關于合作學習在高中物理教學中應用的理論和實踐研究

陳喜松

【摘要】在高中物理教學中，合作學習能夠通過生生互動的形式啟發學生思考，鼓勵學生發散思維，能使學生始終保持對物理學習的熱情.本文對合作學習在高中物理教學中的應用理論進行闡述，結合教學實踐討論合作學習的構建策略，旨在為一線高中物理教師的教學改革工作提供借鑒與參考.

【關鍵詞】合作學習；高中物理；課堂教學

與初中物理相比，高中物理的知識難度陡增.有相當一部分學生升入高中后難以適應，導致初高中知識的銜接效果不好，影響了學生的學習能力發展.為了幫助學生攻克知識難點，解決初高中物理銜接問題，教師要改變原有的教學策略，引入合作學習，給學生提供自主思考并解決問題的機會，構建具有良好互動氛圍的優質課堂，以此降低高中物理學習的難度，并提高學生在課堂中的活躍程度，讓學生在與其他同學的合作與討論中，找到學習物理的新方法與新思路.

1 高中物理教學中合作學習的理論基礎

1.1 群體動力理論

群體動力理論認為群體環境能夠給個體不同的動力，支持個體做出與從前截然不同的行為或舉止.從這一點看，群體動力理論中個體所處的群體環境，正是一種合作學習的環境，即不同思維方式、知識結構、認知水平的個體共同構成了一個集體，在形成了一個群體環境后，在該群體下的個體會做出與從前個人學習時截然不同的選擇，或會生成全新的思維模式、思考路徑，更利于個體發揮出個人的潛能與優勢.與此同時，在群體環境下，能力與水平存在差異的個體成員間會形成互補或互助行為，多個不同思維模式的成員在處理同一問題時也會交流各自思想.這種情況下，便很容易碰撞出靈感或思維的火花，能有效激發成員的創新意識.高中物理課堂中的合作學習，以學習小組為單位組成了一個群體，在此背景下，開展的合作學習與合作交流，完全符合群體動力理論中的描述.教師在物理課堂開展了一段時間的合作教學后發現，同組異質、異族同質的小組學習效率最高，學生們在合作中能逐漸生成新的思路、想法，也都很快找到了最適合自己的學習方法.而且，在群體環境下開展的合作互動中，不同個體間會互相交流、分享各自的看法，教師發現，這時，即便是相對孤僻或內向的學生也很容易參與到集體的活動中，傾聽他人的想法或與他人共同討論解決問題的方法.

1.2 構建主義理論

構建主義認為，人的認知提升是建立在與環境或其他人事物的交互作用上的.在學習中，人并非單方面地接受知識，而是在理解知識、內化知識的過程中，與知識和知識所處的環境進行了交互，將來自外界的新知識化作自身認知結構的一部分，進而漸漸生成對外界知識的認知，再逐漸構建起自身的知識體系與認知結構.構建主義理論在教育領域的應用極為廣泛，即鼓勵學生主動與環境交互，并在主動的探索行為中獲得知識與技能的提升.以構建主義理論為基礎的高中物理課堂要突出學生的主體地位，教師則作為輔助者，幫助學生處理問題、創設學習情境與環境，并在恰當的時機引導學生自主構建即可.而合作學習，便是幫助學生理清課堂知識，并在與其他人的交談與討論中，更好地完成與他人、與集體的同化和順應的方式.

1.3 最近發展區理論

最近發展區理論認為，學生在學習時，其發展存在現有水平與發展水平兩種不同的水平.現有水平依托于學生在過往的學習活動中所積累的認知與知識點，而發展水平則是學生通過學習活動可獲得的發展潛力，是學生潛能最大化的體現.而最近發展區恰好位于學生現有水平與發展水平的交界處，即看似已超出學生的現有水平，但仍處于學生的潛力區間內，是具有一定挑戰性又可以讓學生完成的任務難度.在高中物理課堂中組織合作學習，要給學生準備合作學習使用的探究課題.課題難度必須限制在學生的最近發展區內，超出學生現有水平的范疇，并控制在學生的潛力區間內.恰好處于最近發展區的探究課題，能激發學生的求知欲、好奇心，適用于拓展性訓練以及新知的自主建構.

2 高中物理教學中應用合作學習的優勢

2.1 改變學生認知

有相當一部分學生在初中時物理成績不錯，但步入高中后，大量復雜且抽象的物理概念、陡增的物理知識難度，使這部分學生沒能及時跟上教師的講課節奏，基礎沒有打好，后續的學習就會更加吃力.合作學習改變了常規課堂教學中單人獨立思考的模式，能夠讓學生意識到集體力量的奇妙之處，也能使學生養成與他人和諧、平等交流的好習慣，不僅可以提高物理課堂的教學質量，幫助學生快速調整回原有的學習狀態，還能夠培養學生的集體意識，使學生掌握與他人和諧友好交流的方法、為人處世的技巧，實現了知識技能與素養教育的雙重發展.

2.2 符合課標要求

在高中物理課堂中引入合作學習，符合新課標對高中物理教學改革提出的最新要求.傳統的物理課堂大多為教師講、學生聽的模式，教師在課堂中處于絕對權威的地位，忽略了學生的自主發展，學生在課堂上的主體地位被持續弱化，課堂沉悶、氣氛低迷，師生互動與生生互動的頻率較低，整個物理課堂呈現出相對沉悶的特征.在這種環境下，學生的學習欲望較低、學習壓力過大，不僅無法達到預設的教學目標，還可能會使學生出現厭學心理或逆反情緒，嚴重影響了課堂的教學效率，還可能會導致學生的心理健康出現問題.所以，教師一定要及時止損，意識到此種教學形式的錯誤，創建可供學生自主學習、自主探究，可輔助學生養成良好學習習慣的教學形式.通過合作學習，引導學生與他人交流自己的看法、假設和論證邏輯.在合作與討論的過程中，學生們可以互相補全對方的思維漏洞，或學習他人身上的優點，再將其轉化為自己的能力，漸漸找到最適合自己的學習方法.

2.3 助力全面發展

高效率的合作學習可以有效提高學生的核心素養，使學生形成穩定的心態.在多人合作共同探究某一課題時，學生們會漸漸掌握與他人交流、合作的方法，能意識到友誼的珍貴.例如，在測量加速度的實驗環節，并學生在小組內各自分工，提前確定好每個人在本次合作中應負責的工作項目，才能在小組成員的通力合作下完成整個實驗操作.這種合作學習方法對提高學生的人際交往能力、語言表達能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力極有幫助.所以，科學、合理的合作學習能促進學生多項能力的綜合發展.

3 高中物理教學中合作學習的實踐應用策略

3.1 創設合作學習所用情境

從本質上講，在高中物理教學中開展的合作教學，是學生在群體環境下開展自主探索、自主學習的教學形式.所以，在設計合作學習時，教師也要注意創設合理的教學情境，利用情境調動學生的學習欲望、探究熱情，使學生快速沉浸到學習狀態中，或引導學生對本課探究主題產生興趣，讓興趣化為學生開展探究的強大內驅力，進一步提高合作學習效率.

例如 在進行人教版高中物理“超重與失重”這一章節知識的教學時，教師根據班內學生學情、現有認知水平，設計了經典的電梯受力分析課題，并以該課題的合作討論作為本課的課前導入.在情境創設時，教師使用了媒體設備，給學生展示了兩段動畫.一段是人在電梯中，隨著電梯上行下降，另一段則是人在游樂園的跳樓機上.教師要指導學生分別討論在不同情境下的超重與失重問題，之后，又導入了本課的合作討論情境——“人在電梯內受到的重力與支持力相等嗎？”通過這一課題正式開展了本課的討論活動.

3.2 設計小組合作實驗

物理是一門實驗學科，高中物理教學中更是有許多經典的實驗.物理實驗教學與合作學習的適配度極高，無論是在實驗原理剖析、實驗方案設計，還是后續的實驗操作、實驗結論分析環節都可以引入合作學習，由多人共同完成對實驗的探究，構建完整的實驗教學計劃，教師還可以利用合作學習培養學生的科學探究、科學思維及動手實踐能力.

例如 人教版高中物理“能量守恒定律”的教學中，教師便可以將實驗教學與合作學習深度結合.首先，教師應完成重力勢能和動能轉換這一部分知識點的教學，在學生有了基本了解以后，再開展實驗教學，讓學生在實驗中親自驗證此前學習時自己提出的假設或證明自己的猜想.教師可以將班內學生劃分多個實驗小組，由學生自主提出能量守恒定律下的子項目，并設計對應的實驗進行研究，或由教師提供子項目，各個小組直接從教師提供的多個課題中任選其一開始探究即可.合作學習開始后，各個實驗小組應先在組內討論實驗設計的思路，并在討論結束后給出具體的實驗方案.第一輪實驗方案點評由教師和其他組的成員共同完成.該組學生應聽從教師或其他同學的建議，在完全理解實驗原理的基礎上，改進實驗方案，進一步提高實驗的可行性與實驗的可操作性.隨后，各小組應各自開展實驗探究、記錄實驗數據，并在分析和推導中得出實驗結論，共同完成本次合作學習.

3.3 及時給予合作指導

合作學習雖然是學生的自主學習行為，也要突出學生在課堂中的主體地位，但這并不意味著教師要放任不管.相反，教師要密切關注各組學生在合作中的表現，了解各小組的探究與學習進度，隨后在適宜的時間介入小組探究，給予學生適當的支持，讓合作學習成為促進學生能力提升、指導學生綜合發展的優質活動.

例如 人教版高中物理“探究影響電荷間相互作用力的因素”學習中，教師設計了演示型實驗合作學習活動，依舊先由學生組成學習小組，要求各組學生認真觀察演示實驗的過程，記錄實驗現象和實驗數據——在電荷量增大或減小情況下，物體所受作用力的大小變化情況.隨后，由各組學生根據本組記錄下的實驗數據開展詳細分析，整理本組內所有成員的想法，在整體性討論與歸納、梳理后得出本組的實驗觀察-分析報告.教師密切關注了學生們觀察演示實驗的全過程以及各組學生的數據記錄情況，發現有一組學生的數據記錄有一處顯著錯誤.這時，教師立刻面向所有學生做了一次提醒：“在觀察實驗過程時，一定要注意核對實驗數據的準確性，若實驗數據記錄錯誤，那么后續的分析、歸納以及實驗結果討論都是無意義的.”各小組成員聽完以后，立即開始核對本組的實驗數據記錄報告，后續，教師又關注了該組學生的數據分析與實驗結論歸納環節，發現該組學生已將錯誤的實驗數據修正過來.

4 結語

高中物理課堂中的合作學習法建立在群體動力理論、構建主義理論以及最近發展區理論之上.合作學習教學法符合新課標對高中物理教學提出的要求，能夠改變學生的傳統認知，有助于學生的綜合、全面發展，是素質教育背景下的新型教學模式.教師要意識到合作教學法在高中物理教學中的重要意義，在教學實踐中，創設促進合作學習的教學情境，設計小組合作類實驗，為學生創造更多的動手實踐機會，并及時給予學生一定的合作學習指導，提高合作學習的有效性，引導學生在合作中取長補短、團結合作、攻克難關.

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