談合作學習型教學在《 材料力學》中的應用

摘要合作學習型教學能改變傳統課堂教學中的種種弊端，促進學生活潑主動全面的發展。本文闡述了合作學習型教學的內涵、適用性，并結合筆者的教學實際，提出合作學習型教學在《材料力學》中的的具體實施方法，論述了小組合作學習在《材料力學》教學中重要性。

關鍵詞合作 動機 互動 適用

中圖分類號:G424文獻標識碼:A

新世紀的發展趨勢對人才提出新的企盼，如今的青少年面臨著一個日漸開放、崇尚合作的社會。他們不僅要“學會認知”，“學會做事”而且要“學會共同生活，培養在人類活動中的參與和合作精神。”《材料力學》教學中進行合作性學習，是體現小組學習關系的比較有效的學習方法。近年來筆者在《材料力學》課堂教學中， 經常采用小組的形式討論問題或進行實驗，取得比較理想的教學效果。

1 合作學習型教學的內涵

1.1 合作學習型教學的提出

合作學習 (cooperative learning)作為一種現代意義上的新的教學策略，20世紀70年代初興起于美國，迄今為止，合作學習在國外已有幾十年的研究歷史。從整個國際教育思潮來看，社會愈益走向民主的今天，在教育上提出合作和交往是必然的。合作學習型教學著眼于同伴人際互動的變革，將合作性的小組結構納入到課堂教學當中，小組成員互相幫助、共用材料、合作研究一個共同的問題，構建了師生、生生之間多邊、立體的互動結構。

1.2 合作學習型教學和傳統教學的比較分析

合作學習型教學與傳統教學模式相比，能夠給學生提供更多的參與、反饋以及互動機會。這種模式讓學生不再作為教學的被動接受者，而變成教學的積極參與者。它在改善課堂心理氣氛，提高學生的學業成績，促進學生良好非智力品質的發展等具有獨特的優勢。

1.3 合作學習型教學的學習動機

合作學習型教學的學習動機主要是指學生參加合作學習的興趣、好奇心和探索欲望。促使學生產生合作學習的需要和意向，既要采取集體獎勵等的手段，又要通過合作小組充分滿足學生的交往、自尊、歸屬感和成就感等心理的需要，從而提高學生參加合作學生的積極性和自覺性。

2 合作學習型教學的適用性

合作學習型教學是課堂教學的一種重要學習形式，具有其他教學模式無法代替的優勢。但不是所有教學內容都需要開展合作學習，因此教師必須要把握好《材料力學》教材內容和學生的實際，有效地應用合作學習。

(1)適用于問題探究型教學在適當的小組規模內，面對一個問題探究型的學習任務，遵循學習小組整體產生合力大于個人之和的原則。例如“軸向拉伸與壓縮時的內力”，要求學生掌握內力的概念及運用截面法求解內力。各組選用不同長度和截面尺寸的橡皮筋或彈簧進行張拉，觀察實驗體會變形，通過小組成員共同討論理解了內力、材料變形等概念，并歸納出內力的步驟。

(2)適用于認知互補型教學合作小組能儲備每個人的智慧，通過取長補短進行認知的互補。例如 “材料在拉伸與壓縮時的力學性能”，不同學生對“萬能試驗機所做的低碳鋼拉伸試驗”的觀察角度和分析深度不同，有的擅長對拉伸圖進行力學數據分析、有的擅長對拉伸過程中的材料變化進行總結、有的擅長進行力學公式的推導和變換，通過小組成員之間的認知互補，提高學習的有效性。

(3)適用于分工合作型教學當教學內容涉及問題較多，通過各小組的分工協作可用少的課時完成重復性高的學習任務。例如 “平面彎曲梁的強度計算”，根據梁的正應力強度條件公式的變換，可以解決強度校核、設計截面尺寸和確定梁的許可荷載這三個問題。可把這些問題分配給各小組，每個小組研究其中一個問題。通過學生的分工協作可更有效地完成學習任務。

3 合作學習型教學的課堂結構設計及實施

【操作示例】結合《材料力學》中“梁的合理設計”的教學，對合作學習的有效實施進行初步探討。

(1)教師首先給學生呈現教學目標并對他們如何推進、保持所需完成任務的一致性給予指示。盡量提前告知學生所有的有關信息和要求(可公示在黑板、投影儀上，或者打印分發給學生)，以減少中途打斷學生活動的次數。小組學習任務的設置不能離開學生已有的知識結構，也不能超越學生當前的認知能力，只有當學生認識到任務是通過努力可以實現的，他們才會表現出學習的意向。

(2)教師在充分考慮了學生的學習成績和人際交往等方面的異質性，按照學生各方面的能力協調組建好異質小組(每組4~6人)，為各組設置學習任務。然后對小組組員進行合理分工，每位組員擔任特定的角色——組長、操作員、記錄員、檢查員、報告者，所有同學必須各司其職，實現了角色的互賴。

(3)小組按照教師呈現的目標有序地開展合作學習。所有學生都紛紛開動腦筋，使用各種材料動手制作力學模型。有的小組用直尺制作“梁”，然后通過平放與豎放模擬不同截面的梁;有的小組用多張條形硬質卡片進行粘合成截面尺寸不等的“梁”;有的小組用一元硬幣當做荷載對“梁”進行加載等等。學生們在這個活動中都非常積極活躍，沒有太多來自教師的指導。在試驗的過程中，教師鼓勵學生睜開眼睛，認真觀察試驗過程，小組成員要互幫互助，各盡其職。學生通過實驗發現以下現象:在荷載不變的情況下，“梁”平放比豎放更容易被壓垮;把支座向“梁”的兩邊移動以及硬幣(模擬荷載)集中放置在跨中比分散在整個“梁”上更容易被壓垮。經過小組討論得出結論 “合理選用截面形狀、合理配置梁的荷載和設置支座位置，能提高梁的承載能力”，從而圓滿地完成前兩個學習任務。在小組學有余力的基礎上可以開展“任務三”的討論。小組成員除了認真完成自己的任務外，還要負起幫助、鼓勵、支持隊友的責任，使全組對教學任務達到整體的理解和把握。

(4)在學習過程中，教師在各組間巡視，進行課堂管理。在因學生能力的差異而造成部分學生學習的壟斷時，老師要及時平衡這種差異，促使每個學生在合作活動中得到鍛煉和提高;當小組合作中因出現錯誤而無法完成任務時，教師要及時給予指導，幫助學生找出問題所在，指導學生解決小組內部無法解決的問題，并提供下一步獲取成功的積極建議。

(5)各組完成任務后選出代表發言，然后教師對各小組進行合作學習評估。教師的評估要基于整個小組合作的全過程，對于只有“小組”沒有“合作”;學生的參與度不均衡;學生自己顧自己，沒有團隊意識等問題，必須要進行引導。教師對學習結果的評估要考慮學生的個體差異，對于力學學習較差，自信心較低的學生，應以表揚鼓勵為主。學習評估與獎勵要以學生的成績是否在自己原有的基礎上有進步、各小組在達成目標過程中的總體成績為標準。

實踐證明，由于本課設計的任務與生活密切相關，任務的難度適當，而且學生可以自主設定荷載、選擇材料，學生的學習動力、參與熱情明顯提高，課堂討論熱烈，尤其是一些平時學習較差的學生也積極投入到學習當中，學習效果明顯優于傳統的講授式教學。

4 合作學習型教學存在的問題及應對措施

(1)在合作小組建立之初，成員的合作意識較為缺乏，合作技巧不足，如果只是簡單地將國外的若干合作具體方式搬來照用，光對學生進行形式上的分組和空間排座是遠遠不夠的，要使合作學習小組真正富有成效，要加強學生對合作技巧的訓練和培養—諸如溝通技能、互動協調技能、自我控制技能等方面的能力。

(2)教師們通常抱怨開展合作小組活動時教室里的噪音就開始升級，為了避免不必要的噪音，教師應該在小組學習開始之前就制定合作學習的規則和小組的行為規范。小組討論的聲音不能過大以免打擾到附近小組的活動。同時要注意小組內的學生表現出的緊張、生氣或不友好的行為。這些情緒反應說明了可能爆發的挫折感和潛在的沖突，因而要較早地介入以免影響到合作學習順利的開展。

(3)在對合作學習型教學的嘗試中，由于教材容量、班級規模、教室空間、教學課時、教學技術手段配置等方面的制約，可將《材料力學》的教材內容按單元或教學課時進行統籌安排，合理交替使用全班教學、合作學習型教學、個別教學這三種教學模式，并力圖將各模式有機地結合起來。讓學生在相對集中的時間和足夠的空間內開展真正意義上的合作學習，進行合作探究。

合作學習型教學有助于培養學生的合作能力，有助于提高學生的綜合索質和實際操作能力。《材料力學》教學的自身特點是試驗多、問題探究型的內容多、學生動手實踐的幾率高，與生產建設聯系緊密，筆者認為引入合作學習型教學是完全必要而且有效的。《材料力學》中進行合作學習型教學的探索與實踐，是一個教育研究的新課題，只要教師認真研究，并提高自身的課程資源整合能力、教學課堂管理能力及課程情景創設能力，一定能夠促進學生的優質學習，提高教學質量。

參考文獻

[1]盛群力，鄭淑貞.合作學習設計[M].浙江教育出版社，2006.

[2]張素蘭.淺談數學課堂中構建合作學習模式[J].科教文匯(中旬刊)，2009(5).