合作探究性學習在初中物理教學中的運用

陳潔

【摘要】隨著義務教育階段以生為本教學理念的不斷深化，初中物理學科教學要轉變教學職能，以全面倡導初中學生合作探究學習為核心，將課堂教學和生活實際相結合，構建師生、生生間情感教育的和諧氛圍，在提升初中學生物理學科探究意識的基礎上，實現培養和發展初中學生自主創新意識和實踐應用能力的教學目標.本文針對初中物理教學中合作探究性學習的策略進行簡要論述，以期為相關教育工作者提供經驗借鑒和幫助.

【關鍵詞】合作探究；初中物理；分組學習

隨著《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱《標準》）以及素質教育理念、“雙減”政策的不斷深化發展，初中階段的物理教師應當有意識地強化教學能力，創新傳統物理課堂教學模式和內容，以多元化的教學方法和作業設計實現物理學科課堂教學的減負提質增效.在物理學科課堂教學過程中，引入合作探究性教學模式能夠有效增強師生間、生生間的溝通交互，以初中學生互幫互助的形式開展物理學科知識學習，使得初中學生能夠在合作探究的過程中掌握物理學科基礎知識和概念，培養和發展初中學生的自主探究意識和協作學習能力，進一步強化學生提出問題、研究分析問題、設計實驗探究問題以及最終解決實際問題的能力.

1 合作探究性學習對初中物理教學的重要作用

在初中階段的物理學科教學過程中，引入合作探究性學習模式在尊重學生主體性地位的基礎上，實現課堂教學質量和效率的提升.合作探究性學習融合了合作學習和探究學習兩種教學方式，摒棄兩種教學模式單獨使用的缺陷，融合了兩種教學模式的優點內容開展的課堂教學活動，能夠有效活躍課堂教學氛圍，強化學生的合作學習意識和能力，改變了傳統物理學科單一化的教學模式，凸顯了學生的主體性地位，在引導學生通過合作思考探究問題的過程中，發散學生的思維意識，為培養和發展學生的物理學科核心素養奠定了基礎.

與傳統形式的教學模式相較而言，合作探究性學習能夠提升初中學生對物理學科知識學習的有效性，尤其是能夠借助合作探究模式使基礎知識掌握不牢的學生獲得明顯的提升.合作探究性的教學模式不僅能夠協調各個學情層級學生的基礎知識學習，同時還能夠在培養和發展物理探究能力的基礎上激發學生參與物理知識學習的主動性.

下面以初中物理教材中“壓強”知識內容為例，分析初中物理學科教學中合作探究性學習模式的具體策略.

2 合作探究性學習在初中物理教學中的運用

“壓強”這部分內容屬于物理學科知識中力學的范疇，在初中物理課堂教學過程中引入合作探究性學習模式，能夠將這部分較為抽象的知識內容直觀地展現給學生，通過物理實驗的方式來引導初中學生掌握增大和減小壓強的方式，明確壓強在實踐生活中的具體應用.壓強這部分內容是義務教育階段重要的概念之一，是引導初中學生明確壓力作用的重要物理量，這部分知識內容的學習不僅和實際生活息息相關，同時也是后續更高層次的熱力學、材料力學的重要基礎.

初中物理教師需要輔助學生明確“在生活中融合物理知識，在物理知識學習中融入社會”的理念，以小組合作探究的方式來開展教學活動，實現培養初中學生科學探究精神的學科教學目標.

2.1 合理分組，保證合作過程順利進行

在壓強這部分知識內容的教學過程中，教師可以引導初中學生按照組內異質、組間同質的原則將班級學生劃分為若干個學習小組，同時結合初中學生的實驗操作能力、性格特點、語言表達能力等方面來進行分組教學，通常情況下可以將5～6人劃分為一個學習小組.為了能夠最大程度上發揮學習小組的主體性地位，首先需要確定學習小組的組長，在教師和小組長的協同下對組員進行分工，分別設置記錄員、操作員以及發言人等角色，明確每個小組成員自身的職責，確保每個人都能夠有事可做，以此來對自己的物理實驗結果負責，同時也對團隊的物理實驗負責，讓每個學生在協作實驗過程中養成互幫互助、團結協作的意識，確保物理合作探究實驗能夠順利展開.

在將班級成員劃分為多個合作探究小組后，著手準備物理實驗需要的材料，教師為每個小組準備海綿、磚塊、氣球、鐵釘、50g和100g的鉤碼等實驗材料.在拿到實驗材料后，小組長按照小組成員的職責分工和實驗要求，以提出探究問題、設計實驗操作步驟、設計實驗數據記錄表、開展物理壓強實驗以及描寫實驗現象等方式，通過控制變量以及轉換方法進一步討論和探究實驗結果.

2.2 問題引導，提高學生積極探究意識

為了能夠有效提升物理學科的實驗探究效率，教師以設置探究問題的方式來引導學生的探究方向，如“觀察教材文本內容中雪地圖片、駱駝和文字圖片，思考這幾幅圖反映了什么問題？結合自己的實際生活經驗和小組成員討論，為什么用大拇指和食指摁住鐵釘兩端會產生壓痕？兩端的壓痕有什么區別？”以此來引入壓強知識內容的學習.

教師結合章節知識內容中的重難點部分，進一步為學生設計實驗探究問題.首先，教師將磚塊以平放、側放的方式放置在海綿上，觀察不同放置方式海綿的形狀變化.當磚塊平放在海綿塊上時，觀察海綿的形變狀態并及時記錄，隨后在磚塊上放置2個100g的鉤碼，觀察海綿的形變狀態并記錄.通過教師示范實驗的方式引導學生對“與壓力作用效果緊密相關的因素是什么？”展開猜想，并簡述自己猜想的原因.其次，教師引導學生利用事先分發的實驗材料，選擇適合的實驗器材開展合作實驗探究，及時記錄實驗數據來驗證猜想.這種小組合作實驗探究的方式，能夠極大地激發學生的探究熱情，結合教師設置的探究問題，為后續壓強公式計算的探究奠定基礎.

2.3 精心選題，確保合作探究學習效果

在初中物理“壓強”這部分知識內容的合作探究過程中，為了最大程度上保障合作探究學習的課堂教學效果，開展自主探究學習不僅需要重視合作學習的形式，同時還需要重視合作探究學習的選題內容.

“壓強”這部分教學內容的重難點部分在于研究壓力的作用效果以及影響因素，通過合作實驗探究的方式理解壓強的物理定義、計算方式和計量單位，除此之外，還需要為學生制定章節學習目標，即“通過合作探究的方式，以物理探究實驗的方式驗證示范實驗的猜想，掌握初步總結歸納分析的能力，培養學生的質疑精神和創新實踐能力.在物理探究實驗過程中，掌握應用控制變量法和轉換法探究的能力.通過物理探究實驗引導學生形成發現問題、猜想、探究實驗論證以及合作交流溝通的科學探究的過程.”

2.4 適時切入，把握引導探究的時機

在初中物理“壓強”這部分知識內容的實驗探究過程中，教師先引導學生觀察教材文本中的圖片素材，隨后引導學生分組討論鐵釘的壓力問題，最后引入磚塊的合作實驗探究.在學生自主實驗來驗證物理猜想的過程中，教師要注意把握學生開展實驗探究學習的時機，以層層遞進的教學問題引導學生探究壓強的具體概念.

在學生合作開展實驗探究驗證猜想后，物理教師適時切入引導學生回顧以前學習的速度和密度相關學習內容，以此來總結出壓強的物理定義，即“單位面積上物體受到的壓力稱之為壓強，以此得出壓強的計算公式為：壓強=壓力/受力面積（p=FS），壓強的計量單位為N/m2，專屬計量名稱為帕斯卡或簡稱為帕（Pa）”.

為了能夠有效增強學生理解壓強和現實生活聯系，教師可以讓學生估算標準體重下成年人站在地面時對地面的壓強大小（通常情況下，一個正常的成年人站在水平地面上對地面施加的壓強大約為1.5×104Pa）.隨后，教師引導學生探究減小壓強（減小壓力，增大受力面積）和增大壓強（增大壓力，減少受力面積）的方式，并舉例說明現實案例.

2.5 強化管理，保障合作探究課堂秩序

教師在學生開展合作探究實驗過程中，要明確以學生為主體的教學理念，明確學科教師組織者和指導者的職責，積極主動地參與到學生的合作交流過程中，以此來掌握學生的探究過程和實際學習效果，同時強化教師的監督和管理職責，盡可能地引導學生全身心地投入到物理探究實驗過程中，為學生塑造和諧融洽的物理探究氛圍，保障物理實驗探究的課堂教學秩序.

值得注意的是，部分學生可能會在設計實驗時偏離探究主題，教師要及時指導學生的探究方向，保障初中物理學科“壓強”合作探究性實驗的質量.“壓強”課程是初中物理學科中一個涉及實驗的重要主題，涉及實驗過程中的安全問題、實驗設計方案的制定、實驗數據的記錄和分析等方面.教師需要在教學前認真閱讀實驗教材，充分了解實驗過程中的安全事項，并向學生進行詳細的安全講解，以確保學生能夠正確地掌握實驗過程中的安全知識，避免因安全事故而影響實驗的順利進行.在實驗過程中，教師需要及時指導學生記錄實驗數據和觀測結果，幫助學生掌握科學實驗中數據的重要性，以及如何進行數據的分析和處理，從而使學生能夠更好地理解實驗結果和探究過程.

3 結語

綜上所述，初中階段是學生學習物理學科的關鍵時期，物理學科的學習不僅是知識的傳授，更是學生思維能力和實踐能力的培養.因此，在物理學科的教學過程中，引入合作探究性學習模式，對于促進學生的全面發展，提高學生的學科素養具有重要的意義.在探究性學習中，學生通過實驗和探究活動，主動探索問題和現象的本質，通過團隊合作和討論，共同解決問題，從而深入理解物理知識.同時，合作探究性學習模式也可以促進學生自主學習的能力，通過學生自主提出問題、自主設計實驗、自主分析結果，培養學生獨立思考和解決問題的能力，提高學生自主學習的興趣和能力.合作探究性學習模式在初中階段的物理學科教學中具有重要的意義.教師應該深入研究和分析合作探究性學習的內涵，不斷探索和應用新的教學方法和教學輔助設備，從而最大程度上提高學生的物理探究水平，促進學生實現綜合素養的全面提升.

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