分層合作學習在高中物理實驗教學中的實踐與研究

朱惠忠

所謂合作學習，即通過學生間合作交流的方式對物理現(xiàn)象進行分析、猜想，并通過適當?shù)奶骄?/p>

與驗證了解相關物理知識的形成過程.作為高中物理教學的重要內(nèi)容，物理實驗在具體教學中具有關鍵意義，需要教師在處理好物理實驗

教學的基礎上，通過合作學習方式的恰當運用

提高物理實驗教學質(zhì)量.

一、合作學習在物理實驗教學中的意義

合作是一種新的學習方式，同時也是學生人格修養(yǎng)以及良好學習品質(zhì)的形成途徑.通過合作學習方式的應用，能夠在對學生主體能動性進行提升的同時獲得學生主體意識的增加，通過為學生

提供良好平臺

使其能夠真正參與到教學活動當中，并因此獲得自身全面發(fā)展.在合作學習中，教師

將學生作為課堂學習主體的同時對學生進行適當?shù)闹笇?，使學生在合作學習過程中得到恰當?shù)闹更c以及引導.同時，在合作學習中，教師也具有氛圍營造的重要作用，能夠在關注學生的同時幫助其樹立自信心，在改善師生關系的同時獲得學生團隊意識以及合作精神的培養(yǎng).開展合作學習的目的，就是要以小組合作的方式幫助學生獲得動手操作能力的提升以及合作意識的培養(yǎng)，對學生物理知識的獲得以及科學價值觀的樹立都具有十分積極的意義，是現(xiàn)今高中物理教學中非常有效的教學方式之一.

二、高中物理實驗教學中的分層合作學習方式

1.構建物理情境

在物理實驗教學中，情境的建立非常重要

.在物理情境建立中，要把握好學生特點，在對學生目前所具有技能、知識進行充分了解的基礎上，通過生活經(jīng)驗借鑒、實驗演示以及講故事等方式將學生引導到實驗學習當中，使學生能夠在更為主動、活潑的情境當中做好物理

實驗.

例如在“油膜法測分子直徑”實驗教學中，在實驗之前，由于學生對微觀方面的知識了解相對較少，如果直接要求學生進行相關知識的學習，不僅學生很難對相關知識進行有效把握，且在思維品質(zhì)鍛煉方面所獲得的效果也不理想.對此，教師則可以先建立

適當?shù)那榫?，要求學生對菜籽的直徑進行測量.學生在進行一定的思考后則可以大致確定該問題的解決方向：菜籽的體積較小，要想對一個菜籽的直徑進行測量，可以說是非常難的.而如果對多個，比如100個菜籽直徑進行測量，則

相對容易.此時，學生能夠提出

不同的方案.

方案一，用量筒對100個菜籽的體積進行測量，根據(jù)個數(shù)同體積關系對直徑進行計算；

方案二，在完成100個菜籽體積的測量之后，

對其進行平攤處理，使其形成一個具有規(guī)則特征的長方形，可以測量100個菜籽的平鋪面積

.

之后，根據(jù)d=VS這個公式計算出菜籽的直徑.在學生提出兩種方案之后，教師可以讓學生進行討論，即討論哪一種方案最適合該問題的解決.在積極討論和實驗操作過程中，學生意識到第二種方案是較為有效的.此時，教師可以將問題再一次轉移到本實驗當中，即讓學生對油酸分子的直徑進行測量.由于在之前的教學中已經(jīng)具有了一定的情境鋪墊，學生在面對該問題時會感覺較為輕松.

2.倡導自學質(zhì)疑

在課堂中，教師也需要給學生一定的自主學習時間，以使學生能夠有足夠的空間和時間對新學習到的概念進行理解，并做好事物現(xiàn)象以及原因的分析.在教學過程中，教師首先需要對學生進行適當?shù)募?，即要求其能夠以獨立的方式對實驗現(xiàn)象進行分析.一開始，要從較為簡單的問題入手，隨著教學過程的開展，問題的難度逐漸加大，使學生在形成階梯型思考的同時，在與實驗現(xiàn)象充分結合的基礎上提出問題，并能夠形成與同學交流的意愿.

例如“用打點計時器進行速度測量”這個實驗，由于在之前的學習中學生就已經(jīng)對速度相關的知識有了一定的認識，此時教師在題目提出之后可以安排學生先以獨立的方式進行實驗的學習以及操作，使學生在獨自對打點計時器原理進行研究的同時，通過說明書以及相關內(nèi)容的閱讀研究打點計時器不同零部件的名稱、原理、內(nèi)部結構以及使用方法.通過這種方式，學生能夠從研究當中了解到，電磁打點計時器在應用中使用交流電源而非直流電源，能夠更好地掌握其周期頻率.在這個過程中，學生能夠?qū)Υ螯c計時器的實驗原理有一定的了解.在此基礎上，學生能夠在后續(xù)紙帶分析工作中

，在同相關原理進行結合的基礎上對即時速度以及平均速度進行計算，不僅

對實驗操作中的要領以及原理具有較好的掌握，且為后續(xù)小組合作學習的開展打下良好的基礎.

3.小組合作探究

在物理實驗中，教師需要根據(jù)學生之前獨立學習展現(xiàn)出的特點對合作學習活動進行任務安排，以使學生能夠在相互借鑒、積極互動的基礎上完成物理實驗相關操作.

例如在“電源電動勢及電阻的測定”實驗中，教師可以通過開放性的方式開展實驗，安排學生進行深入的探究以及學習.在實驗活動開展之前為學生準備充足的實驗器材：開關、干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器以及導線等.之后，學生在自身對實驗理解的基礎上以小組的方式對實驗原理、電路圖設計以及相關數(shù)據(jù)的處理進行積極的討論.通過學生間一定時間的合作交流，能夠在不同的小組單位中形成

不同的實驗方案，并在自身理解的基礎上對后續(xù)實驗步驟進行整理，為后續(xù)操作奠定基礎.在具體實驗中，

有的小組應用了伏阻法，有的小組應用了伏安法，有的小組應用了公式法等.在實驗過程中，學生都體現(xiàn)出了較高的學習積極性，

對相關原理和誤差進行了認真的分析，在整個合作學習過程中，學生

獲得了更為細致的研究成果.

4.展示評價方法

在學生以小組方式開展實驗研究時，教師要在整個過程中做好協(xié)調(diào)以及主導工作，即在將不同小組實驗情況進行積極匯總的基礎上做好不同小組以及學生的學習評價，以此幫助學生建立科學的學習方法.在開展評價工作時，要重視學生的發(fā)展，通過學生互評、自評方式對學生的

不足以及優(yōu)點進行正確的評價，以此幫助學生在了解到自身存在不足的同時能夠?qū)ζ渌麑W生的長處進行認真的學習以及借鑒，并因此獲得自身認知水平以及合作技能水平的提升.

例如在“描繪小燈泡伏安特性曲線”這個實驗中，在完成小組實驗操作之后，需要由不同的小組對實驗報告進行相互間的交流評價.小組需要派出代表對本實驗的原理以及實施方案進行描述，并根據(jù)實驗結果以及誤差做好分析工作.而在具體試驗中，如果哪一名小組成員出現(xiàn)操作方面的失誤，或者設備等發(fā)生故障，也需要及時做好分析.當實驗完成且小組對相關內(nèi)容完成闡述之后，教師可以對學生進行積極引導，使其進行自評和互評，在對對方的不足進行指出的同時，全面的分析與探討

改正的方式.可以說，通過這種小組討論方式的應用，能夠幫助不同小組學生及時發(fā)現(xiàn)

組內(nèi)實驗過程中存在的問題，實現(xiàn)重點問題的把握以及問題的及時解決.

合作學習的應用，為學生物理實驗知識的學習

和掌握提供了新的平臺.在實際合作學習開展中，教師要注重引導學生深入思考現(xiàn)象背后的實質(zhì)，建立對物理知識清晰的認識.