基于合作學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探究
——以“光的折射”為例

范 磊

(江蘇省徐州市銅山區(qū)三堡中心中學(xué) 221112)

《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確將培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力作為課程教學(xué)的一項(xiàng)任務(wù)，合作學(xué)習(xí)也成為初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種常見模態(tài).然而，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中合作學(xué)習(xí)取得的效果并不顯著，合作學(xué)習(xí)實(shí)效性低，缺乏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，存在很大的隨意性.這種現(xiàn)狀削弱了合作學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，也不利于提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).本文鑒于這一現(xiàn)狀，基于合作學(xué)習(xí)的視域，嘗試探究初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式.

一、基于合作學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式構(gòu)建意義

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有一定的難度，部分復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作難度大，因此基于合作學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式構(gòu)建具有多重意義.

1.培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)個(gè)性

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一項(xiàng)實(shí)踐操作性學(xué)習(xí)活動，是物理理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的重要環(huán)節(jié)，具有綜合性和復(fù)雜性.引入合作學(xué)習(xí)無疑有助于發(fā)揮學(xué)生伙伴學(xué)習(xí)優(yōu)勢，使學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和不足形成互補(bǔ)，從而培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)個(gè)性，并實(shí)現(xiàn)每一位學(xué)生物理素養(yǎng)的發(fā)展.

2.促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展

科學(xué)思維是初中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要思維品質(zhì).引入合作學(xué)習(xí)，將促進(jìn)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行廣泛的互動，從而使學(xué)生的科學(xué)思維進(jìn)行廣泛的碰撞和融合，拓展學(xué)生思維廣度，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展.

3.提高學(xué)生社會適應(yīng)能力

合作學(xué)習(xí)打破傳統(tǒng)單一化學(xué)習(xí)主體模式，將不同的學(xué)生主體聚合起來，多元主體在合作學(xué)習(xí)的過程中，將圍繞物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)進(jìn)行合理的分工，制定嚴(yán)密的物理實(shí)驗(yàn)方案，在物理實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行有效的合作.這些無疑將提高學(xué)生社會適應(yīng)能力，促進(jìn)學(xué)生社會適應(yīng)性發(fā)展.

二、基于合作學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探究

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一項(xiàng)學(xué)習(xí)活動，按照活動的一般程序，主要包括活動前、活動中和活動后三個(gè)環(huán)節(jié)，這就需要初中物理教師基于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的三個(gè)時(shí)段，將合作學(xué)習(xí)全面地引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，形成完善的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式.下面以蘇科版初中物理“光的折射”為例，闡述基于合作學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式.

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)前期

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要收到預(yù)期的效果，需要學(xué)生具備一定的理論素養(yǎng)和實(shí)踐操作技能.教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)前期進(jìn)行充分的預(yù)設(shè)，對于提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率、發(fā)揮合作學(xué)習(xí)優(yōu)勢具有重要的作用.

“光的折射”一課實(shí)驗(yàn)教學(xué)前，教師可以布置學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，初步了解“光的折射”現(xiàn)象概念，以及光的折射規(guī)律，并了解生活中存在哪些光的折射現(xiàn)象.學(xué)生可以根據(jù)自主學(xué)習(xí)，利用身邊的材料嘗試進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn).

這個(gè)環(huán)節(jié)充分利用學(xué)生課前學(xué)習(xí)時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生對本文涉及到的物理概念和知識等進(jìn)行初步建構(gòu)，使學(xué)生具備一定的理論基礎(chǔ)，從而為課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供理論支持.同時(shí)，又引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)光的折射現(xiàn)象和規(guī)律將目光指向生活，建立起物理和生活聯(lián)系的通道，使學(xué)生能夠運(yùn)用物理知識嘗試解釋日常生活中的光現(xiàn)象.最后，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，無疑為課堂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作層面的準(zhǔn)備，并調(diào)動學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣.

教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前對需要進(jìn)行的物理實(shí)驗(yàn)做好預(yù)期，并對課堂實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生合作學(xué)習(xí)可能遇到的困難進(jìn)行預(yù)設(shè)，以便實(shí)驗(yàn)操作過程中進(jìn)行有效的引導(dǎo).同時(shí)，教師要做好學(xué)情診斷，把握小組學(xué)生的學(xué)習(xí)特征和實(shí)踐動手能力、交互能力等，從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理分組.

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程

實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程是實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式構(gòu)建的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，主要包括教師引導(dǎo)、小組分工、引出項(xiàng)目、合作實(shí)驗(yàn)、成果展示等基本環(huán)節(jié).

“光的折射”實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師導(dǎo)引環(huán)節(jié)，先明確本次實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用合作學(xué)習(xí)的模式，簡答闡述合作學(xué)習(xí)的必要性和意義，對合作學(xué)習(xí)過程中有關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行說明，包括分組、小組目標(biāo)、小組分工，合作過程中溝通的藝術(shù)和矛盾解決的方案等，確保物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中合作學(xué)習(xí)有序、有效開展.

“光的折射”小組分工環(huán)節(jié)，按照便于實(shí)驗(yàn)操作、尊重學(xué)生意愿等原則，小組間進(jìn)行同質(zhì)分工，確保各個(gè)實(shí)驗(yàn)小組之間的均衡性，從而使各個(gè)小組能夠開展合作學(xué)習(xí)，并開展小組合作學(xué)習(xí)競賽；小組內(nèi)，采用異質(zhì)分工的原則，即考慮不同學(xué)生之間的差異性，充分利用學(xué)生的優(yōu)勢、克服學(xué)生不足，從而使小組內(nèi)成員做到優(yōu)劣互補(bǔ)，取長補(bǔ)短，以發(fā)揮小組學(xué)習(xí)優(yōu)勢.合作學(xué)習(xí)過程中，要發(fā)揮組長在合作學(xué)習(xí)中的協(xié)調(diào)作用.

實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以項(xiàng)目任務(wù)的形式進(jìn)行，“光的折射”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)是圍繞光從空氣中進(jìn)入水設(shè)計(jì)“光的折射演示實(shí)驗(yàn)并繪制光線圖”，項(xiàng)目任務(wù)分為兩大基本程序，第一個(gè)程序是借助實(shí)驗(yàn)演示光的折射現(xiàn)象，第二個(gè)程序是根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)繪制出相應(yīng)的光線圖.圍繞實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)，各個(gè)小組制定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施方案、計(jì)劃，并落實(shí)實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)觀察、數(shù)據(jù)收集、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果統(tǒng)計(jì)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、光線圖繪制等任務(wù).以項(xiàng)目為抓手，能夠利用項(xiàng)目載體作用，引導(dǎo)學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的過程中達(dá)成合作學(xué)習(xí)的目標(biāo).

合作實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以先借助生活中的折射現(xiàn)象作為引子，引出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù).“光的折射”項(xiàng)目任務(wù)引出時(shí)，可以從日常生活中看圓形魚缸水中金魚，旁邊和上面看到兩個(gè)不一樣的金魚制造懸念，再布置學(xué)生借助項(xiàng)目任務(wù)解釋這一現(xiàn)象.在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)施過程中，教師要加強(qiáng)過程巡視，給予學(xué)生及時(shí)的引導(dǎo)，并實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)的有效控制和管理.

成果展示形式，既包括實(shí)驗(yàn)操作層面的展示，又包括理論成果的展示.“光的折射”一課合作實(shí)驗(yàn)操作過程中，各小組可以安排專人將實(shí)驗(yàn)過程記錄下來，形成合作實(shí)驗(yàn)視頻，在展示環(huán)節(jié)，各個(gè)小組進(jìn)行視頻播放，將合作實(shí)驗(yàn)視頻轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)案例，比較分析實(shí)驗(yàn)過程中各個(gè)小組的優(yōu)點(diǎn)和不足，從而為合作實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化與評價(jià)進(jìn)行鋪墊；理論層面的展示，主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式呈現(xiàn)，各個(gè)小組圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的達(dá)成情況撰寫實(shí)驗(yàn)小報(bào)告，展示實(shí)驗(yàn)過程中的光線圖.

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)對于提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果、提高合作學(xué)習(xí)的有效性具有重要意義.實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)也借助合作學(xué)習(xí)的形式開展，主要包括三個(gè)基本的環(huán)節(jié)，小組自評、互評和師評.

“光的折射”小組自評環(huán)節(jié)，各個(gè)小組圍繞實(shí)驗(yàn)視頻對實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)進(jìn)行二次回顧，組員先對合作實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中自己的表現(xiàn)和任務(wù)完成情況進(jìn)行自評，小組成員再進(jìn)行互相評價(jià)，評價(jià)主要圍繞小組和個(gè)人任務(wù)完成情況、合作學(xué)習(xí)過程中的態(tài)度和參與意識、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性等，最終形成小組評價(jià)，并對合作實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提出優(yōu)化升級方案.

組間互評首先由各個(gè)小組的組長進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)總結(jié)性評價(jià)，包括組員合作學(xué)習(xí)情況、任務(wù)完成情況、實(shí)驗(yàn)優(yōu)化和升級方案等.在小組自述性評價(jià)基礎(chǔ)上，各個(gè)小組之間結(jié)合實(shí)驗(yàn)成果展示環(huán)節(jié)和小組長自述性評價(jià)進(jìn)行互評，互評的側(cè)重點(diǎn)要聚焦于小組合作學(xué)習(xí)實(shí)效性，以及實(shí)驗(yàn)過程中各個(gè)小組實(shí)驗(yàn)過程中創(chuàng)造性做法和獨(dú)到的發(fā)現(xiàn)，并對各個(gè)小組合作實(shí)驗(yàn)優(yōu)化的方案進(jìn)行評價(jià).

教師評價(jià)建立在自評和互評基礎(chǔ)上，教師根據(jù)各個(gè)小組合作學(xué)習(xí)過程中的觀察和數(shù)據(jù)采集、分析，既關(guān)注合作實(shí)驗(yàn)過程，又關(guān)注合作實(shí)驗(yàn)取得的結(jié)果，既關(guān)注小組整體合作，又聚焦小組合作學(xué)習(xí)過程中個(gè)體表現(xiàn).同時(shí)，教師還要綜合考量合作實(shí)驗(yàn)過程中的多個(gè)維度，最終對各個(gè)小組做出終結(jié)性評價(jià).評價(jià)時(shí)，又要契合合作學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特質(zhì)，突出評價(jià)的重點(diǎn)，主要包括合作學(xué)習(xí)的整體效果、實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)和規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)過程中安全意識和防護(hù)措施、合作實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的目標(biāo)達(dá)成度等.

基于合作學(xué)習(xí)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式構(gòu)建是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種嘗試，然而，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中合作學(xué)習(xí)的引用不是一項(xiàng)程式化的規(guī)定，它充滿了很多的變數(shù)，也需要教師基于合作學(xué)習(xí)對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式進(jìn)行變革，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)和合作學(xué)習(xí)推向深入.