初中物理實驗教學中如何培養學生合作學習能力

摘要：在新課標中明確提出自主、合作、探究式學習的教學理念，這也為廣大教師的教育教學工作提供了明確的方向指導。為了響應這一號召，需要教師徹底摒棄傳統的單項灌輸式教學，以發揮學生主體性、激活探究學習熱情、培養合作學習能力作為核心目標，探索行之有效的教學方法。物理實驗作為物理課程教學的重要環節，很多教師紛紛采取合作學習的方式帶領學生展開系統深入的學習，期望讓學生通過觀察實驗現象、體驗操作過程，在理解的基礎上扎實掌握物理知識，力求不斷完善學生的物理知識體系，穩步提升學生物理學科學習成績。本文首先分析初中物理實驗教學實施合作學習的重要意義，其次基于初中物理實驗教學的現狀，從幾個方面深入探究初中物理實驗教學中培養學生合作學習能力的實踐策略，以供參考。

關鍵詞：初中物理；實驗教學；合作學習能力

在初中課程體系中，物理學科在其中占據著重要位置，初中階段的物理學科兼具了理論性、實踐性的雙重特點，對于初中生而言起到啟蒙作用，系統化的物理教學有助于培養學生的邏輯思維能力、動手實踐能力。因此，教師必須高度重視物理教學，圍繞具體教學內容精心設計物理實驗教學方案，帶領學生在實踐、觀察中扎實掌握物理知識。傳統模式下的物理實驗教學，以教師口頭講解、實驗演示為主，雖然可以起到良好教學效果，卻無法充分激發學生的物理學習及探究興趣，合作學習作為一項常用教學方式，既能突出學生在課堂上的主體地位，將學生的物理學習熱情充分調動起來，使學生齊心協力共同進行高效學習，同時也能很好地適應新課程改革趨勢，將以生為本的教育理念落實到位，逐步打造高質量的物理實驗教學新格局。

一、初中物理實驗教學實施合作學習的重要意義

初中生活潑好動、注意力集中時間有限，在傳統課堂教學模式下，通常以教師單一口述解析知識為主，沒有為學生預留充足的思考、探究、合作的時間，再加上教學方式不夠新穎，很難有效調動學生的學習積極性，因此在物理實驗課堂上學生時常出現注意力不集中的現象，直接影響到課堂學習的質量［1］。合作學習模式的引入則有效改善了以上現象，學生以具體任務為導向，成員之間分工合作共同完成任務，在過程中也可以相互交流觀點、分享經驗、互幫互助，課堂氣氛十分活躍，讓學生切實感受到物理學科的魅力、物理實驗的趣味，進而產生強烈好奇心，積極主動地參與到課堂每一項活動中，確保基于物理實驗充分理解知識，并將知識內容內化于心，這一點對于優化物理學習成效具有重要意義。另外，物理學科中包含大量的抽象概念、定義、公式，對于初中生而言存在著較大的理解難度，倘若讓學生自主學習，勢必有很多學生會產生畏難心理，甚至選擇放棄，而合作學習強調組內成員的互幫互助、交流討論，學生之間雖然理解問題的視角不同，卻能碰撞出思維火花，尋找到解決問題的多樣化路徑，進而找到最優的問題解決路徑，盡管這期間依舊會產生錯誤，但只要教師及時地加以點撥指導，相信可以盡快改正，將學生內在潛能充分挖掘出來，讓學生拓展出全新的物理學習思路。

二、初中物理實驗教學的現狀解析

（一）學生參與度不高

伴隨教學改革的持續深入，學校及教師對于物理學科實驗教學的關注度越來越高，并適當增加了物理實驗教學的比例。然而，受到內外部因素的影響，物理實驗教學呈現出的深度有所不足，未能突出物理實驗的核心，其中最為重要的原因就是學生參與程度普遍不高。很多學生認為物理學科知識是枯燥乏味的，再加上其中涉及的概念、公式比較抽象，導致學生缺少物理學習興趣，或者心有余而力不足，所以極少會主動參與物理實驗操作中，以至于對物理知識的理解不夠深入［2］。另外，部分教師在開展物理實驗教學時，通常會直接為學生演示實驗操作，卻沒有為學生提供動手操作的機會，忽視了學生在課堂學習環節的主體地位，導致學生對實驗操作步驟、操作規范均不夠了解，使物理實驗教學流于形式。

（二）實驗目的不明確

根據筆者對物理實驗教學的調查研究發現，教師日常雖然精心準備物理實驗，而且也會耐心組織學生進行實驗操作，但由于實驗的要求、目的不夠明確，以至于物理實驗教學最終呈現出的效果并不理想。舉例來說，教師在演示實驗的過程中沒有明確告知學生如何觀察實驗現象，如何基于實驗現象驗證原理，所以大部分學生都處于機械化記憶知識的狀態，無法深入了解物理實驗原理和知識生成過程，難以真正做到學以致用。在物理實驗操作環節，由于實驗目的不明確，所以學生多數情況下都是在好奇心驅動下進行實驗操作，實驗準備不夠充分，存在程序化、盲目性格的問題，僅是機械化地完成教師布置的任務，缺少規律驗證、未知探究的過程，因此很難感受到物理實驗的樂趣，更是無從提及探究精神、合作學習能力的培養［3］。

（三）缺少創新思想

一些物理教師并未深刻認識到物理實驗的重要性，僅將其視為輔助理論教學的手段，因此在開展物理實驗教學時，一般都是讓學生觀察實驗現象，或者為了課堂教學效率考慮，時常省略物理實驗演示、操作的環節。此外，物理實驗教學的設計不夠新穎，缺少現代化教學手段的支撐，師生之間的互動通常以教師為主導，學生作為實驗現象觀察的主體，導致學生多處于被動接受知識的狀態，既沒有獨立思考的時間，也沒有實驗操作的空間，在一定程度上限制了學生創新思維的發展，最終產生的物理學習效果自然也是不理想的。

三、初中物理實驗教學中培養學生合作學習能力的實踐策略

（一）明確學習目標，鼓勵合作探究

初中物理知識比較抽象，而且內容繁多，對于初次接觸的初中生而言存在一定難度，教師在開展物理實驗的教學環節，必須率先明確本節課的學習目標，同時注重啟發學生思維，激活學生物理學習及探究興趣，讓學生在興趣驅動、目標導向下主動參與合作探究，積極進行實驗操作和結果觀察，逐步對物理知識形成全面且深刻的認知。以“光的反射”教學為例，本節課的教學目標是了解光的反射現象，通過實驗探究過程充分認識光的反射規律，通過實驗操作理解反射現象中的光路可逆［4］。在教學導入環節，教師可以利用多媒體設備為學生播放汽車遠光燈射程的視頻，鼓勵學生思考光的傳播途徑，然后結合學生的回答詳細介紹光在不同介質界面上的傳播特性。為了增進學生的理解，在這里要及時引入實驗，由教師利用磁性激光筆進行實驗，將其固定在黑板右上角，沿著黑板射出激光，這時可以清晰地看到光是呈直線傳播的，然后在黑板下沿擺放平光鏡，此時黑板上光的傳播路徑有了改變，通過這個簡單實驗把光的反射現象直觀呈現在學生眼前，目的是讓新舊知識自然地銜接起來。當然，教師也要為學生提供實踐操作機會，把提前準備好的泡沫板、木條、箭頭貼紙發放給學生，鼓勵學生小組合作進行光反射過程的模擬實驗，并使學生深刻認識到光反射是先有入射光線，后有反射光線，為后續反射角等于入射角的學習奠定基礎。

（二）巧妙設置問題，引導深入思考

很多初中生并未形成良好的學習習慣，且學習能力較為薄弱，因此教師應當有意識地引導學生，盡可能多地為學生提供師生、生生互動的機會，結合具體教學內容巧妙設置難易程度適中的問題，依托問題情境引導學生自主思考，并以小組為單位進行探究，使學生對物理概念及原理建立深入認識［5］。以“影響摩擦力大小的因素”教學為例，教師需要簡單介紹摩擦力概念，然后讓學生說一說生活中的常見摩擦力現象，初步了解學生對摩擦力的認識，然后拋出“摩擦力大小與哪些因素有關”的問題，組織學生合作操作“紙條拉書”的實驗，而教師則要在旁邊密切觀察學生的操作流程，在恰當時機給予點撥指導，并要求學生在完成實驗后分享本組的實驗結論。接下來，鼓勵學生采取控制變量法繼續進行實驗操作，把木塊依次放在砂紙、棉布、毛巾上，用彈簧測力計拉動木塊，讓木塊做勻速直線運動，讓學生觀察測力計數值，結合之前的實驗結果分析影響木塊滑動摩擦力大小的因素。在問題的引導下，讓學生有機會親身經歷實驗操作、科學探究，使物理學習的靈活性大大增強，進而逐步提升學生的探究能力、合作學習能力，激活學生從生活現象中探求科學規律的興趣。

（三）創設合作情境，激發合作意識

在物理實驗教學中，倘若要培養學生的合作學習能力，自然離不開合作情境的創設，這也是創造合作需求的先決條件，要求教師把握時機圍繞課堂教學重難點，精心設計具有挑戰性、趣味性的問題，創設合作情境，以此來激活學生的探究欲，并讓學生意識到依靠個人力量很難順利完成任務，進而驅動學生凝聚同伴的智慧和力量，通過合作高效完成解題任務［6］。以“開關在串聯電路和并聯電路中的影響”知識點教學為例，教師可設置如下情境“教學樓內要設計電路，分別提出了串聯或者并聯全部教室內的燈的設計方案，那么請問總閘、教室內開關在兩個電路中分別起到了何種作用呢”，由于此問題比較生活化，而且具有一定難度，因此學生瞬間便產生了合作需求，紛紛在同桌、前后桌展開討論探究，并合作設計、操作實驗，期望找出問題的正確答案。經過十分鐘時間，各組學生得出結論，在串聯電路中，開關起到控制整體電路的作用，如果開關斷開，那么各個教室內的燈都會熄滅，而并聯電路中的開關僅能控制所在支路上的教室燈，如果此支路上的開關關閉，不會影響到其他教室的燈。由此可以看出，合作情境的創設在物理實驗課堂是十分有必要的，對于激活學生合作意識、培養合作學習能力、優化物理學習質量具有重要意義。

（四）適當調控點撥，提升合作效率

在物理實驗操作、合作探究過程中，學生之前的觀點想法存在差異是在所難免的，也有一些學生在實驗的過程中會將更多關注點放在實驗結果、實驗進度上，忽視了實驗操作規范性、實驗原理，進而對物理學習成效、知識掌握程度造成不良影響。教師在物理實驗教學中，不僅要突出學生的主體地位，更重要的是發揮自身的教學組織、思維引導作用，在布置任務后密切觀察各組的討論過程、實驗操作規范，在恰當時間進行調控點撥，目的是幫助學生找準探究方向，引導學生關注實驗操作的每一個細節，讓學生在思維碰撞中達成共識，逐步提升物理學習質量，在真實經歷實驗操作過程后，在理解的基礎上扎實掌握知識，為學以致用奠定基礎［7］。以“杠桿的平衡條件”為例，在教學導入環節，教師需要利用多媒體設備展示生活中的常見杠桿圖片，比如撬重物的撬棍、開瓶蓋的起子、翹釘子的羊角錘、賽艇的船槳、夾煤球的火鉗子等，引導學生通過觀察圖片結合生活經驗，對這些工具使用的共同點進行分析概括，使學生深刻認識到在力的作用下，可以圍繞特定點轉動且不會變形的硬棒，便是杠桿原理。接下來，就是課堂教學的物理實驗環節，要求學生按照如下步驟進行實驗操作：首先對杠桿平衡螺母進行調節，確保杠桿在無砝碼時處于平衡狀態；其次在杠桿兩側懸掛不同數量的鉤碼，并通過調節鉤碼位置，讓杠桿保持平衡；最后改變鉤碼數量和位置，按照上述步驟再次實驗，將兩次實驗數據詳細記錄下來。在實驗過程中，教師需要著重觀察學生的杠桿安裝、鉤碼擺放位置、動力及動力臂數值記錄等，一旦發現錯誤要及時提出，并現場給予糾正，確保實驗操作的規范性，針對存在的共性問題，則要引導學生在實驗中展開討論，力求不斷深化學生對實驗原理的理解，讓合作學習效率得到進一步提升。

（五）加強小組評比，促進共同進步

在物理實驗教學過程中，學習評價是必不可少的環節，客觀全面的評價有助于幫助學生明確認識到學習中存在的優勢，樹立堅持學習的信心，理性看待存在的不足，并在后續學習中針對性地加以改進，穩步提高自身的成績。此外，初中階段的學生有著較強的求勝心理，所以對教師的評價也是十分重視的，建議教師采取小組評比的形式展開學習評價，一方面是為了激發學生的團隊意識、集體榮譽感，另一方面也是為了督促各組學生全神貫注地參與到實驗操作、合作探究環節，做到規范化操作、認真觀察實驗現象、深入分析實驗結果，驅動組內成員朝著相同目標共同努力，構建高質量的物理實驗課堂。以“歐姆定律”為例，教師需要引導各組圍繞實驗方法、操作規范、數據分析、結論總結等方面展開互相評比，然后各組分別安排一位代表進行圖像繪制，結合圖像闡述本次的實驗結果，其他組則要根據闡述的邏輯性、正確性進行評分。另外，教師也要發揮啟發作用，提問學生“實驗結果與假設是否統一，產生誤差的根源是什么”，以此來檢驗學生是否對實驗建立深層理解。通過小組評比的形式，既能將學生參與物理實驗操作的積極性最大程度激發出來，同時也可以確保扎實掌握實驗原理，增強團隊凝聚力，有效落實對學生合作學習能力的培養。

結語

綜上所述，在初中物理實驗教學中，采取合作學習的教學活動組織形式，其本質是給學生提供了試驗探究、合作學習的空間，讓學生在思維碰撞、互幫互助中逐一突破物理學習中的難題，切實感受到物理實驗的趣味性，逐步提升學生的獨立思考、合作學習能力。基于此，教師應當明確認識到當前物理實驗教學中存在的問題，然后以問題為導向，綜合采取明確學習目標、巧妙設置問題、創設合作情境、適當調控點撥、加強小組評比等策略，構建優質的物理實驗課堂，引領學生的思維走向深處，切實滿足學生綜合素質協調發展的現實需求。

參考文獻：

［1］陳俊妃，鄭美潔.核心素養導向下合作學習在初中物理實驗教學中的實踐探究：以“探究影響壓力作用效果的因素”為例［J］.中學教學參考，2023（17）：3841.

［2］吳玉茹.初中物理實驗“分組合作”學習模式構建的實踐探索［J］.讀寫算，2022（05）：153155.

［3］孫海兵.帶活物理課堂的催化劑：初中物理實驗的運用策略［J］.新課程，2022（11）：104105.

［4］張輝.基于小組合作學習的初中物理實驗教學實踐性分析［J］.廣西物理，2021，42（04）：8991.

［5］許建華.小組合作學習在初中物理實驗教學中的運用研究［J］.文理導航：中旬，2021（07）：3940.

［6］范磊.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［J］.數理化解題研究，2021（17）：6263.

［7］周斌.淺析初中物理實驗教學中小組合作學習的實踐與研究［J］.考試周刊，2021（21）：137138.

作者簡介：曹少鵬（1986—），男，漢族，陜西楊陵人，本科，中學一級教師，研究方向：初中物理。