基于核心素養(yǎng)下“同伴互助式學(xué)習(xí)”在物理實驗教學(xué)中的實踐思考

薛燕飛

（常州市武進區(qū)湟里高級中學(xué)，江蘇 常州）

一、目前物理實驗課堂教學(xué)存在的問題

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

二、物理核心素養(yǎng)

新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的基礎(chǔ)是核心素養(yǎng)，推進基于核心素養(yǎng)的課程改革、教學(xué)改革、評價改革、教師發(fā)展，是我們需要積極學(xué)習(xí)和探索的問題。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等要素，我們要發(fā)揮好物理學(xué)科知識的載體，通過教學(xué)活動，來培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，讓學(xué)生通過物理學(xué)科的學(xué)習(xí)內(nèi)化為帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)。物理實驗是集思維、觀察、操作為一體的活動過程，優(yōu)化物理實驗教學(xué)方式，提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，應(yīng)是我們在物理實驗教學(xué)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(xué)習(xí)

同伴：心理學(xué)和教育學(xué)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(nèi)物理學(xué)習(xí)水平相當(dāng)、關(guān)系融洽的學(xué)生組成學(xué)習(xí)共同體，屬于同質(zhì)同伴。

同伴互助式學(xué)習(xí)：從“學(xué)”的角度來看，同伴互助學(xué)習(xí)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(zhì)是讓學(xué)生成為教學(xué)活動的指導(dǎo)者。它是一種非常重要的教學(xué)補充策略。它不能全面代替教師的教學(xué)，教師要轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)者角色來精準(zhǔn)地指導(dǎo)學(xué)生開展學(xué)習(xí)。認知心理學(xué)的研究表明，教對方及向?qū)Ψ浇忉寙栴}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(dǎo)，學(xué)生圍繞實驗?zāi)康?、原理、設(shè)計方案以及實驗操作等問題進行學(xué)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(xué)習(xí)方式。主要包括同伴指導(dǎo)、示范、教育、咨詢、監(jiān)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(jié)課是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書必修2第五章第三節(jié)，為一節(jié)重要的學(xué)生實驗探究課，延續(xù)和應(yīng)用上一節(jié)運動的合成與分解方法，為圓周運動規(guī)律以及分析曲線運動規(guī)律的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。課堂在導(dǎo)學(xué)案問題的引導(dǎo)下，學(xué)習(xí)共同體以自主思考、討論、交流、協(xié)作實驗為手段，深入體驗感悟?qū)嶒炋骄康母鱾€環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生物理思維，提高學(xué)生的物理素養(yǎng)。

2.學(xué)情分析：

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

（2）能力基礎(chǔ)：學(xué)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(xué)習(xí)共同體在合作的基礎(chǔ)上能完成設(shè)計實驗方案、分析、處理問題，歸納實驗結(jié)論。

3.教學(xué)設(shè)計思路：

課堂同伴合作學(xué)習(xí)過程有三個關(guān)鍵：

（1）設(shè)計實驗方案，通過學(xué)習(xí)共同體間的交流，分析比較各實驗方案的優(yōu)點和不足，結(jié)合實驗資源選擇恰當(dāng)?shù)膶嶒灧桨浮?/p>

（2）根據(jù)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(xué)目標(biāo)：

（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(shè)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(xué)習(xí)，體驗科學(xué)探究的快樂，增強學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度以及團隊協(xié)作精神。

5.教學(xué)重點：利用軌跡進行數(shù)據(jù)的分析處理。

6.教學(xué)難點：實驗方案的設(shè)計。

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

8.教學(xué)方法：以實驗探究為主，通過學(xué)習(xí)共同體間的合作、交流、分析、評估等方式獲得結(jié)論。

9.教學(xué)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(jié)合以下問題，學(xué)習(xí)共同體通過閱讀課本、討論交流的方式設(shè)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(guān)嗎？為什么？⑤根據(jù)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(xué)習(xí)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(fù)性強的方案進行分組實驗。

（4）處理實驗數(shù)據(jù)：

①學(xué)習(xí)共同體討論利用數(shù)學(xué)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(xué)習(xí)共同體思考討論總結(jié)出利用軌跡推導(dǎo)平拋運動初速度的方法。

（5）課堂小結(jié)：

本節(jié)課經(jīng)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(xué)過程中，通過教師的問題引導(dǎo)調(diào)控，將實驗課堂優(yōu)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(diào)生與生之間的協(xié)作互助，通過生與生之間的相互學(xué)習(xí)、探討和交流等內(nèi)部合作方式，來消化學(xué)習(xí)內(nèi)容，解決學(xué)習(xí)問題，既保持了學(xué)生在學(xué)習(xí)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(yǎng)了學(xué)生的團隊協(xié)作精神，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任意識，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。