基于核心素养下“同伴互助式学习”在物理实验教学中的实践思考

薛燕飞

（常州市武进区湟里高级中学，江苏 常州）

一、目前物理实验课堂教学存在的问题

以往的物理实验课堂教学，以教师演示为主和少量学生分组实验为辅，过多地强调实验传递的知识本体，偏重了教师的主导性,忽视了学生的主体地位，学生的探究能力、科学思维难以得到培养和发展。

二、物理核心素养

新一轮基础教育课程改革的基础是核心素养，推进基于核心素养的课程改革、教学改革、评价改革、教师发展，是我们需要积极学习和探索的问题。物理学科核心素养主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度与责任等要素，我们要发挥好物理学科知识的载体，通过教学活动，来培养学生适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，让学生通过物理学科的学习内化为带有物理学科特性的品质。物理实验是集思维、观察、操作为一体的活动过程，优化物理实验教学方式，提升学生的物理核心素养，应是我们在物理实验教学过程中的心之所向，需要去积极思考，勇于实践的。

三、同伴互助式学习

同伴：心理学和教育学里同伴是指个体与之相处的具有相同认知能力的人。本文的同伴是指班内物理学习水平相当、关系融洽的学生组成学习共同体，属于同质同伴。

同伴互助式学习：从“学”的角度来看，同伴互助学习是相同认知能力的人之间互相帮助的活动，其目的是获取知识与能力的活动。从“教”的角度来看，其实质是让学生成为教学活动的指导者。它是一种非常重要的教学补充策略。它不能全面代替教师的教学，教师要转变为指导者角色来精准地指导学生开展学习。认知心理学的研究表明，教对方及向对方解释问题都能很好地促进人的认知水平。

物理实验课堂实施教师参与指导，学生围绕实验目的、原理、设计方案以及实验操作等问题进行学生间交流合作为主，师生间的交流对话为辅，合理利用身边资源的学习方式。主要包括同伴指导、示范、教育、咨询、监督与评价。

四、人教版必修二《实验：研究平抛运动》案例

1.教材分析：

本节课是人教版普通高中课程标准实验教科书必修2第五章第三节，为一节重要的学生实验探究课，延续和应用上一节运动的合成与分解方法，为圆周运动规律以及分析曲线运动规律的学习打下基础。课堂在导学案问题的引导下，学习共同体以自主思考、讨论、交流、协作实验为手段，深入体验感悟实验探究的各个环节，培养学生物理思维，提高学生的物理素养。

2.学情分析：

（1）知识背景：学生掌握了利用牛顿第二定律分析物体运动和受力的关系的方法，了解了合运动与分运动间的关系，能运用运动合成、分解的知识处理曲线运动。

（2）能力基础：学生具备观察、抽象思维能力和合作能力，有一定的实验探究能力，能熟悉实验器材的操作流程和注意事项。学习共同体在合作的基础上能完成设计实验方案、分析、处理问题，归纳实验结论。

3.教学设计思路：

课堂同伴合作学习过程有三个关键：

（1）设计实验方案，通过学习共同体间的交流，分析比较各实验方案的优点和不足，结合实验资源选择恰当的实验方案。

（2）根据选择的实验方案，合作动手实验，描绘平抛运动的轨迹。

（3）利用得到的平抛运动的轨迹，进一步研究平抛运动的特点。

4.教学目标：

（1）知道平抛运动的条件，会用实验获得平抛运动轨迹；（2）会计算平抛运动的初速度；（3）体验设计实验方案的过程，了解研究平抛运动的基本方法；（4）通过同伴互助探究式学习，体验科学探究的快乐，增强学习效率，培养学生科学思维和科学态度以及团队协作精神。

5.教学重点：利用轨迹进行数据的分析处理。

6.教学难点：实验方案的设计。

7.教学资源：平抛实验仪；斜槽、木板、白纸、支架等；刻度尺，数码相机，开口玻璃瓶，两个直玻璃管，吸管帽，红墨水等。

8.教学方法：以实验探究为主，通过学习共同体间的合作、交流、分析、评估等方式获得结论。

9.教学过程：

（1）小体验引入：思考：抛出的小球做的是什么运动？怎样能够留住小球的运动轨迹？

（2）合作探究：我们怎样用实验的方法描绘平抛运动的轨迹？

结合以下问题，学习共同体通过阅读课本、讨论交流的方式设计实验方案——

①研究对象是什么？如何控制其条件？②如何保证每次实验v0相同？③小球平抛的抛出点在哪？如何确定？④实验中与斜面轨道不光滑有关吗？为什么？⑤根据得到的实验轨迹点，如何描绘平抛运动的轨迹？⑥实验需要哪些器材或仪器？

交流汇总各学习共同体提出的实验方案，进行方案的评估比较。

（3）分组实验：选择成功率高、仪器简单，操作容易、误差小、效率高，可重复性强的方案进行分组实验。

（4）处理实验数据：

①学习共同体讨论利用数学知识交流并提出验证方案：如何判断轨迹是不是抛物线？

②学习共同体思考讨论总结出利用轨迹推导平抛运动初速度的方法。

（5）课堂小结：

本节课经历了哪些过程？获得了哪些体验？收获了哪些物理思想和方法？

高中物理实验课堂教学过程中，通过教师的问题引导调控，将实验课堂优化成师生、生生互助探究的过程，它在重视师与生的互动交流的同时，强调生与生之间的协作互助，通过生与生之间的相互学习、探讨和交流等内部合作方式，来消化学习内容，解决学习问题，既保持了学生在学习过程中的自主探究，更能在同伴间思维碰撞的火花中提升思维能力，在解放老师的同时，培养了学生的团队协作精神，培养了学生的科学态度和责任意识，提高了学生的学习能力。