淺談在小組合作共學中如何培養學生的物理科學素養

曾小明

摘? 要：在物理這一學科的教學過程中，我們發現了重視基礎知識教育的同時，結合教材挖掘合作共學的典型題材，精心設計小組合作共學的教學結構，這一教學方法會使學生的綜合素質得到明顯的提高。因此，教師在教學中要精心把握小組合作學習的時機，因勢利導，在合作交流中培養學生的物理科學素養。

關鍵詞：物理? 科學素養? 小組合作

中圖分類號：G633.7? ? ? ? ?文獻標識碼：C? ? ? ? ? ? 文章編號：1672-1578（2019）08-0108-01

物理學科教育對于部分學生來說，是存在一定的難度的，而物理教學要以興趣為主，如何避免讓學生過早地失去對物理學習的信心，出現更多對物理學習的學困生，是擺在當前的最為迫切的教學任務。而采取小組合作的學習方式，是防止物理學習中形成過多學困生的最為行之有效的應對方法。下面結合教學實踐，談幾點關于如何通過小組合作的方法來培養學生的物理科學素養的體會和做法，拋磚引玉，共同探討。

1? ?通過小組合作探究，培養學生學會分析處理實驗數據，歸納實驗結論的能力

我們在平常的物理教學中，要有目的的培養學生用語言或者數學邏輯將物理規律和概念的本質聯系表達出來，能夠將實驗得出的數據等用數學的方法將其所隱含的物理規律和現象歸納總結出來，這也是物理課程標準的要求。由于初中學生知識的局限性和個體學習能力的差異，再加上剛剛接觸物理，我們在教學中可以通過小組合作共學的形式，通過思維碰撞相互探討，逐步培養學生如何去準確的歸納總結物理規律和結論的能力。

例如，八年級物理上冊學生剛剛學完了機械運動中的《速度的描述》，通過頻閃攝影及s-t圖（如圖1）研究了物體的運動種類之后，在學習密度這一節時，我們可以通過小組合作的形式，讓學生通過實驗記錄水的質量和體積關系，鹽水的質量和體積關系，酒精的質量和體積關系。然后將數據在m-v圖上描繪出來（如圖2），通過小組對m-v圖的討論，很容易找到物質的質量和體積關系，即正比關系。再運用數學中的正比關系圖讓各小組剖析圖像所反映的物理量。從而很輕松的引入密度概念。在引入電阻概念時，也同樣運用同一導體兩端的電路和電壓關系，通過小組合作實驗，得出電阻一定時，電流和電壓的關系圖（如圖3），通過分析實驗圖像，引入電阻的概念。

2? ?在新課的引入環節中，通過小組組內探討組外交流，培養學生的問題意識

在教學中不斷的引導學生對一些物理現象和結論進行評估、質疑和求證，有利于培養學生的嚴密的思維習慣。在講授《力和運動的關系》這部分內容時，可以告訴學生人類對“運動和力的關系”的認識就經歷了一個曲折漫長的探索過程。讓各小組去收集資料，了解前人對“運動和力的關系”的認識主要觀點。然后教師在課堂上讓各小組發言，通過具體的實例指出各觀點的局限性。各小組可以相互辯論。通過具體的事例指出其觀點的片面性。然后教師在課堂上讓學生完成伽利略的斜面實驗（如圖4），各小組直接觀察到的是：小車從斜面滑下，經過不同粗糙平面時滑行的距離不同，所反映出阻力大小對運動的影響，但牛頓定律所敘述的是“不受外力作用”的物體所處的狀態，而不受力的物體客觀上是不存在的。這里老師需要特別注意，我們要打通學生的思維障礙，引導各小組描繪他們各自理想化的物理圖景，然后進行推理.并根據學生所觀察到的現象，再引導各小組想象出“如果物體不受外力作用或所受外力作用之合為零，即物體在一個既光滑又無限長的水平軌道上運動”的情景，通過這樣的學習引導和討論方式，學生自然而然地會得出“物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態”。最后通過總結告訴學生：今天所得出的結論，是伽利略、笛卡兒、牛頓等幾代物理學家通過大量實驗事實想象推理、歸納才得出的一條重要定律。通過這一堂課的學習，學生既可以順利地建立牛頓第一定律的概念，也可以了解物理學研究的方法，鍛煉了學生的獨立思考能力，提高了學生嚴密推理、歸納結論的綜合素質，更有利于增強學生對物理學習的自信心，引導學生去歸納總結。

通過學生之間的小組交流和探討得出規律和結論，教師再加以修正和補充，一方面有利于促進學生加深學生對物理概念和規律的認識和理解，另一方面有利于培養學生的問題意識，如何通過問題去找到解決問題的方法。

例如，學完焦耳定律以后，可以進一步引導學生思考：額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內產生的熱量越多。但是按照焦耳定律，電阻越大，單位時間內產生的熱量就越多。兩者之間似乎存在矛盾，這該如何解答？這是一個非常好的談論話題，非常有利于培養學生嚴密的物理思維。由于學生所學知識的局限性，要比較完整全面的回答這個話題有一定的困難，駕駛可以讓學生去查找相關資料，了解物理學家焦耳當時是如何進行這個實驗的，以及他實驗的前提條件。通過這樣的試錯——質疑——驗證——評估——形成結論的過程，學生的思維層次會得到較大的提升。這樣的“想想議議”效果將使學生的動手能力得以提高，邏輯思維得到鍛煉;使他們對于物理學科的學習產生濃厚的興趣，主動探索和學習。

3? ?結語

綜上所述，若在物理學科的教學中，采取小組合作的學習方式，將更有利于培養學生的這種科學素養。

參考文獻：

[1] 王坦.合作學習：原理與策略[M].學苑出版社，2001.

[2] 曾琦.合作學習的基本要素[J].學科教育，2000（6）.

[3] 王坦.合作學習的理念與實施[M].北京：中國人事出版社，2002.4.

[4] 郭硯冰.英語課堂合作學習的實施與評價[J].廈門教育學院學報，2002（9）.

[5] 李榮明，張云生.用原型啟發培養學生的創新思維[J].物理教學探討，2000（8）.