗教學模式.下面以蘇科版初中物理“光的折射”為例，闡述基于合作學習的初中物理實驗教學模式.

1.實驗教學前期

初中物理實驗教學要收到預期的效果，需要學生具備一定的理論素養和實踐操作技能.教師對實驗教學前期進行充分的預設，對于提高物理實驗教學效率、發揮合作學習優勢具有重要的作用.

“光的折射”一課實驗教學前，教師可以布置學生進行自主學習，初步了解“光的折射”現象概念，以及光的折射規律，并了解生活中存在哪些光的折射現象.學生可以根據自主學習，利用身邊的材料嘗試進行自主實驗.

這個環節充分利用學生課前學習時間，引導學生對本文涉及到的物理概念和知識等進行初步建構，使學生具備一定的理論基礎，從而為課堂實驗教學提供理論支持.同時，又引導學生根據光的折射現象和規律將目光指向生活，建立起物理和生活聯系的通道，使學生能夠運用物理知識嘗試解釋日常生活中的光現象.最后，鼓勵學生進行自主實驗，無疑為課堂實驗進行操作層面的準備，并調動學生物理實驗學習的興趣.

教師在實驗教學前對需要進行的物理實驗做好預期，并對課堂實驗過程中，學生合作學習可能遇到的困難進行預設，以便實驗操作過程中進行有效的引導.同時，教師要做好學情診斷，把握小組學生的學習特征和實踐動手能力、交互能力等，從而引導學生進行合理分組.

2.實驗教學過程

實驗教學過程是實驗教學模式構建的重點環節，主要包括教師引導、小組分工、引出項目、合作實驗、成果展示等基本環節.

“光的折射”實驗教學教師導引環節，先明確本次實驗教學采用合作學習的模式，簡答闡述合作學習的必要性和意義，對合作學習過程中有關注意事項進行說明，包括分組、小組目標、小組分工，合作過程中溝通的藝術和矛盾解決的方案等，確保物理實驗教學過程中合作學習有序、有效開展.

“光的折射”小組分工環節，按照便于實驗操作、尊重學生意愿等原則，小組間進行同質分工，確保各個實驗小組之間的均衡性，從而使各個小組能夠開展合作學習，并開展小組合作學習競賽；小組內，采用異質分工的原則，即考慮不同學生之間的差異性，充分利用學生的優勢、克服學生不足，從而使小組內成員做到優劣互補，取長補短，以發揮小組學習優勢.合作學習過程中，要發揮組長在合作學習中的協調作用.

實驗教學主要以項目任務的形式進行，“光的折射”實驗項目任務是圍繞光從空氣中進入水設計“光的折射演示實驗并繪制光線圖”，項目任務分為兩大基本程序，第一個程序是借助實驗演示光的折射現象，第二個程序是根據實驗教學繪制出相應的光線圖.圍繞實驗項目任務，各個小組制定實驗項目實施方案、計劃，并落實實驗過程中實驗觀察、數據收集、實驗操作、結果統計、實驗報告、光線圖繪制等任務.以項目為抓手，能夠利用項目載體作用，引導學生在完成項目任務的過程中達成合作學習的目標.

合作實驗環節可以先借助生活中的折射現象作為引子，引出實驗項目任務.“光的折射”項目任務引出時，可以從日常生活中看圓形魚缸水中金魚，旁邊和上面看到兩個不一樣的金魚制造懸念，再布置學生借助項目任務解釋這一現象.在實驗項目實施過程中，教師要加強過程巡視，給予學生及時的引導，并實現對實驗的有效控制和管理.

成果展示形式，既包括實驗操作層面的展示，又包括理論成果的展示.“光的折射”一課合作實驗操作過程中，各小組可以安排專人將實驗過程記錄下來，形成合作實驗視頻，在展示環節，各個小組進行視頻播放，將合作實驗視頻轉變為實驗教學案例，比較分析實驗過程中各個小組的優點和不足，從而為合作實驗的優化與評價進行鋪墊；理論層面的展示，主要以實驗報告的形式呈現，各個小組圍繞實驗目標的達成情況撰寫實驗小報告，展示實驗過程中的光線圖.

3.實驗教學評價

實驗教學評價對于提高物理實驗教學效果、提高合作學習的有效性具有重要意義.實驗教學評價也借助合作學習的形式開展，主要包括三個基本的環節，小組自評、互評和師評.

“光的折射”小組自評環節，各個小組圍繞實驗視頻對實驗操作環節進行二次回顧，組員先對合作實驗學習過程中自己的表現和任務完成情況進行自評，小組成員再進行互相評價，評價主要圍繞小組和個人任務完成情況、合作學習過程中的態度和參與意識、實驗操作的規范性等，最終形成小組評價，并對合作實驗學習提出優化升級方案.

組間互評首先由各個小組的組長進行小組合作學習總結性評價，包括組員合作學習情況、任務完成情況、實驗優化和升級方案等.在小組自述性評價基礎上，各個小組之間結合實驗成果展示環節和小組長自述性評價進行互評，互評的側重點要聚焦于小組合作學習實效性，以及實驗過程中各個小組實驗過程中創造性做法和獨到的發現，并對各個小組合作實驗優化的方案進行評價.

教師評價建立在自評和互評基礎上，教師根據各個小組合作學習過程中的觀察和數據采集、分析，既關注合作實驗過程，又關注合作實驗取得的結果，既關注小組整體合作，又聚焦小組合作學習過程中個體表現.同時，教師還要綜合考量合作實驗過程中的多個維度，最終對各個小組做出終結性評價.評價時，又要契合合作學習和實驗教學的特質，突出評價的重點，主要包括合作學習的整體效果、實驗操作技術和規范性、實驗過程中安全意識和防護措施、合作實驗學習的目標達成度等.

基于合作學習的初中物理實驗教學模式構建是實驗教學的一種嘗試，然而，物理實驗教學中合作學習的引用不是一項程式化的規定，它充滿了很多的變數，也需要教師基于合作學習對物理實驗教學組織形式進行變革，將實驗教學和合作學習推向深入.