小组合作对提高个体实验操作能力的研究

陈安顺

1小组合作在科学实验课中的实践与应用

选取教材分析：6年级科学教科书，上册为《工具和机械》、《形状与结构》、《电和磁》、《动物与植物》；下册为《浮与沉》、《燃烧和变化》、《蒸发与温度》、《观察星空》。6年级科学以物理知识为主，辅以化学、生物知识，每节课基本有一个小实验。研究上册教材时主要通过物理与生物实验的操作来观察个体，研究下册教材时通过物理和化学实验来观察个体。

1.1小组合作在物理性实验中的应用

1.1.1实验目的

本实验试图检验小组合作模式在小学物理实验教学中运用的可行性与有效性，以求为该模式在教学实践中的推广运用提供实证材料。

1.1.2实验对象及时间

实验对象：浙江省台州市玉环县芦浦中心小学6年级1、2班学生。

实验时间：2015年12月1日至2016年1月31日。

1.1.3实验原则

班级对比原则：选取1班为实验班，2班为对照班，物理实验课在小学没有明确的界分，所以这里的物理实验课只是说所做的实验性质属于物理实验。两班学生都处于初级学习阶段，学习水平相当。碍于以前的条件所限，基本没有做过实验，起点近似。再加上所用教材一致，任课教师相同，有可比性，符合实验要求的对照性原则。在实验班的课堂教学中采用合作学习策略进行教学，课前教师根据上面的原则进行分组，让每个组讨论分析教师给定的具体问题。最后教师总结分析并根据各小组的情况给予奖惩，使组内成员带动组内成员，小组带动小组，最终提升班级总体成绩。进行实验教学前，教师给定实验所需的材料用品，草定实验方案。让各小组根据教师提供的材料及查阅相关资料，修改实验设计，设计出各小组认为最理想的方案。最后在教师的指导下验证各自的方案。

1.1.4实验前测及分组

前测：学生第一次实验测试成绩作为参考，以第二次实验成绩做前测对比。

分组：将实验班的学生每6人分为1组，分组时全面考虑学生的性别、家庭背景、交际能力及前测成绩等因素，做到组内异质、组间同质，尽量保证不同小组之间起点相同。并对组员分工、明确任务，保证小组合作的有序性。

1.1.5实验内容

现行科版教第11册第1单元第2课《杠杆的科学》，研究杠杆的秘密。

现行科教版第11册第3单元第3课《电磁铁的磁力（一）》，检验电磁铁磁力与线圈圈数的关系。

1.1.6实验方法

实验班采用STAR小组合作策略与传统教学相结合，对比班采用个体实验与传统教学法相结合。

1.1.7后测对比

以第1次《杠杆的科学》的实验成绩和《电磁铁的磁力（一）》的实验成绩做后测对比。

1.1.8结果、分析

根据学生的第2次实验测试成绩与第2次实验成绩，结合以下统计描述及检验公式：

（1）算数平均数X=∑X/n

（2）样本标准差S=1nnk=1（xk-）2

（3）Z检验：Z=1-2

S1n1+S2n2

注：①当0<|Z|≤1.96，说明实验组与对照组之间无显著差异；

②当1.96<|Z|≤2.58时，说明实验组与对照组之间有显著差异；

③当|Z|>2.58时，说明实验组与对照组之间的差异非常显著。

实验获得的结果见表1。

通过以上数据我们看到，两个班级的标准差都不是很大，说明大家的个体实验操作水平都处于大致相同的水平。科学实验课经过一段时间的STAR小组合作策略之后，我们可以看到实验班的标准较对比班明显减小，说明实验班学生的个体实验操作水平更加接近于平均水平，而平均分则在提高，说明学生的总体实验水平有了大幅度的提高。再看Z检验的结果数据显示：第1次实验成绩（前测）1.96<|Z|≤2.58，说明实验组与对照组之间有显著差异；而在进行STAR小组合作之后，进行的第2次实验成绩（后测）结果数据显示：|Z|>2.58，而且是明显大于2.56，说明了实验组与对照组之间的差异非常显著。且从平均分和标准差数据来看，也是实验班明显优于对比班，这说明在经过长达两个月的实验教学后，用两种不同的方法进行教学，学生的个体实验操作能力出现了显著的差异，正说明了小组合作对提高个体实验操作能力有着明显的效果。

1.2小组合作在化学性实验中的应用

实验前准备跟前阶段实验类似。实验获得的结果见表2。

通过以上数据我们看到，两个班级的标准差开始都较大，说明学生的个体实验操作水平比较弱，而且标准差较大，说明两班有的学生动手能力较强，有的学生动手能力较弱，差距较大。但是科学实验课经过一段时间的共同学习（LT）小组合作之后，可以看到实验班的标准较对比班明显减小，说明实验班学生的个体实验操作水平更加接近于平均，而平均分则在增大，说明学生的总体实验水平有了大幅度的提高。再看Z检验的结果数据：第1次实验成绩（前测）0<|Z|≤1.96，说明实验组与对照组之间无显著差异。而在进行共同学习小组合作策略之后进行的第2次实验成绩（后测）结果数据显示：|Z|>2.58，而且是明显大于2.56，说明了实验组与对照组之间的差异非常显著。且从平均分和标准差数据来看，也是实验班明显优于对比班，这说明在经过长达两个月的实验教学后，用两种不同的方法进行教学，学生的个体实验操作能力出现了显著的差异，正说明了小组合作对提高个体实验操作能力有着明显的效果，至少在科学实验的化学实验方面上。

1.3小组合作在生物和环境性活动中的应用

实验前准备等也如上阶段的实验应用类似。实验获得的结果见表3。

通过以上数据我们看到，两个班级的标准差开始相差不大，两班总体上比较接近，有利于对照比较。而实验班标准差比对照班大，平均分也比对照班多，说明了实验班学生能力的差距比较对照班明显。从第2次实验活动成绩来看，两个班平均分上都有提高，标准差也有所降低，说明了两个班级的学生成绩分差越来越接近平均分。综合两个因素，总体上两班都有提高。但是科学实验课经过一段时间的小组竞赛法和小组调查法两种小组合作策略之后，我们可以看到实验班的标准较对比班明显减小，说明实验班学生的个体实验操作水平更加接近于平均，而平均分则在增大，说明学生的总体实验水平有了大幅度的提高。再看Z检验的结果数据：第1次实验成绩（前测）0<|Z|≤1.96，说明实验组与对照组之间无显著差异。而在进行小组竞赛法和小组调查法两种小组合作策略之后进行的第2次实验成绩（后测）结果数据显示：|Z|>2.58，而且是明显大于2.56，说明了实验组与对照组之间的差异非常显著。且从平均分和标准差数据来看，也是实验班明显优于对比班，这说明在经过长达5个月的实验教学后，用两种不同的方法进行教学，学生的个体实验操作能力出现了显著的差异，正说明了小组合作对提高个体实验操作能力有着明显的效果。从另一侧面来看，两班学生起点分就已经很高，这可以说是我们应用小组合作策略影响的结果。

2小组合作在实验教学中存在的问题与解决策略

2.1常见问题

小组合作，因为每组有6个人，所以在实验教学中常会出现以下问题。首先，有些小组组长的个人表现欲太强，不能有效地得以控制，致使许多小组讨论流于形式。或者讨论的质量不太高，甚至有时在讨论过程中会出现慢慢偏离主题的现象，讨论到其他的话题上去。其次，小组讨论过后进行实验操作时，动手能力较弱的学生根本就没有参与的机会，因为小组成员的想法是不想让动手能力差的学生拖后腿，致使不让该学生进行小组实验操作。久而久之，该学生都不敢伸手做实验，致使其成绩与平均成绩相差很远，这样一来两极分化就加剧了。最后，教师对小组合作策略的使用上，没有下足功夫，就比如STAT小组成绩分工法，教师只是最初安排了异质分组，本来评价时是由每个学生为小组提供各自的分数，教师按小组整体得分来评价，对获分最高的小组予以表扬，也对个别成绩较以往提高的学生个人予以公布表扬。而在实际操作中却是以小组个人表现较好的予以表扬，以高分评价，致使小组中很多个体操作能力较弱的学生失去操作兴趣。

2.2解决策略

针对以上发生的问题，经过仔细分析与探讨研究，找到了相应的策略。

（1）为了让小组能人人参与，各人发挥自己的长处，不让小组讨论流于形式，教师不仅要参与到小组讨论中去，更要去思考如何让小组讨论分工合作养成一种习惯，一种团队的合作精神。如何指导小组养成团队合作的习惯，如何发挥小组长的作用，这些都是教师应该好好研究的问题。

（2）教师不仅要让小组明确本次实验操作的目标、内容、方法，而且要让小组成员个人发挥出自己的优势来。多与弱势群体交流沟通，多让这种情况出现的小组交流想法，表扬操作能力表现较弱的小组，给他们加分，让他们以点带面，影响班级，最终形成习惯，成为必然。当然教师有必要教会学生一些讨论的技巧，让他们知道怎么讨论才有最效，而且要针对每节课的不同内容，有选择的传授心得。根据每个学生的不同层次，稍作指导，以满足他们的心理需求。

（3）教师应该加强理论学习，策略学习，在实验教学之前应该认真设计活动，充分预设，不打无准备之仗，针对不同教材应用不同教学策略，激发学生的兴趣。不以个人喜好情绪左右教学，而是以客观一定的规则来实施激励，这样才可以让学生的小组合作目标鲜明，有序进行。学生也明白了小组合作是一种团队活动，是每个成员都参与的学习方式。

3小组合作对提高个体实验操作能力的有效性

经过大量小组合作教学实践，通过观察、比较、推导、数据演算，获得了一系列的研究成果，对实验结果分析如下：在小学阶段实验操作课教学中，通过各种小组合作策略，可以有效地激发学生实验操作的兴趣，也提高了小组合作的效率，间接地提高了学生个体实验操作能力；通过小组合作策略，有效地改善了师生之间的关系，改善了同学之间的关系，学生之间也学会了合作学习，群策群力，提高了学生的集体意识。实验教学中用较多的时间进行小组合作，取得了明显的效果。如前测中物理实验操作成绩通过Z检验有明显差异到后测的非常显著的差异，化学实验操作成绩Z检验无明显差异到后面的非常显著的差异，生物与环境活动成绩也是如此。因而笔者认为，小组合作对提高个体实验操作能力是行之有效的。

在小学实验课中尝试小组合作策略，可以充分发挥学生的主观能动性，落实以学生为主体的新课堂；可以大大地提高学生的个体兴趣，在愉悦中落实教学目标，提高课堂效率；可以交流情感，增强学生的友谊，增强交往能力，使学生学会分享与合作；提高学生科学课的成绩，也提高学生个体操作能力，动手能力，发展学生的思维；尤其是对后进生的提高具有非常显著的作用。比如，STAT成绩分工法在小组合作中的应用，小组为了提高整组的成绩，必须尝试让后进生来表达交流，发表自己的意见，也必须教会后进生理解实验，学会实验操作的原理，让他们真正的动手，动脑，参与到活动中来。而事实数据也证明，在小组合作学习之后的个体，他们的实验操作水平大幅度的提高，其中更是包括了一大部分后进生的提高。这些都表明，小组合作对提高个体实验操作能力是有效的。