以小組合作促進物理實驗教學

【摘" 要】小組合作模式是當前各學段教學過程中的一種常見的教學方法，也是在新課程標準的倡導和指引下的一種教學模式。小組合作模式凸顯學生在課堂教學中的主體地位，同時強調學生在課堂上的探究和思考。本文基于小組合作模式視角，首先對小組合作模式助力初中物理實驗教學的積極意義和困境進行簡要分析，然后再從“借助書本專題活動，開展小組合作探究”“有效依托信息技術，構建物理實驗情境”“組織課堂趣味實驗，激發學生學習熱情”“完善合作評價體系，突出學生主體地位”這四個方面對在初中物理實驗教學中開展小組合作模式的具體策略進行分析和探討。

【關鍵詞】初中物理；小組合作；實驗教學

小組合作模式是指學生在課堂上以特定問題和任務為引導開展小組探究的一種學習方式，該學習方式致力于學生對問題的思考和解決，同時更加凸顯學生在課堂教學中的主體地位。在課程改革的新形勢下，教師要不斷探索更加符合學科教學特點和學生學習規律的新型教學內容，以建立高質量的初中物理教學體系。物理實驗是物理教學中的關鍵內容，也是學好物理的基礎。因此，教師更應當探索多元化的物理實驗教學方法，幫助學生打開物理世界的大門，感受物理世界的奧妙。

一、以小組合作模式助力初中物理實驗教學的積極意義

（一）培養學生合作探究能力

在初中物理實驗教學過程中組織小組合作能夠培養學生的合作探究能力。新課程標準更關注對學生核心素養和綜合能力的培育，這就意味著教師的課堂教學目標不能僅停留在知識的傳授上，而應當著眼于學生能力與素養的提升。小組合作模式作為一種創新性和以學生為主體的教學模式，可以為學生提供更加良性的教學空間和多元化的探究機會。尤其是對初中物理實驗教學來說，學生更應通過自主思考和探索的形式透過物理現象把握物理規律。學生可以在小組合作的模式下合作探究問題，在分析問題和思考問題的基礎上著力解決物理問題。

（二）拓寬物理實驗教學渠道

小組合作模式是一種創新性的物理學科教學方式。在傳統的初中物理教學過程中，教師往往結合書本內容面向學生進行知識的傳授，而忽視學生對問題的自主思考和思維的啟發與訓練。在小組合作模式下，教師可以逐漸轉變課堂教學角色，將自己由課堂的主導者變為觀察者，將學生由被動學習者變為主動創造者和探究者，而課堂角色的轉變也意味著課堂形式的創新與優化。在小組合作模式下，學生能夠通過動手操作和合作探究的形式觀察物理現象，從而發現普遍性的物理規律。另外，學生也能夠通過探究后的結果討論實現思維的碰撞與靈感的激發，從而進一步對書本知識和實驗現象進行深度學習和理解。

二、開展小組合作模式的困境

（一）學生自主探究能力缺乏

當前的初中物理實驗教學中，小組合作模式的運用仍然存在著一系列有待突破的困境。首先，從學生的自主學習能力和自主學習素養方面來看，學生受傳統應試教育理念和思想的影響，在當前的學習過程中往往處于一種被動狀態，已經習慣了在教師的指導和引領下進行學習，缺乏自主思考的意識和自主探究的能力。因此，當前物理實驗的小組合作探究效果并不突出，同時，具體的合作過程也流于形式，不能充分凸顯小組合作的優勢。在小組合作模式下，學生對探究目標、探究方法和手段及結果的呈現缺乏分析能力和思考能力，不利于物理學習效率和質量的提升。

（二）物理實驗環境有待改善

從外在環境方面來看，初中物理實驗教學中開展小組合作模式的另一個困境在于物理實驗的客觀環境和條件有待改善。由于初中物理實驗應在安全和科學的實驗室中開展，同時，多方面的物理實驗也會涉及各種各樣的實驗器材和實驗材料。然而，在傳統的初中物理教學過程中，教師很少會帶領學生通過動手操作和合作探究的形式親自開展物理實驗，更多的是讓學生閱讀書本上的實驗步驟或觀看視頻材料。因此，在傳統的教學環境影響下，學生很少有小組合作開展實驗操作和探究的機會，這也抑制了學生實驗探究和動手操作能力的提升。

三、開展小組合作模式的具體策略

（一）借助書本專題活動，開展小組合作探究

實驗是物理學科學習的基礎，也是探究物理現象、深入把握物理學科規律的重要渠道。正所謂“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，初中物理實驗活動扮演著學科實踐的重要角色。然而，物理學科實驗活動還需要教師結合學科具體教學內容及單元主題活動進行組織。在小組合作探究活動開展之前，教師為了把控小組合作探究的進度并保障合作探究的效率，需要提前為學生設定好專題活動所要解決的任務和目標，然后引導學生在小組內進行分工合作，共同在開展實驗活動、觀察實驗現象、分析實驗結果的過程中實現問題的解決。

例如，在學習北師大版初中物理八年級上冊課程“平均速度測量”的小節內容時，教師就可以組織學生以小組為單位進行平均速度的測量，并掌握書本中所展示的平均速度的測量方法。在實驗活動開始之前，教師將學生分為小組，然后到操場上借助特定的實驗工具和實驗器材完成實驗。該實驗活動所需要的實驗器材有停表或手表、卷尺和小紅旗等。教師要為每一個小組發一份實驗器材，然后引導學生按照書本上的實驗步驟進行平均速度的測量工作。為了保障實驗活動的順利開展，學生需要在小組內分工合作，然后將實驗的原始數據和測量結果整理出來。小組合作實驗能夠幫助學生加深對物理實驗所學內容的了解，也能夠引導學生以親自實踐的方式驗證書本上的實驗方法。

（二）有效依托信息技術，構建物理實驗情境

信息技術為教育領域的發展和教育形勢的變革注入了新的活力。在當前的初中物理實驗教學過程中，教師也應當有效借助信息技術和互聯網技術的優勢，幫助學生進一步豐富初中物理實驗過程，給予學生全新的物理實驗體驗感。考慮到當前的初中物理實驗面臨著客觀環境和條件方面的問題，有許多實驗活動無法在現實環境中完成，因此，教師可以借助信息技術軟件為學生構建虛擬的物理實驗情境，引導學生在虛擬的實驗空間中開展實驗操作活動。智慧課堂模式的應用正是教育信息化與教育現代化的一個重要體現，同樣其也應當應用到初中物理實驗教學課堂上。

例如，在學習北師大版初中物理八年級上冊第四章“光現象”“探究平面鏡的成像特點”的實驗過程中，教師可以組織學生在虛擬的實驗教學平臺上以小組為單位開展該實驗。學生的電腦主機上有實驗操作系統，而實驗操作系統中會有初中階段必備的一些重要的實驗操作環境。學生會看到虛擬實驗操作平臺上有“探究平面鏡的成像特點”這一實驗所需要的實驗器材，如兩支同樣的蠟燭及玻璃板、光屏、光具座等。每個小組都需要共同在一個虛擬實驗場景中完成實驗。學生需要通過手動拖拽的形式實現實驗器材的組裝，然后按照實驗步驟進行操作。小組成員可以按順序進行體驗和操作，如此，每個學生都有參與和體驗模擬實驗的機會。

（三）組織課堂趣味實驗，激發學生學習熱情

《義務教育物理課程標準（2022年版）》強調教師要關注學生在課堂教學中的主體地位，這也意味著教師要突出課堂教學的趣味性和創新性，對傳統的初中物理課堂教學模式進行優化和創新。如教師可以組織學生在課堂上進行趣味的實驗活動，引導學生看到初中物理有趣的一面，激發學生參與物理學習的興趣和參與課堂學習的熱情。初中是學生物理學習打基礎的階段，更是培養學生對物理產生興趣的階段。物理學科中有著奇妙的實驗現象及實驗現象背后科學的實驗結論，教師要幫助學生打開探索物理世界的大門。

例如，在學習北師大版初中物理“浮力”的相關知識時，教師可以做一個有趣的物理實驗“浮不起來的乒乓球”。在實驗活動開展之前，教師可以向學生提出問題：“同學們，乒乓球在水中會呈現怎樣的狀態呢？”可能學生會異口同聲地說：“乒乓球在水中會浮起來。”接下來，教師再次提問：“同學們，是否見過浮不起來的乒乓球呢？”然后教師可以讓學生帶著疑問觀看接下來的趣味實驗。教師需要準備乒乓球、無底的礦泉水瓶、盛水的托盤等。接下來教師將乒乓球放到無底的礦泉水瓶中，然后在瓶中注水，學生會發現乒乓球牢牢地固定在瓶口處，而當教師的手堵住瓶口時，乒乓球又會迅速浮起來。對于該神奇的實驗現象，教師可以組織學生開展小組討論活動，引導學生借助本章節所學的“浮力”以及之前所學的“二力平衡”的相關知識對實驗結論做出解釋。

（四）完善合作評價體系，突出學生主體地位

在合作模式下開展的初中物理實驗課堂教學過程中，教師要突出教學評價的科學性和系統性，同時著力完善合作評價體系，為小組合作模式設定科學的評價指標并構建評價體系。教學評價作為教學環節中不可缺少的重要內容，在當前以合作模式為基礎的初中物理實驗課堂教學中也應充分發揮積極作用。在開展教學評價之前，教師需要突出學生在課堂教學中的主體地位，并在指標的設定與規劃中強調學生核心素養的培育。

例如，在學習初中物理課程八年級下冊“運動和力”的過程中，教師就可以結合實驗活動“探究摩擦力的影響因素”，為學生構建小組合作實驗的評價體系，從評價指標的設計、評價方式的選擇、評價主體的選擇及評價結果的分析等多個層面入手，突出初中物理實驗教學評價環節的科學性和多元性。教師可以在教學評價指標上加入學生小組合作的配合程度、小組合作過程中對問題思考的全面性及對問題探討的活躍度、小組成員之間實驗操作過程中分工的明確性及對結果分析的正確性等等。另外，教師也要將學生納入評價主體，充分參考學生對于實驗活動的評價意見。

四、結束語

在小組合作模式下開展初中物理實驗教學有利于學生之間的交流互動，也能夠幫助學生在合作交流的過程中發現實驗規律、探究實驗結論。教師可以組織學生開展小組合作動手操作實驗活動及信息技術支撐之下的情境模擬實驗等幫助學生提升實驗操作能力，加深對物理學科知識的理解。

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