关于合作学习在高中物理教学中应用的理论和实践研究

陈喜松

【摘要】在高中物理教学中，合作学习能够通过生生互动的形式启发学生思考，鼓励学生发散思维，能使学生始终保持对物理学习的热情.本文对合作学习在高中物理教学中的应用理论进行阐述，结合教学实践讨论合作学习的构建策略，旨在为一线高中物理教师的教学改革工作提供借鉴与参考.

【关键词】合作学习；高中物理；课堂教学

与初中物理相比，高中物理的知识难度陡增.有相当一部分学生升入高中后难以适应，导致初高中知识的衔接效果不好，影响了学生的学习能力发展.为了帮助学生攻克知识难点，解决初高中物理衔接问题，教师要改变原有的教学策略，引入合作学习，给学生提供自主思考并解决问题的机会，构建具有良好互动氛围的优质课堂，以此降低高中物理学习的难度，并提高学生在课堂中的活跃程度，让学生在与其他同学的合作与讨论中，找到学习物理的新方法与新思路.

1 高中物理教学中合作学习的理论基础

1.1 群体动力理论

群体动力理论认为群体环境能够给个体不同的动力，支持个体做出与从前截然不同的行為或举止.从这一点看，群体动力理论中个体所处的群体环境，正是一种合作学习的环境，即不同思维方式、知识结构、认知水平的个体共同构成了一个集体，在形成了一个群体环境后，在该群体下的个体会做出与从前个人学习时截然不同的选择，或会生成全新的思维模式、思考路径，更利于个体发挥出个人的潜能与优势.与此同时，在群体环境下，能力与水平存在差异的个体成员间会形成互补或互助行为，多个不同思维模式的成员在处理同一问题时也会交流各自思想.这种情况下，便很容易碰撞出灵感或思维的火花，能有效激发成员的创新意识.高中物理课堂中的合作学习，以学习小组为单位组成了一个群体，在此背景下，开展的合作学习与合作交流，完全符合群体动力理论中的描述.教师在物理课堂开展了一段时间的合作教学后发现，同组异质、异族同质的小组学习效率最高，学生们在合作中能逐渐生成新的思路、想法，也都很快找到了最适合自己的学习方法.而且，在群体环境下开展的合作互动中，不同个体间会互相交流、分享各自的看法，教师发现，这时，即便是相对孤僻或内向的学生也很容易参与到集体的活动中，倾听他人的想法或与他人共同讨论解决问题的方法.

1.2 构建主义理论

构建主义认为，人的认知提升是建立在与环境或其他人事物的交互作用上的.在学习中，人并非单方面地接受知识，而是在理解知识、内化知识的过程中，与知识和知识所处的环境进行了交互，将来自外界的新知识化作自身认知结构的一部分，进而渐渐生成对外界知识的认知，再逐渐构建起自身的知识体系与认知结构.构建主义理论在教育领域的应用极为广泛，即鼓励学生主动与环境交互，并在主动的探索行为中获得知识与技能的提升.以构建主义理论为基础的高中物理课堂要突出学生的主体地位，教师则作为辅助者，帮助学生处理问题、创设学习情境与环境，并在恰当的时机引导学生自主构建即可.而合作学习，便是帮助学生理清课堂知识，并在与其他人的交谈与讨论中，更好地完成与他人、与集体的同化和顺应的方式.

1.3 最近发展区理论

最近发展区理论认为，学生在学习时，其发展存在现有水平与发展水平两种不同的水平.现有水平依托于学生在过往的学习活动中所积累的认知与知识点，而发展水平则是学生通过学习活动可获得的发展潜力，是学生潜能最大化的体现.而最近发展区恰好位于学生现有水平与发展水平的交界处，即看似已超出学生的现有水平，但仍处于学生的潜力区间内，是具有一定挑战性又可以让学生完成的任务难度.在高中物理课堂中组织合作学习，要给学生准备合作学习使用的探究课题.课题难度必须限制在学生的最近发展区内，超出学生现有水平的范畴，并控制在学生的潜力区间内.恰好处于最近发展区的探究课题，能激发学生的求知欲、好奇心，适用于拓展性训练以及新知的自主建构.

2 高中物理教学中应用合作学习的优势

2.1 改变学生认知

有相当一部分学生在初中时物理成绩不错，但步入高中后，大量复杂且抽象的物理概念、陡增的物理知识难度，使这部分学生没能及时跟上教师的讲课节奏，基础没有打好，后续的学习就会更加吃力.合作学习改变了常规课堂教学中单人独立思考的模式，能够让学生意识到集体力量的奇妙之处，也能使学生养成与他人和谐、平等交流的好习惯，不仅可以提高物理课堂的教学质量，帮助学生快速调整回原有的学习状态，还能够培养学生的集体意识，使学生掌握与他人和谐友好交流的方法、为人处世的技巧，实现了知识技能与素养教育的双重发展.

2.2 符合课标要求

在高中物理课堂中引入合作学习，符合新课标对高中物理教学改革提出的最新要求.传统的物理课堂大多为教师讲、学生听的模式，教师在课堂中处于绝对权威的地位，忽略了学生的自主发展，学生在课堂上的主体地位被持续弱化，课堂沉闷、气氛低迷，师生互动与生生互动的频率较低，整个物理课堂呈现出相对沉闷的特征.在这种环境下，学生的学习欲望较低、学习压力过大，不仅无法达到预设的教学目标，还可能会使学生出现厌学心理或逆反情绪，严重影响了课堂的教学效率，还可能会导致学生的心理健康出现问题.所以，教师一定要及时止损，意识到此种教学形式的错误，创建可供学生自主学习、自主探究，可辅助学生养成良好学习习惯的教学形式.通过合作学习，引导学生与他人交流自己的看法、假设和论证逻辑.在合作与讨论的过程中，学生们可以互相补全对方的思维漏洞，或学习他人身上的优点，再将其转化为自己的能力，渐渐找到最适合自己的学习方法.

2.3 助力全面发展

高效率的合作学习可以有效提高学生的核心素养，使学生形成稳定的心态.在多人合作共同探究某一课题时，学生们会渐渐掌握与他人交流、合作的方法，能意识到友谊的珍贵.例如，在测量加速度的实验环节，并学生在小组内各自分工，提前确定好每个人在本次合作中应负责的工作项目，才能在小组成员的通力合作下完成整个实验操作.这种合作学习方法对提高学生的人际交往能力、语言表达能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力极有帮助.所以，科学、合理的合作学习能促进学生多项能力的综合发展.

3 高中物理教学中合作学习的实践应用策略

3.1 创设合作学习所用情境

从本质上讲，在高中物理教学中开展的合作教学，是学生在群体环境下开展自主探索、自主学习的教学形式.所以，在设计合作学习时，教师也要注意创设合理的教学情境，利用情境调动学生的学习欲望、探究热情，使学生快速沉浸到学习状态中，或引导学生对本课探究主题产生兴趣，让兴趣化为学生开展探究的强大内驱力，进一步提高合作学习效率.

例如 在进行人教版高中物理“超重与失重”这一章节知识的教学时，教师根据班内学生学情、现有认知水平，设计了经典的电梯受力分析课题，并以该课题的合作讨论作为本课的课前导入.在情境创设时，教师使用了媒体设备，给学生展示了两段动画.一段是人在电梯中，随着电梯上行下降，另一段则是人在游乐园的跳楼机上.教师要指导学生分别讨论在不同情境下的超重与失重问题，之后，又导入了本课的合作讨论情境——“人在电梯内受到的重力与支持力相等吗？”通过这一课题正式开展了本课的讨论活动.

3.2 设计小组合作实验

物理是一门实验学科，高中物理教学中更是有许多经典的实验.物理实验教学与合作学习的适配度极高，无论是在实验原理剖析、实验方案设计，还是后续的实验操作、实验结论分析环节都可以引入合作学习，由多人共同完成对实验的探究，构建完整的实验教学计划，教师还可以利用合作学习培养学生的科学探究、科学思维及动手实践能力.

例如 人教版高中物理“能量守恒定律”的教学中，教师便可以将实验教学与合作学习深度结合.首先，教师应完成重力势能和动能转换这一部分知识点的教学，在学生有了基本了解以后，再开展实验教学，让学生在实验中亲自验证此前学习时自己提出的假设或证明自己的猜想.教师可以将班内学生划分多个实验小组，由学生自主提出能量守恒定律下的子项目，并设计对应的实验进行研究，或由教师提供子项目，各个小组直接从教师提供的多个课题中任选其一开始探究即可.合作学习开始后，各个实验小组应先在组内讨论实验设计的思路，并在讨论结束后给出具体的实验方案.第一轮实验方案点评由教师和其他组的成员共同完成.该组学生应听从教师或其他同学的建议，在完全理解实验原理的基础上，改进实验方案，进一步提高实验的可行性与实验的可操作性.随后，各小组应各自开展实验探究、记录实验数据，并在分析和推导中得出实验结论，共同完成本次合作学习.

3.3 及时给予合作指导

合作学习虽然是学生的自主学习行为，也要突出学生在课堂中的主体地位，但这并不意味着教师要放任不管.相反，教师要密切关注各组学生在合作中的表现，了解各小组的探究与学习进度，随后在适宜的时间介入小组探究，给予学生适当的支持，让合作学习成为促进学生能力提升、指导学生综合发展的优质活动.

例如 人教版高中物理“探究影响电荷间相互作用力的因素”学习中，教师设计了演示型实验合作学习活动，依旧先由学生组成学习小组，要求各组学生认真观察演示实验的过程，记录实验现象和实验数据——在电荷量增大或减小情况下，物体所受作用力的大小变化情况.随后，由各组学生根据本组记录下的实验数据开展详细分析，整理本组内所有成员的想法，在整体性讨论与归纳、梳理后得出本组的实验观察-分析报告.教师密切关注了学生们观察演示实验的全过程以及各組学生的数据记录情况，发现有一组学生的数据记录有一处显著错误.这时，教师立刻面向所有学生做了一次提醒：“在观察实验过程时，一定要注意核对实验数据的准确性，若实验数据记录错误，那么后续的分析、归纳以及实验结果讨论都是无意义的.”各小组成员听完以后，立即开始核对本组的实验数据记录报告，后续，教师又关注了该组学生的数据分析与实验结论归纳环节，发现该组学生已将错误的实验数据修正过来.

4 结语

高中物理课堂中的合作学习法建立在群体动力理论、构建主义理论以及最近发展区理论之上.合作学习教学法符合新课标对高中物理教学提出的要求，能够改变学生的传统认知，有助于学生的综合、全面发展，是素质教育背景下的新型教学模式.教师要意识到合作教学法在高中物理教学中的重要意义，在教学实践中，创设促进合作学习的教学情境，设计小组合作类实验，为学生创造更多的动手实践机会，并及时给予学生一定的合作学习指导，提高合作学习的有效性，引导学生在合作中取长补短、团结合作、攻克难关.

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