基于小组合作模式的实验课堂研究

◇　江苏　肖春燕

基于小组合作模式的实验课堂研究

◇江苏肖春燕

自主探究意识和技能型人才的培养是新时期高中物理教学的重点，小组合作模式能够充分体现学生的综合能力，是新课改教学模式的重要趋势.

1高中实验课程开展小组合作模式的必要性

1.1小组合作模式能充分培养学生的团队协作能力

随着科学技术的不断进步,全球一体化趋势日趋明显,未来社会所需的人才必须具备优良的团队协作技能,对于高中生而言,从课堂培养学生的相互依赖、相互信任意识至关重要．高中物理实验课的本质在于激发学生自主思考的能力,能够让学生通过现象自发地归纳出基本的物理规律.如果开展小组模式教学,学生不仅可以自发分配组织内的角色,也可以最大限度地对所获取的实验现象进行组内讨论,充分拓宽了高中生思维的广度,有助于学生创新思维的培养．

1.2小组合作模式能够调动学生的主动性

学习主动性直接决定了学习效果，传统实验课主要是以老师带领大家完成，学生动手能力的培养基本上依赖于老师的引导，某种程度上忽略了自主创新的意识.如果在实验课上采用小组合作模式，学生根据实验现象能够较为自由地发挥自己的想象，同时有利于培养学生对组内成员的信任与交流技巧，最终使得学生具备较全面的物理技能，从根本上调动了学生学习物理学科的主动性.

2基于小组合作模式的实验课案例分析

2.1“自由落体运动”小组实验课程

图1自由落体运动

在讲授该部分内容之前必须给出充分的运动学与力学理论的铺垫,然而通过课本知识的灌输很难加深学生对该规律的理解与总结．因此,自由落体运动规律的讲授必须从实验入手,考虑到学生的主体作用,如果以小组讨论的模式进行自由落体实验的探究,必将能够收到事半功倍的成效．

例如,在自由落体运动实验课之前,老师所灌输的理论观点必须以客观现象为依据．课堂上教师通过演示小实验激发学生的思维潜力,比如教师可以简单地将一张白纸和橡皮作为研究对象,让其从空中落下,然后设置问题,为本节新知识的导入做好铺垫．该案例中可以设置的问题较为开放,比如让学生回答这2种物体哪个先落地?此时按照常规认知理论,学生定会异口同声地回答是橡皮先落地,然而能否通过观察让学生给出总结性的观点呢?

因此,上述课堂上有必要以分组的形式进行总结性认识．首先,不同小组可能给出不同的理论总结,有人认为和质量有关,有人认为和体积有关,然而最终的结论需要教师进一步进行实验引导,激发学生自主在小组内的探究意识．其次,不同小组的学生给出答案以后可以让他们进行组内辩论,这样不仅使得看待物理问题更加全面,而且培养了学生的综合素养．为了证明学生的观点是否正确,老师进一步将同样的2张纸作为实验对象,将其中的一张揉成一团,另一张与第1次实验相同．第2次实验前,首先让不同小组的学生进行现象预测,判断哪个先落地.结果有人给出了答案,认为揉成一团后先落地．对于新知识的铺垫而言,这2组实验已经呈现出了很多的物理因素,最后小组总结过程中,在老师的科学诱导下会得到：空气中下降的物体,其速度和空气阻力有关,该阻力直接取决于物体本身的特征.通过第2次实验可以认为下降速度和质量无关．

有了以上的实验基础以后,相信每个小组的学生对于空气阻力以及在空气中下落的物体的运动情况有了初步的认识．然而,如何让这部分前奏物理实验成为自由落体的有效支撑呢?必须将不同小组的结论进一步验证,让客观物理现象冲击学生主观臆断式的认识．比如接着上述实验，老师继续设置在真空管里的下落情况，此时可以选择重量较大的铁块和纸团对比，从同一高度下落后，发现2种物体同时到达最低点，进一步说明了下落速度与重量无关的事实.然而不同小组的同学对该结论的总结必然产生很大的差异，最后老师给出科学的解释，表明物体当不受外界阻力的情况下，竖直向下运动时，其速度的变化与自身质量无关，谓之自由落体运动.

2.2高中物理摩擦力实验探究

摩擦力的学习是高中物理的难点,对该部分实验课程的编排尤为关键,小组合作的模式使得学生对摩擦的理解更能加全面,通过不同小组之间的见解分析,能够充分体现学生对摩擦力特性的自发性认识．

图2

例如,如图2，粗糙斜面上静止的物体受到沿着斜面向上的拉力F,试判断该物体所受摩擦力的情况.

理想斜面是高中物理的常见模型,有必要设置专题实验课,采用小组讨论的模式进行针对性的训练．教师可以让学生自发性地分组,给出不同的答案．

对于该题的小组实验教学，可能A组同学会认为物体受到沿着斜面向上的摩擦力，否则物体会沿着斜面下滑，该组同学给出结论的依据通常是按照常规思维模式，体现了该组同学在思考物理问题时更倾向于常规思维的应用；同时B组同学可能会认为物体受到沿着斜面向下的摩擦力，否则在拉力F的作用下会沿着斜面向上运动，同样该组同学也按照常规物理现象给出答案，不同的是与A组同学相比，这组同学在认识物理现象时，缺乏从多角度观察的能力，在观察现象的同时只想到了其中某方面的物理规律，因此小组实验的模式能够发现学生在认识物理规律时的不足；C组同学会认为物体可能不受摩擦力的作用，因为重力和拉力F沿着斜面的方向可能相互抵消等．

纵观以上不同小组的意见,其实在没有正式讲解之前对斜面上摩擦力的分析已经相当充分,如果能够将以上3组的意见有机整合起来,便是非常科学的斜面上摩擦力的分析模式．最终教师综合不同意见给出标准分析,不难发现,每组同学的意见都有一定的合理之处,摩擦力沿着斜面向上、向下或者不存在摩擦力主要取决于拉力F与重力在斜面方向上分力mgsinθ的大小关系,如果F>mgsinθ,则物体具有沿着斜面向上运动的趋势,因此,B组同学观点正确;如果F

高中物理实验课采用小组合作的模式能够充分调动学生探究物理规律的积极性,进而加深对物理规律的理解．当然,小组合作模式的实验课教学,需要教师的科学引导,只有合理的实验课设计,才能充分利用学生在小组内的自由观点,拓宽思维的广度,进而提升学生的整体综合素养．

(作者单位：江苏省苏州市吴江区青云实验中学)