合作学习在高中物理教学中应用的理论和途径研究

摘 要：在高中整体教学质量稳定提升、学生平均素质水准逐渐提高的形势下，高中物理教学面临新的教学挑战，即在帮助学生掌握基础课程知识内容的同时，有效提升其学科思维水平，而合作学习在其中尤为关键。文章以此为背景，探究合作学习在高中物理教学中的应用途径，为相关教师完善课堂教学设计，提升课堂教学质量，提供一定参考依据。

关键词：合作学习;高中物理;教学探究

一、 引言

高中物理作为学生基于初中物理知识体系与思维框架，通过接触学习进阶物理知识概念与物理现象或问题，进一步优化物理知识体系，发展物理思想的重要课程，其在新课程逐步推进落实驱动下，对学生自主学习能力、独立思考能力、知识应用能力等学科能力培养工作愈发受重视，而合作学习模式凭借其综合性与延伸性，逐渐进入教师教学视野当中，成为当下高中物理教学中的重要教学内容，其在实际教学中的应用途径，也成为相关教师当下重点关注的问题。

二、 合作学习在高中物理教学中的意义

在时代与社会发展驱动下，社会发展建设对合作型人才的需求程度不断提升，而高中教育作为我国人才培养的重要阶段，其各科教学侧重逐渐将学生合作意识的培养工作纳入其中。高中物理作为抽象性与综合性较强的课程，其学习过程对学生的思维能力要求较高，而合作学习模式自身能够为学生创造充足的自主思考与思维发散空间，以此促进学生思维交流。因此，在当下的高中物理教学中，应用合作学习模式不仅是其顺应新的教学要求的主要途径，还是其构建新型课程教学体系的关键。同时，良好的合作学习能够有效培养学生的合作意识、团队责任观念、集体观念等，促使其在物理学习过程中能够逐渐建立积极正确的学习研究态度与精神理念，使在脱离课堂教学环境的情况下依旧受到合作学习模式的积极影响，为其未来学习发展创造良好的条件。除此之外，合作学习也便于学生摆脱自身思维限制，拓宽物理思维视野，通过多个角度思考相应内容，为学生提供多项思维延伸渠道，促使其深入学习物理知识内容，而非简单地接收，强化课堂教学效果。

三、 合作学习基础理论

（一）群体动力理论

群体动力理论建立在群体环境基础上，侧重研究分析群体对个体施加的正面影响，认为个体在群体环境中可产生区别于单独个体环境中的行为，由此延伸出群体动力理论内容：由知识结构、智慧能力水平、认知方式不同的个体组成的群体，可在合作性活动的影响下，促使上述个体发挥自身所长，形成互补，进而在思维碰撞与交流的影响下，衍生出新的思想内容，以此完成合作学习任务。同时，在此过程中，学生的情感态度同样受到影响，在平等沟通的环境中，学生在合作学习时往往潜意识地尝试倾听与理解其他学生的发言内容，进而产出自尊自重的情感，这是其在个体学习环境中无法生成的。因此，基于群体动力理论角度，合作学习模式侧重为学生构建以具体目标为指导的合作学习环境，依靠群体环境影响学生，促使其通过互帮互助，共同完成课堂学习任务，并且在群体影响的加持下，综合提升自身在课堂学习中的收益，实现身心健全发展。

（二）建构主义理论

建构主义将学习过程视为学生在知识学习影响下，通过构建心理表征，生成内在的认知结构，以此将新的知识信息及时内化为自身推论或者认知结构的过程。基于建构主义，课堂教学模式应侧重将学生作为课堂学习的主体，令其在教师的引导组织下及时对课堂知识内容进行建构，以此确保其认知发展与课堂教学发展顺序契合，促使学生在“同化”与“顺应”的教学影响下，及时转化课程知识内容。因此，从建构主义角度出发，合作学习模式中的思考推论过程，以及猜测分析过程，都可以帮助学生在群体共享机制下完成课堂知识建构。相较于个体建构过程，基于合作学习模式的建构过程无疑更加全面深刻，便于学生提升建构的合理性与科学性。

（三）最近发展区理论

最近发展区理论指出，学生在实际学习过程中存在“最近发展区”，而基于“最近发展区”开展的教学内容，能够有效强化课堂教学效果。而“最近发展区”实质是存在于学生基于原有的认知结构与知识储备的现有认知发展水平，与潜在认知发展水平的区域。现有认知发展水平是学生基于过去学习积累形成的认知内容，而潜在发展水平则是学生尚未形成的学习认知状态，当现有认知发展水平顺利过渡到潜在发展水平时，学生便完成认知发展过程。因此，基于最近发展区教学理论内容，合作学习模式在实际应用过程中应充分考虑学生现有的认知发展水平情况，并结合课程教学要求与学生物理学习发展需求，分析潜在发展水平内容，以此合理设置认知障碍，促使学生通过调动自己原有的认知结构与知识储备，在求知欲的驱动下逐步进行认知发展，并且在合作学习交流过程中有效地提升认知发展的科学性，真正将课程知识内容转化为自身思考认知内容。

（四）学教并重理论

在当下的教育模式中，由教师直接进行简单灌输的模式已经不适用于当下的课堂教学。学教并重理论侧重将学生置于课堂学习主体地位，教师主要发挥自身引导组织作用，以此促使学生在合理指导下进行充分自主学习思考。该理论在实际教学过程中拥有较多切入点，是当下课堂教学改革的重要教学理论内容。因此，与学教并重教学理论契合的合作学习模式，在实际应用过程中需将学教并重教学理论作为主要教学指导思想之一，进而确保学生在合作学习过程中能够及时获得专业教学指导，以此提升合作学习的有序性与延续性，强化合作学习模式实际应用效果。

四、 合作学习在高中物理教学中的应用途径

（一）构建多元化物理学习情境

基于上述教学理论内容，学生在物理学习过程中需要借助一定的教学引导，合理延伸自身物理认知结构与思维，进而在接触新的物理现象或问题的过程中，产生相应认知障礙，进而在求知欲驱动下进行自主思考探究，是其物理学习活动的开展基础。因此，基于合作学习的多元化物理学习情境，可促使学生在情境中及时受到“同化”或“顺应”影响，进而在合作学习活动中及时实现认知发展，转化新的课堂知识内容。例如，在《超重与失重》的课时教学中，教师可借助多媒体课件或微视频，向学生展示存在生活与社会中有关超重与失重的事例与物理现象，如在体重秤上蹲下时指针变化、电梯升降时的体感变化、游乐场中的升降机等，借助问题“人受到的支持力与重力是否相等”为学生创建情境内容，令学生以小组为单位，结合情境内容与自主思考内容进行探究，分析总结超重与失重现象中存在物理知识与规律。在学生进行合作学习交流的过程中，教师应遵循学教并重理论，在巡查过程中及时为学生抛出引导性问题，从运动状态与人受到的支持力和重力关系变化这一角度入手，引导学生在合作学习探究超重与失重特征规律的同时，分析其判断依据，由此推动自身认知结构向超重与失重这一物理概念延伸。为了有效调动学生在合作学习过程中充分发挥自身所长，教师可令学生在交流过程中通过列举实例，阐述自己对超重与失重现象的思考分析内容或判断依据。在多元化情境与合作学习的群体影响下，学生可从自身生活经验与物理知识储备出发，快速建立自身认知结构与新的课堂知识的联系，使其合理认知发展水平合理提升，完成课堂学习任务。相较于单一的小组合作探讨活动，基于多元化情境内容的合作学习模式无疑能够为学生提供更好的自主学习思考环境，以此促使学生在合作学习活动中能够维持较高的思维活跃性，并借助举例阐述说明超重与失重现象的发生过程，将具体运动过程抽象归纳为特定的物理知识概念雏形，有效提升自身物理思维水平，凸显合作学习模式在其物理学习过程中的应用意义。

（二）鼓励学生自主命题

问题的发现与研究是驱动学生延伸物理思维、推动认知水平发展的教学必需元素，同时也是教师合理引出学生认知障碍的主要途径。为此，教师可借助合作学习模式，通过引导学生自主命题，构建“发现问题—分析问题—解决问题”的完整思考过程，并在合作学习模式的影响下，将其完整体现在课堂学习过程中。同时，教师在应用合作学习模式时，应积极应用学教并重教学理论，通过为学生提供例题内容，引导学生借助例题内容，合理构建相应物理学习框架，确保学生在合作学习活动中能够及时有效地完成自主命题，提升该教学活动的有效性與有序性。例如，在《平衡条件的应用》的课时教学中，在学生基本掌握课堂知识的基础上，教师可为学生提供例题内容：如图1所示，两个质量均为m的小球a，b用细线相连并悬挂于O点，用力F拉小球a，使整个装置处于平衡状态，且悬线O与竖直方向的夹角为θ=30°，则F的大小是多少？

学生在该例题合作探究的基础上，可通过小组合作学习交流，结合课堂物理学习认知内容与物理学习经验，自主设计命题，并通过组内交换与分享交流，选出本组最佳问题作为小组学习汇报内容。相较于传统物理教学模式，基于合作学习模式的自主命题教学内容，能够促使学生根据教师提供的例题，合理延伸物理思维，并在合作交流过程中以命题者的思维视角审视课程知识内容，加深知识理解，并在后续小组最佳命题设计评选与分享过程中，借助其他学生的命题内容，拓展命题思路，进而拓宽课堂知识学习认知思路，为其应对不断变化的高考物理考查形势奠定坚实的基础。

（三）优化实验教学

实验教学作为教师将相对抽象的物理知识内容转化为直观物理现象的教学途径，其在当下的高中物理教学中，不仅承担着降低知识理解难度，提升学生课堂学习效率的教学责任，还肩负培养学生科学思维与实验探究能力等物理核心素养的教育任务。为此，教师可充分发挥合作学习模式优势，将其与实验教学内容相结合，挖掘实验教学的实际作用，以此促使学生在物理学习过程中实现全面发展。例如，在《能量守恒定律》的课时教学中，教师可引入项目教学法，以此实现合作学习与实验教学的有机融合，教师可在学生明确重力势能与动能转化的基本知识的基础上，为其提供项目主题“机械能守恒定律的验证测算”，进而令学生以小组为单位，根据教师提供的实验器材与自身对机械能守恒定律的思考认知，提供合作学习交流自主设计实验方案，明确实验思路，进而通过合作学习进行实验操作验证，对比分析实验数据信息，进而得出相应实验结论。教师应遵循学教并重理论，通过要求学生在实验过程中整理归纳实验学习报告，并通过随机提问的方式从各实验学习小组中抽取学生进行学习汇报，促使其完成项目成果展示的同时，利用点评报告内容的方式为其合作学习内容（实验设计思路、实验步骤设计、实验结论总结等）提供教学评价。一方面，该教学模式能够为学生合作学习活动提供清晰的项目框架，以此确保其合理性与有效性。另一方面，该教学模式能够令合作学习活动在学教并重教学理念指导下充分发挥自身作用，促使学生在实验学习过程中能够结合教师评价内容与实验合作学习过程，实现深入学习，在掌握课程知识内容的同时，强化自身物理核心素养，凸显合作学习模式的作用。

五、 结语

综上所述，基于当下高中教育发展形势，为构建贴合物理教学发展趋势，满足学生实际物理学习需求的高中物理课堂，教师应重视合作学习在其中的作用，并从教学理论出发，明确其在学生实际学习过程中的作用机制，进而通过构建多元化物理学习情境、鼓励学生自主命题、优化实验教学，为学生提供以合作学习模式为核心的多元化物理学习模式，促使其全面发展，为其日后学习成长奠定坚实的基础。

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作者简介：

周春建，福建省福州市，福建省福州第七中学。