分层合作学习在高中物理实验教学中的实践与研究

朱惠忠

所谓合作学习，即通过学生间合作交流的方式对物理现象进行分析、猜想，并通过适当的探究

与验证了解相关物理知识的形成过程.作为高中物理教学的重要内容，物理实验在具体教学中具有关键意义，需要教师在处理好物理实验

教学的基础上，通过合作学习方式的恰当运用

提高物理实验教学质量.

一、合作学习在物理实验教学中的意义

合作是一种新的学习方式，同时也是学生人格修养以及良好学习品质的形成途径.通过合作学习方式的应用，能够在对学生主体能动性进行提升的同时获得学生主体意识的增加，通过为学生

提供良好平台

使其能够真正参与到教学活动当中，并因此获得自身全面发展.在合作学习中，教师

将学生作为课堂学习主体的同时对学生进行适当的指导，使学生在合作学习过程中得到恰当的指点以及引导.同时，在合作学习中，教师也具有氛围营造的重要作用，能够在关注学生的同时帮助其树立自信心，在改善师生关系的同时获得学生团队意识以及合作精神的培养.开展合作学习的目的，就是要以小组合作的方式帮助学生获得动手操作能力的提升以及合作意识的培养，对学生物理知识的获得以及科学价值观的树立都具有十分积极的意义，是现今高中物理教学中非常有效的教学方式之一.

二、高中物理实验教学中的分层合作学习方式

1.构建物理情境

在物理实验教学中，情境的建立非常重要

.在物理情境建立中，要把握好学生特点，在对学生目前所具有技能、知识进行充分了解的基础上，通过生活经验借鉴、实验演示以及讲故事等方式将学生引导到实验学习当中，使学生能够在更为主动、活泼的情境当中做好物理

实验.

例如在“油膜法测分子直径”实验教学中，在实验之前，由于学生对微观方面的知识了解相对较少，如果直接要求学生进行相关知识的学习，不仅学生很难对相关知识进行有效把握，且在思维品质锻炼方面所获得的效果也不理想.对此，教师则可以先建立

适当的情境，要求学生对菜籽的直径进行测量.学生在进行一定的思考后则可以大致确定该问题的解决方向：菜籽的体积较小，要想对一个菜籽的直径进行测量，可以说是非常难的.而如果对多个，比如100个菜籽直径进行测量，则

相对容易.此时，学生能够提出

不同的方案.

方案一，用量筒对100个菜籽的体积进行测量，根据个数同体积关系对直径进行计算；

方案二，在完成100个菜籽体积的测量之后，

对其进行平摊处理，使其形成一个具有规则特征的长方形，可以测量100个菜籽的平铺面积

.

之后，根据d=VS这个公式计算出菜籽的直径.在学生提出两种方案之后，教师可以让学生进行讨论，即讨论哪一种方案最适合该问题的解决.在积极讨论和实验操作过程中，学生意识到第二种方案是较为有效的.此时，教师可以将问题再一次转移到本实验当中，即让学生对油酸分子的直径进行测量.由于在之前的教学中已经具有了一定的情境铺垫，学生在面对该问题时会感觉较为轻松.

2.倡导自学质疑

在课堂中，教师也需要给学生一定的自主学习时间，以使学生能够有足够的空间和时间对新学习到的概念进行理解，并做好事物现象以及原因的分析.在教学过程中，教师首先需要对学生进行适当的激励，即要求其能够以独立的方式对实验现象进行分析.一开始，要从较为简单的问题入手，随着教学过程的开展，问题的难度逐渐加大，使学生在形成阶梯型思考的同时，在与实验现象充分结合的基础上提出问题，并能够形成与同学交流的意愿.

例如“用打点计时器进行速度测量”这个实验，由于在之前的学习中学生就已经对速度相关的知识有了一定的认识，此时教师在题目提出之后可以安排学生先以独立的方式进行实验的学习以及操作，使学生在独自对打点计时器原理进行研究的同时，通过说明书以及相关内容的阅读研究打点计时器不同零部件的名称、原理、内部结构以及使用方法.通过这种方式，学生能够从研究当中了解到，电磁打点计时器在应用中使用交流电源而非直流电源，能够更好地掌握其周期频率.在这个过程中，学生能够对打点计时器的实验原理有一定的了解.在此基础上，学生能够在后续纸带分析工作中

，在同相关原理进行结合的基础上对即时速度以及平均速度进行计算，不仅

对实验操作中的要领以及原理具有较好的掌握，且为后续小组合作学习的开展打下良好的基础.

3.小组合作探究

在物理实验中，教师需要根据学生之前独立学习展现出的特点对合作学习活动进行任务安排，以使学生能够在相互借鉴、积极互动的基础上完成物理实验相关操作.

例如在“电源电动势及电阻的测定”实验中，教师可以通过开放性的方式开展实验，安排学生进行深入的探究以及学习.在实验活动开展之前为学生准备充足的实验器材：开关、干电池、电流表、电压表、滑动变阻器以及导线等.之后，学生在自身对实验理解的基础上以小组的方式对实验原理、电路图设计以及相关数据的处理进行积极的讨论.通过学生间一定时间的合作交流，能够在不同的小组单位中形成

不同的实验方案，并在自身理解的基础上对后续实验步骤进行整理，为后续操作奠定基础.在具体实验中，

有的小组应用了伏阻法，有的小组应用了伏安法，有的小组应用了公式法等.在实验过程中，学生都体现出了较高的学习积极性，

对相关原理和误差进行了认真的分析，在整个合作学习过程中，学生

获得了更为细致的研究成果.

4.展示评价方法

在学生以小组方式开展实验研究时，教师要在整个过程中做好协调以及主导工作，即在将不同小组实验情况进行积极汇总的基础上做好不同小组以及学生的学习评价，以此帮助学生建立科学的学习方法.在开展评价工作时，要重视学生的发展，通过学生互评、自评方式对学生的

不足以及优点进行正确的评价，以此帮助学生在了解到自身存在不足的同时能够对其他学生的长处进行认真的学习以及借鉴，并因此获得自身认知水平以及合作技能水平的提升.

例如在“描绘小灯泡伏安特性曲线”这个实验中，在完成小组实验操作之后，需要由不同的小组对实验报告进行相互间的交流评价.小组需要派出代表对本实验的原理以及实施方案进行描述，并根据实验结果以及误差做好分析工作.而在具体试验中，如果哪一名小组成员出现操作方面的失误，或者设备等发生故障，也需要及时做好分析.当实验完成且小组对相关内容完成阐述之后，教师可以对学生进行积极引导，使其进行自评和互评，在对对方的不足进行指出的同时，全面的分析与探讨

改正的方式.可以说，通过这种小组讨论方式的应用，能够帮助不同小组学生及时发现

组内实验过程中存在的问题，实现重点问题的把握以及问题的及时解决.

合作学习的应用，为学生物理实验知识的学习

和掌握提供了新的平台.在实际合作学习开展中，教师要注重引导学生深入思考现象背后的实质，建立对物理知识清晰的认识.