农村初中物理教学中“小组合作实验”模式的实践

(1. 江苏省扬州市邗江区黄珏学校,江苏 扬州 225118;2. 江苏省扬州市邗江区教育局教研室,江苏 扬州 225002)

1 引言

作为农村一线物理教师,笔者深切感受到学生学习中缺乏动力之苦,同时教师也体验着没有激情的累,但每到物理实验课,学生的热情陡增,我们教师也深受影响,可是由于器材的不足、学生合作不到位、教师教学思想的固化等种种因素,学生未能得到应有的收获,形成“看实验”“听实验”等无效、浅层学习行为。为此,笔者开始尝试“小组合作实验”的模式,以激发学生的内驱力,提升学生的核心素养。

2 “小组合作实验”模式的实践

2.1 小组合作设计,变被动为主动

根据所教班级物理学科的学情确定组长,再以组长为核心进行自由组合，形成4人左右的小组。

在实验教学过程中,笔者除对一些有严格要求、容易出现险情的实验加以具体指导以外,其他实验尽可能放手让学生去做。让小组成员通过预习，研讨、明确实验目标，选择实验器材，确定实验步骤，大胆地进行探究。

以“观察水的沸腾”实验教学为例,教师提供铁架台、酒精灯、烧杯、烧瓶、大试管、温度计、石棉网、秒表、自来水等,提出安全注意事项和实验要求,学生根据《物理实验册》自主选择实验器材,并完成实验装置的安装。在选择器材时,各组同学选择会有所不同,有的组不按照《物理实验册》，选择了烧瓶或试管作为盛水器皿，在实验装置安装中则出现了“自上而下”和“自下而上”两种方法,结果学生一试便知哪种盛水器皿效果好、哪种安装方法更科学合理。整个实验结束后,进行小组交流,学生的积极性高涨,收获颇丰。

2.2 小组合作释疑

以“探究影响液体蒸发快慢的因素”实验为例,学生对温度这一因素进行实验探究后,教师提出问题:(1) 实验中出现了哪些问题？(2) 有没有好的改进方法,使实验更简单、更安全？问题提出后,小组成员进行讨论,形成本组的想法和观点。在全班交流展示时,鼓励小组代表大胆说清本组的设想。有的提出用酒精灯加热玻璃片不安全,一不小心会使玻璃片破裂,造成伤害;有的提出可以用热水加热玻璃片,但马上就被其他同学否定,认为把玻璃片从热水中取出擦干这段时间较长,玻璃片逐渐冷却,从而使得实验对比效果不明显。为了验证猜想,学生按设计再做此实验,一试果然不行。于是又有学生提出将两块玻璃片分别放置在装有冷水和热水的广口瓶上方,这样实验效果明显,安全方便。

2.3 小组合作开发实验

以“探究平面镜成像的特点”实验为例,一组同学在下午放学时无意中发现教室的窗户玻璃上成的像很清晰,于是小组合作开发了“观察窗户玻璃实验”。

实验器材:教室窗户玻璃、一张A4纸、一支记号笔、双面胶。

实验方法:(1) 用记号笔在A4纸上的同一水平线上各写上一个“E”和“3”,在较暗的教室里打开灯,让一位同学先举着A4纸正对窗户玻璃,同学们观察玻璃中的现象,再将A4纸与玻璃和成45°角放置,继续观察;(2) 用双面胶将A4纸贴在教室外走廊的立柱上,一位同学在教室内通过玻璃观察到自己的虚像并调整自己与玻璃的距离,直到自己的像落在A4纸上。

2.4 小组合作评价

在物理实验教学中,笔者采用了多种评析方式,将书面测试和动手实验相结合,打破学生只记不做的不良学风。在小组内,先让一个学生向大家介绍实验仪器,然后动手实验,边做实验边说明需要注意的问题,其他学生可以随时提出问题让他回答,做完实验后整理器材。当一个学生完成实验操作后,进行自我评价和小组互评,教师的评价则尊重学生的自评和互评,师生共同完成评价。然而,学生评价不是一锤定音,做错的实验步骤可以重来,直到做会，且人人满意为止。全体学生人人达标,人人得优。对于实验能力强的学生,教师还可以鼓励其撰写实验研究报告、科学小论文等。

3 “小组合作实验”模式的实践收获

3.1 科学建组,保证合作实验中的有效竞争

科学分组大致做到了组际同质、组内异质、相对稳定,在一学期的试行过程中原则上固定不变,从而形成各小组的良性竞争。促进了小组间的合理竞争,尽可能保持了组际公平,组间综合差距较小。积分量化便于小组评价有据可依、相互监督、时时激励。

3.2 转变思想,提高学生实验能力

实验是学生通过自身感知来探究知识,它能调动学生多种感官。教学中充分发挥学生在实验中的主体作用,变学生被动参与为主动实践,使学生初步形成正确的科学态度。由于学生实验的着眼点不同,往往会出现一些意想不到的结果,教师根据实际巡视情况,让不同组学生进行实验分析比较,看看哪些程序不同,哪些因素会影响实验结果,是否符合科学性。这样既提高了学生对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力,又获得了成就感。

3.3 注重交流,促进学生科学思维能力的发展

在学生自己动手实验获取感性认识的同时,教师还可以引导实验小组对实验过程进行评价、探讨。根据自身的实践经验和认知水平说说实验中的注意点和优缺点,实验中应该注意哪些问题,哪些地方可以进行改进,使实验更安全、更合理,从而启发小组成员进行理性思考,培养科学思维能力。学生的兴趣上来了,科学思维得到了训练,实验能力也得到了培养。

3.4 创新评价方式,激发全体学生的内驱力

通常实验评价的方式是利用实验练习题进行书面检测,这从一个侧面误导了学生,影响学生严肃认真的实验态度,学生认为只要记住结论就万事大吉,做不做实验、做得正确与否都不重要,不利于学生科学态度与责任的养成。评价不是目的,而是促进学生学习的一种有效手段在。在教学中教师让每个学生都来做评委,使学生在评价过程中始终保持积极投入的状态,不仅增加了学生的学习动力,这种做法也让每个同学对自己、对他人负责,培养了他们与人合作的能力,同时学生越来越关注同学之间的评价,个性会朝着健康的方向发展。

4 结语

初中物理实验教学不能仅局限于课堂,教学中可以结合学校实际和学生自身特点,创设平台,拓展学生合作实验的渠道,利用开放性实验室开展多种综合实践活动,更有利于学生学习能力的提升;利用苏科版物理教材中现有的综合实践活动内容,在校园内带领学生走进生活、走进社会、走进大自然,实地考察、记录、实验;利用苏科版物理教材“WWW”中的小实验、小制作，创造性地开展小组科技制作活动。这些实践活动不仅可以培养学生热爱科学、热爱大自然的情感,而且在小组活动中,学生能全身心地投入,或自己动手、观察,或同学之间相互合作、探讨,利用身边器材进行深度学习。通过一个阶段的教学实践,学生的合作意识明显增强,创新和动手实践能力得到了提升。

在农村初中物理实验教学中应用“小组合作实验”模式，可以提高学生实验能力，调动学生的内驱力,使实验教学充满生机,渐进培养学生核心素养,以适应社会的需求和发展。