例談高中物理實(shí)驗(yàn)課中的合作探究

摘要:本文以一堂高中物理實(shí)驗(yàn)探究課為例分析了如何讓學(xué)生在課堂上實(shí)現(xiàn)自主探究和合作交流，如何讓學(xué)生真正主動(dòng)地探究起來，從而提高課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生能力。

關(guān)鍵詞:合作探究;反思;體會(huì)

中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2010)7(S)-0068-2

新課改背景下的課堂教學(xué)特色之一就是自主探究和合作交流，目的是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和合作意識(shí)，發(fā)揮集體智慧，自主或合作完成知識(shí)的獲取過程，從而學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。這在高中物理實(shí)驗(yàn)課中顯得尤其重要。下面以人教版高中物理必修教材2第七章第六節(jié)“探究功與速度變化關(guān)系”教學(xué)實(shí)例談?wù)勅绾螌?shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)課中的合作探究。

一、課堂操作流程

1.小組內(nèi)每個(gè)成員提供一個(gè)探究方案(提前布置，課前完成)。

2.小組集體討論各個(gè)方案，對(duì)方案的科學(xué)性、可行性、簡(jiǎn)便性等進(jìn)行評(píng)價(jià)，從中選取一個(gè)最佳的方案來集中探究。

3.進(jìn)行人員分工，開始實(shí)驗(yàn)探究。分工如下(這是本班中的一個(gè)組):

謝濤:組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的組織工作，主持討論和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

陳超:負(fù)責(zé)收集資料，組織實(shí)驗(yàn)方案的討論和整理。

張需琴:負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)過程的主操作，其他人員協(xié)同進(jìn)行。

陳瑜:負(fù)責(zé)記錄和計(jì)算有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

黎臻:負(fù)責(zé)電腦操作，并組織討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。

彭嫣鳳:負(fù)責(zé)組織實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫。

4.共同分析數(shù)據(jù)，得出探究結(jié)果。

5.分析誤差，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

二、實(shí)驗(yàn)方案探究

1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)提出個(gè)體實(shí)驗(yàn)方案。通過學(xué)生課前自主探究，學(xué)生提出了很多的實(shí)驗(yàn)方案，比如:自由落體法(改變小球下落高度，研究重力做功與末速度關(guān)系)、斜面小車法(改變小車下滑高度，研究重力做功與末速度關(guān)系)、彈簧彈射小球法(改變彈簧壓縮量，研究彈力做功與末速度關(guān)系)、鉤碼牽引小車法(改變鉤碼數(shù)量，研究重力做功與末速度關(guān)系)、橡皮條彈射小車法(改變橡皮條數(shù)量，研究彈力做功與末速度關(guān)系)等。下圖是他們提供的實(shí)驗(yàn)裝置圖。

2.探究最佳方案。在陳超同學(xué)組織下，進(jìn)行小組集體討論，選取最佳實(shí)驗(yàn)方案，一致認(rèn)為用橡皮條彈射小球的方法比較簡(jiǎn)單，科學(xué)實(shí)用，容易尋找規(guī)律。

3.探究思路(裝置圖如圖5所示):

從做功來看:將橡皮條每次拉伸到相同的長(zhǎng)度釋放，若只有一根橡皮條時(shí)，橡皮條對(duì)小車作功為W，則二條、三條、四條……同樣的橡皮條拉伸相同的長(zhǎng)度釋放時(shí)，橡皮條對(duì)小車作功應(yīng)分別為2W、3W、4W……

從小車速度來看:小車每次獲得的末速度可以通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙條求出。

由于橡皮條對(duì)小車做功使得小車獲得了速度，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的研究就可以找出做功與物體速度變化的關(guān)系，從而得到外力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系式。

三、數(shù)據(jù)記錄與處理

根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)表格，并由陳瑜同學(xué)負(fù)責(zé)，將紙帶分給其它同學(xué)分別計(jì)算紙帶的速度，然后將有關(guān)數(shù)據(jù)填在表格中:

黎臻同學(xué)負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)操作，下面是她根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上利用Excel作出的圖線，圖6是功與速度關(guān)系圖線，圖7是功與速度的平方關(guān)系圖線。

四、得出結(jié)論

由謝濤同學(xué)組織，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)作出的圖線探討實(shí)驗(yàn)結(jié)論。由上圖可以明顯地發(fā)現(xiàn):外力對(duì)物體做的功與物體的速度平方成正比。這就是實(shí)驗(yàn)結(jié)論，由彭嫣鳳負(fù)責(zé)組織完成本實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

五、誤差分析

學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案、操作、數(shù)據(jù)和結(jié)論分析了本實(shí)驗(yàn)中誤差的主要原因(即描的點(diǎn)不完全在一條直線上的原因)，一是幾次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮條的伸長(zhǎng)量不一定完全相同，同時(shí)所用橡皮條也不可能完全一樣，因此做功不完全是倍數(shù)關(guān)系;二是小車的運(yùn)動(dòng)以及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與紙帶間有摩擦，不一定平衡準(zhǔn)確;三是紙帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度計(jì)算存在誤差，四是數(shù)據(jù)處理比如描點(diǎn)時(shí)存在誤差，圖線不一定很準(zhǔn)確等等。

六、反思小結(jié)

通過對(duì)本實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)生充分討論后得出如下一些反思與總結(jié):

1.培養(yǎng)了我們的創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ诮窈笤O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要考慮很多的因素，特別實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、可操作性、簡(jiǎn)便性等。

2.培養(yǎng)了我們的分工合作以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力，尤其是計(jì)算機(jī)在物理實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用等。

3.培養(yǎng)了我們的分析判斷能力，從紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)中尋找規(guī)律、從實(shí)驗(yàn)結(jié)論中分析誤差的能力等。

4.本實(shí)驗(yàn)的一個(gè)巧妙之處是對(duì)做功運(yùn)用了倍數(shù)關(guān)系，由于橡皮條做功的具體數(shù)值不好求，因此這是一個(gè)非常有用的物理實(shí)驗(yàn)方法。

七、教學(xué)體會(huì)

從以上學(xué)生實(shí)驗(yàn)可以看出，合作探究確實(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能充分地調(diào)動(dòng)積極性，讓學(xué)生充分享受獲取知識(shí)的快樂。而我們以前做實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生往往是完成任務(wù)，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前沒有充分的預(yù)習(xí)和思考，更談不上自己設(shè)計(jì)方案和預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后動(dòng)手能力極差，操作不規(guī)范，得出的結(jié)論也是應(yīng)付式的，沒有達(dá)到學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的。

通過以上實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)要實(shí)現(xiàn)較好的合作探究效果，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1.要發(fā)揮學(xué)生的智慧和主動(dòng)性，學(xué)生用自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探索更能激發(fā)學(xué)生的熱情和積極性，從而取得更好的實(shí)驗(yàn)效果。

2.分工合作應(yīng)明確，要責(zé)任到人，實(shí)現(xiàn)時(shí)就會(huì)更加緊湊，不會(huì)出現(xiàn)有些人忙到底，有些人沒事做的現(xiàn)象。

3.教師應(yīng)鼓勵(lì)和正確引導(dǎo)學(xué)生，充分相信學(xué)生，想辦法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，同時(shí)也要科學(xué)點(diǎn)撥，讓學(xué)生少走彎路，避免不必要的時(shí)間和精力浪費(fèi)。

(欄目編輯 張正嚴(yán))