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物理小组合作学习的实效性研究
内容摘要：小组合作学习是新课标下的一项重要教学组织形式。教师采用小组合作学习时往往只偏重形式，但在具体应用时往往偏重于形式，而没有准确深入理解教学目标的内涵；没有追问小组合作学习是否有效，是否真正促进了学生能力的发展等活动实施的本质问题。本文从实际的物理教学需要，适时发挥小组合作学习的作用，为了保证小组合作学习的有效性，进行了科学的分组，并建立了合理的评价标准，让小组合作学习在学生知识的获取、能力的培养等方面充分发挥功效。 关键词：小组合作、实效性、能力 新课标倡导“自主、合作、探究”的学习方式，合作学习是指学习者为了完成某些共同任务，在明确责任的基础上，以小组形式开展互助性和促进性学习。它的外显形式经常是以小组为单位进行活动。 这样的教学形式在新课标推广之前，已经比较多地运用在我们的实践中了，我们意识到，在物理教学中开展小组合作学习，有助于教学目标的达成，学生能力的培养。新课标对于这一做法的充分肯定更加坚定了我们信心。深入地研究小组合作学习的规律，探索如何通过科学的设计，利用学生喜欢交流和互动的天性，喜欢探索和发现的年龄特征，借助于小组合作的形式，提高学生多方面的能力，使物理教学“动”起来，“活”起来。 新课标提出转变学生的学习方式，促进学生在教师的指导下主动地、富有个性地学习。在这一思想指导下，教师在组织教学时经常会采用小组合作学习这一组织形式。但在具体应用时往往偏重于形式，而没有准确深入理解教学目标的内涵；没有追问小组合作学习是否有效，是否真正促进了学生能力的发展等活动实施的本质问题。 同时，在物理教学中，小组合作学习的形式往往不是贯穿于整节课的始末，它常常和其他的教学组织形式：诸如教师的演示、讲授以及学生的独立学习相结合。只有根据一节课的教学内容和学生的实际情况选择恰当的时机开展小组合作学习，才能取得较好的效果。基于这一现实，在物理教学中采用小组合作学习的形式必须要十分注重实效性。对此，笔者在实际教学过程中作了一些探索。 一．适时分组，有效学习。 1． 物理是生活的学问，让学生带着问题走进生活，寻找实例，将理论与实际结合起来。物理教学中仅以书本上的知识应用于教学，学生觉得太理论化、很枯燥，获取知识的面有限，针对具体生活应用问题还是一知半解。 在理论联系实际的教学中，加强学生对知识的“迁移”和“内化”，拓展知识面和加强实际应用能力的培养。课前，教师让学生带着设计好的问题去搜集尽可能多的信息、资料。由于要通过多种渠道获取信息，任务多，时间紧，学生通常不具备独立完成的条件和能力，这时采用“小组合作学习”的方法就很快捷。 让小组每个成员承担与其兴趣、能力相当的一部分任务，这 样可以使个人的优势最大化，以获得最佳的小组总体效果。对小组而言，尽可能“事事有人干，人人有事干”，这里的“事”就是学习任务。 在小组长的组织下，小组成员及时通报进展情况，介绍各自 的收获，每个小组长把自己小组收集到的有价值的资料、信息甚至成功的实验表演，推荐给全班同学，实现最大程度的资源共享。这一过程丰富了学生的资料，扩大学生的视野，增长学生的才干，同时活跃了课堂气氛，。 如在教学《电热器》一节时，我让学生课前分组去收集有关电热器的资料（内部结构、铭牌、说明书、发热功率）。为了扩大学生的知识面，又请同学分组去索取其他能转化为热能的设备（如燃气灶、太阳灶等）的相关资料。各小组成员分工明确——谁去上网，谁去商店，谁最后汇总等等各司其职。收集的结果拿到课堂上向大家展示，并以小组辩论的形式，进行组与组之间的交流。 我要求大家以计算和数据为理论依据，比较电热器和其他发热设备的优劣，学生课堂气氛活跃，踊跃发言，整节课情绪始终处于高涨状态，一节课下来，扩大了师生的知识视野，在愉快的合作中，大家轻松地掌握了电热器的知识和与之有关的其它知识。学生对知识外延应用能力得到提高，并提高了理论联系实际的水平。物理知识就是对生活现象的归纳和概括，身边处处有物理，物理并不神秘，培养学生观察生活的兴趣和对物理现象的敏感。《白炽灯》一节同样可以采用类似方法，让学生以小组为单位，利用收集的白炽灯和节能灯的材料做进一步交流讨论，比如：区分这两种灯的使用寿命、发光功率以及经济效益等方面的探讨，从而辨识节能灯和白炽灯的优劣。 2．物理学是以观察、实验为基础的科学。一个好的物理老师往往把一些演示实验改为学生实验，把验证性实验改为探索性实验。这将为学生学好物理创设良好的实验情景，提供充足的感性体验。 但是，如果安排每个学生独立完成大量的实验，获取每一个数据，课堂教学的时间明显不足，这时采取小组合作学习的方法就是一个很好的选择。通过小组合作，既保证了教学任务的完成，大大提高了教学效率，又让学生真正体会到合作的意义。 如教学《阿基米德定律》一节时，学生对影响浮力大小的因素存在许多模糊认识。仅凭教材中一个实验，学生理解起来非常困难。为此，将此实验由演示变为学生分组探索。首先，让学生分组讨论，猜想影响浮力的大小因素，接下去的环节是验证猜想。动一动手自己解决急需解决的问题，此刻学生们品尝成功喜悦的心情更加迫切。八仙过海，各抒己见，集思广益，采用物理学中常用的“控制变量法”设计出一组组简便合理的实验方案（见下图），课堂上人人动手，借助桌上已有的实验器材，一试身手。 由于猜想浮力大小与6个因素有关（液体密度、排开液体体积、物体密度、物体的体积、物体没入液体中的深度、物体的形状），要逐个进行研究需要很长时间，一节课的时间根本无法完成上述任务，此时就以小组为单位，分别有重点地落实以上其中的某两项任务，学生在实验中获得感知，再对数据进行分析、比较、概括，进行思维加工，最后由各小组归纳结论：没入液体里的物体受到液体向上的浮力。浮力的大小只与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与其它因素无关。即F浮=ρ液gV排。在小组合作的进程中，培养了学生实验操作动手能力，科学设想能力，在猜想与实证间建立联系的思维能力，真正发挥了物理小组学习的功效。 猜测、实验方案： 研究因素 实验器材 实验步骤 实验结论 液体的密度 钩码和测力计各一个、烧杯两个、水、盐水 ①用测力计测出钩码在空气中重量为2N。②分别测出钩码浸没在水和盐水中测力计的示数分别为1.75N和1.72N。③计算钩码在水和盐水中所受的浮力分别为0.25N和0.28N。 浮力的大小与液体的密度有关，物体浸没液体中的体积相同时，液体的密度越大，浮力越大。 物体的密度 体积为10cm的铁柱和铝柱各一个、测力计一个，烧杯一个，水 ① 计测出铁柱和铝柱在空气中的重量分别为0.79N和0.27N。②测出铁柱和铝柱浸测在水中测力计的示数分别为0.69N和0.17N。③计算出铁柱和铝柱在水中受到的浮力分别为0.1N和0.1N。 浮力大小与物体的密度无关。 3．有些物理知识较为抽象、深刻，有些开放性的甚至具有挑战性的问题由于学生个人认识能力的局限性，单靠某个学生独立思考会出现困难或回答不全面。这时采用小组合作学习的形式是解决问题的好办法。 在小组活动中提出各人的困惑，让小组成员充分发表意见，在切磋争辩中过滤问题，去伪存真，通过有意义的协商和共享，从别人的意见中受到启发，教师在适当的时候给予点拨，从而使学生对物理问题的认识更加深入和全面，培养学生全面考虑问题能力，扩展思维空间，从而完善各成员的知识结构。 如：在排除电路故障的教学时，出示一个两灯泡串联的电路(如图)，当开关闭合时，发现两灯均不亮，安培表示数为零。要求学生根 A据已有知识判断出电路为断路，但故障在哪儿？怎样排除故障？ 问题的存在恰恰是推开真理大门的前奏。组织学生分组开展讨论，由学生自己分析和处理信息。经过讨论，有小组提出电源可能接触不良或是报废的，提出立即更新电池。基础好一些的同学提出用伏特表来判定是不是废电池。有的小组提出是安培表坏了或接触不良，有的小组认为可能是某一导线断了……这么多答案究竟哪一种更正确呢？又怎么一一解决呢？ 学习小组内，组与组之间共同探讨，并请同学演示解决问题的实验，学生的思维异常活跃。在分析灯的好坏时，不再局限于常规的知识，学生们不仅提出可用伏特表来检测灯的好坏，甚至提出别的方法来检测。我对学生的每一种假设，都给予口头鼓励，对优秀的有独创性的给予激励的掌声。这极大地鼓舞了学生的学习热情，给了学生充分的自信心。 二．科学分组，全员学习。 1． 科学地安排合作学习小组是成功进行小组合作学习的前 提。 学习小组的科学组合非常重要。每小组成员的组成一般遵循 “组内异质，组组同质”的原则，即全班学生按照成绩、能力倾向、个性特征等分为若干个小组，这样既可以增加小组合作成员的多样性，同时又可以增加合作学习小组间的竞争性。每组四、五人，每人都有分工。如由谁组织、谁作记录、谁承担小组发言的任务、小组成员发言时其他同学干什么等等。总之，小组成员必须明白自己应承担的角色，明白各自该为小组做什么，但角色可以适当轮换，这样让小组成员有机会担任不同的角色，为学生创造多种尝试的机会，以此来增强合作者的合作意识和责任感。同时，小组各成员应形成一个利益共同体，形成一个有战斗力的群体，确保每一次研究的质量。 2．教师应在课堂小组合作学习的过程中合理引导，积极调控，承担好学习促进者和合作者这一角色。 实现合作性学习对教师提出了与以往不同的要求。合作学习要求教师充当“指导者”、“合作者”和“促进者”等多种角色，旨在促进整个教学过程的发展，使学生和新知识间的矛盾得到解决。 在小组合作学习的过程中，教师首先要设计好总体方案，让学生有目标地进行合作学习。如在《电热器》的教学中，让学生常带一些有范围的问题去进行各种资料的收集。学生进行电热器与其他发热设备的优劣辩论时，老师有针对性地让学生从收集的材料中选取有价值的数据，并对辩论中发现的问题进行指导性地启示，给他们“航标灯”。在小组合作学习的过程中，教师必须仔细观察各合作小组成员的合作情况，并及时发现小组合作过程中所存在的问题，并采取一定的调控措施。比如在《电热器》教学中，学生在讨论和辩论的过程中，及时表扬速度快、有创新的学生，并通过行间巡视，质疑问题，个别询问等途径进行调查，把游离在小组之外或长时间保持沉默的成员“拉进”小组的讨论中，促进小组合作有效进行。同时，在小组合作过程中，教师除了起指导和促进作用以外，还要和学生一起平等讨论交流，是他们讨论小组中的一分子。比如在排除电路故障教学中，和学生一起参加小组的讨论，共同寻找解决问题的方法，只要学生能完成的任务，教师决不代劳。 无论教师的角色如何变化，始终是“平等中的首席”，都要始终坚持把学习主动权交给学生，提供学生更多的建构属于自己的思维方式和问题解决策略的机会，以及解释评价自己思维结论的权利。 三．合理评价，巩固学习 小组合作学习的成功是基于小组合作成员的共同努力，必须发挥每个小组成员的最大潜能，讲求整体目标达成的同时实现个人目标。 进行小组合作学习评价时要把学习过程评价与学习结果评价相结合，对合作小组集体评价与对小组成员个人的评价相结合。评价小组合作学习过程时，主要应从小组成员分工是否合理、小组合作方式是否恰当、小组成员的参与度，对小组合作学习结果的整理报告是否科学等方面来评价；对小组成员的评价主要从小组合作任务的执行完成情况、与别人合作学习的好与坏、思维的创新性等方面来评价。 以研究物体的浮力与哪些因素有关的教学为例，进行小组合作学习评价。评价小组合作学习过程时，主要看小组成员是否有明确的分工，分工是否与学生本次实验的个人能力吻合，每个成员参与各自任务的积极性，最后再看通过探索浮力的大小是否与液体密度与排开液体体积有关的结论。若这些方面都能合乎情理，则给予本小组满分鼓励。对小组成员的评价，主要观察在完成自己的特定任务时，是否准确。比如实验操作员是否科学、有序地进行动手实验等，在整个探索实验过程中，和其他成员是否配合默契，有合作技能，在合作中是否有创新性的表现等。这些都是评价小组合作学习的主要因素，只有这样，学生就会有意识地调整小组合作学习的安排及个人参与时的表现。 总之，合作学习作为课程改革背景下的一种新的学习方式和教学组织形式，它在物理教学中的应用前景是很广阔的。将理念变成实践，从形似到神似的过程曲折艰辛又趣味无穷，还有许多问题值得我们做深入探讨。我愿一如既往，做一个教改中的勤恳的耕耘者。
参考文献： 1．王 洁 《综合课程开发与案例》 文汇出版社（2002.9） 2．郭思乐 《教育走向生本》 人民教育出版社（2003.4） 3．丁伯荣 《走进新课程》 江苏教育出版社(2003.1) 4．项红专 《初中科学探究活动设计》 浙江大学出版社（2003.5）
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