馬菊芳
摘要:高中物理是學(xué)生的必修科目,教師可以高中物理學(xué)科為載體,在實驗合作學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,促使學(xué)生形成科學(xué)探究精神,讓高中物理教學(xué)工作實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展??茖W(xué)探究能力是衡量人才發(fā)展水平的重要因素,而實驗是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的重要手段。學(xué)生可以在實驗中相互合作,解決問題,并且形成一定的科學(xué)探究能力。因此,在新時代背景下,要加強對基于科學(xué)探究能力培養(yǎng)的高中物理實驗合作學(xué)習(xí)的研究。
關(guān)鍵詞:科學(xué)探究能力;高中物理;實驗;合作學(xué)習(xí)
高中物理實驗教學(xué)一直是教學(xué)難點,不管是在教學(xué)組織方面還是在實驗操作方面,對于教師和學(xué)生來說都是十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),因此,要加強對高中物理實驗學(xué)習(xí)的關(guān)注,為物理實驗教學(xué)創(chuàng)造發(fā)展的條件,塑造一批具有科學(xué)探究能力的人才。
1? ?精心分組、合理分配
高中物理知識學(xué)習(xí)的重要性不言而喻,物理知識是建筑、工業(yè)等各個行業(yè)發(fā)展的基石,學(xué)生物理知識掌握不扎實,不利于學(xué)生更好地融入社會生活。因此,在新時代教育背景下,教師要想培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,就要組織學(xué)生進(jìn)行實驗合作學(xué)習(xí),同時精心分組、合理分配。
首先,為了保障分組的科學(xué)性,教師要做好基本的調(diào)研工作。調(diào)研方式主要包括以下幾種:第一,家訪方式。家訪是了解學(xué)生的有效途徑之一,物理教師要合理安排好家訪時間,比如,將每周五晚上作為家訪的固定時間,這樣可以避免部分家長因平時工作忙,無法協(xié)調(diào)與教師溝通的時間。在家訪中,物理教師可以更深層次地了解學(xué)生的性格特點,也可以找出學(xué)生物理知識學(xué)習(xí)困難的原因。第二,課堂觀察。課堂是教師教學(xué)的主要陣地,物理教師要密切關(guān)注學(xué)生的課上反應(yīng)和動態(tài),落實到實驗課堂。教師需要確定課堂觀察的目的,比如,學(xué)生在實驗研究中注意力是否集中、動手能力是否能達(dá)到基本標(biāo)準(zhǔn)等。在確定觀察點之后,教師需要做好記錄工作,記錄包含定性記錄和定量記錄兩種,在記錄的過程中要盡可能做到簡潔、明了,方便后期的準(zhǔn)備工作。第三,教師和學(xué)生溝通。不同的學(xué)生在學(xué)習(xí)方面存在較大的差異性,同時學(xué)生的性格特點、能力素質(zhì)以及學(xué)習(xí)態(tài)度也千差萬別。首先,物理教師可以站在學(xué)生的角度了解學(xué)生,關(guān)于物理教學(xué)過程、實驗過程等內(nèi)容詢問學(xué)生的意見,為后續(xù)的物理學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)和方向。其次,教師要確定分組的細(xì)則。比如,基于高中物理實驗學(xué)習(xí)的特殊性,教師可以將每個小組人數(shù)控制在3到4人,這樣不僅能夠發(fā)揮小組成員的作用,也能夠避免人數(shù)過多導(dǎo)致一部分學(xué)生沒有表達(dá)的機會。在分組時,物理教師要做好學(xué)生能力的搭配,保障每組成員總體實力相當(dāng)。最后,做好分組后的培養(yǎng)工作。小組中分為小組長和成員,分別承擔(dān)著不同的責(zé)任,所以在后續(xù)的培養(yǎng)方面也會采用不同的策略。以小組長為例,在培養(yǎng)過程中,教師可以召開小組長培訓(xùn)會,給小組長講解科學(xué)分工的知識,讓其能夠承擔(dān)起組長的重任。在培養(yǎng)小組成員方面,教師要注重培養(yǎng)成員獨立思考的能力,讓小組成員能夠在解決問題時有自己的見解和思路,避免盲從。
2? ?創(chuàng)新合作學(xué)習(xí)方案
合作學(xué)習(xí)方案直接影響學(xué)生參與的積極性,高中物理知識本身較為枯燥,如果教師給學(xué)生設(shè)計的合作學(xué)習(xí)方案沒有新意,很容易影響學(xué)生的成長和發(fā)展。因此,教師要從學(xué)習(xí)方案設(shè)計入手,不斷創(chuàng)新,充分發(fā)揮合作學(xué)習(xí)方案的作用,促進(jìn)高中物理實驗合作學(xué)習(xí)的開展。
以“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗為例,該實驗的主要目的是讓學(xué)生能夠根據(jù)實驗器材,設(shè)計實驗并能夠熟練地操作實驗,運用已學(xué)知識求各點的瞬時速度,并且通過小車的運動過程培養(yǎng)學(xué)生善于思考的習(xí)慣。在明確實驗?zāi)康暮?,教師要?chuàng)新合作學(xué)習(xí)方案,讓學(xué)生能夠積極地參與到實驗過程中。首先,教師通過小組分工的方式讓學(xué)生明確此次實驗需要的器材。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生開始研究課本內(nèi)容,明確此次實驗需要用到小車、鉤碼、打點計時器、紙帶等工具。其次,教師將設(shè)計實驗方案的權(quán)利交給學(xué)生,讓學(xué)生以小組為單位,通過查閱資料或者相互交流等方式確定實驗操作流程。過去教師總是給學(xué)生設(shè)計好實驗流程,這種方式很難激發(fā)學(xué)生對實驗問題和實驗步驟的思考,也缺乏對實驗過程中可能出現(xiàn)的問題的思考,不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力?,F(xiàn)在讓學(xué)生獨立設(shè)計實驗流程,學(xué)生在實驗中不再是被動的參與者,而是參與實驗流程設(shè)計時,對每個步驟的設(shè)計會多問幾個為什么,并且會明確實驗的目的,這有利于調(diào)動學(xué)生的積極性,增強其參與感,培養(yǎng)其獨立思考能力。最后,在實驗過程中,教師會讓小組長對小組內(nèi)的實驗過程進(jìn)行監(jiān)管,同時包括對小組成員的監(jiān)管。比如,在實驗中,如果學(xué)生出現(xiàn)意見相左的情況,小組長會從中協(xié)調(diào),讓不同的成員表達(dá)自己的意見,然后采用集中投票的方式明確意見內(nèi)容。如果還是不能解決矛盾,這時候小組長可以請求教師的支持,但是教師在指導(dǎo)過程中不能直接要求學(xué)生具體怎么做,而應(yīng)給學(xué)生提供解決問題的思路,讓學(xué)生沿著思路自己摸索,這樣才能讓學(xué)生在摸索的道路上提升科學(xué)探究能力。
3? ?構(gòu)建完善的學(xué)習(xí)機制
高中物理知識的學(xué)習(xí)涉及大量的實驗研究,這也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的關(guān)鍵。因此,教師要緊緊地抓住實驗這個環(huán)節(jié),構(gòu)建更加完善的學(xué)習(xí)機制,促進(jìn)高中物理實驗合作學(xué)習(xí)能夠有序地進(jìn)行。
首先,教師要引導(dǎo)小組中每個成員都要設(shè)立一個實驗?zāi)繕?biāo)。之所以設(shè)計實驗,其主要目的是深化知識理解,鍛煉學(xué)生的實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)探究能力。對于學(xué)生來說,在參與實驗中要想達(dá)到這些要求,就要建立清晰的目標(biāo),在目標(biāo)的指引下進(jìn)行各項實驗。比如在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這個實驗中,某位學(xué)生設(shè)計的目標(biāo)內(nèi)容:認(rèn)識加速度的概念,感受物體在運動中速度的變化;明確加速度與力的定量關(guān)系;在實驗中鍛煉動手操作能力,形成科學(xué)探究的精神。其次,教師要建立實驗管理機制。一方面,教師要給學(xué)生講解實驗室的管理制度和規(guī)章,如幫助學(xué)生樹立規(guī)則意識。另一方面,教師要讓學(xué)生保護(hù)好實驗室里的器材和設(shè)備等。比如,對于此次的分組實驗,教師要求學(xué)生妥善保管此次實驗中所使用的鉤碼、小車、繩子、天平、牛頓第二定律演示器等等,如果在實驗過程中學(xué)生出現(xiàn)對儀器的損壞行為,應(yīng)該對其做出相應(yīng)的懲罰。因為實驗室設(shè)備是學(xué)校一項不小的投資,并且這些設(shè)備和儀器都是循環(huán)利用的物品,所以對于任何一個學(xué)生來說,在實驗合作學(xué)習(xí)中都應(yīng)該保護(hù)好實驗器材和設(shè)備,這也是對學(xué)生最基本的要求。此外,教師要讓每個小組成員參與到實驗報告完成中。實驗報告是實驗成果的展示,也是小組合作學(xué)習(xí)的智慧結(jié)晶。最后,教師要引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位,共同完成實驗報告。以往教師大多要求學(xué)生單獨完成報告,這不僅不能優(yōu)化實驗報告內(nèi)容,還不利于發(fā)揮學(xué)生群策群力的作用,因此,教師要創(chuàng)新觀念,讓每位學(xué)生都可以為實驗報告做貢獻(xiàn)。
4? ?組織開展團體實驗比賽活動
隨著教育事業(yè)的發(fā)展,為了豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)生活,各科教師組織了豐富多彩的學(xué)習(xí)活動,比如,故事大賽、演講大賽、課本劇比賽等,使學(xué)生的學(xué)習(xí)生活不再單調(diào)和枯燥。落實到高中物理實驗教學(xué)中,教師也應(yīng)該從不同的角度出發(fā),組織開展團體實驗比賽活動,讓學(xué)生在班級中組成學(xué)習(xí)小隊,在比賽活動中證明自己的實力。
以“驗證機械能守恒定律”為例,機械能守恒是高中物理學(xué)習(xí)的關(guān)鍵和重點知識,也是高考的必考內(nèi)容,基于本次實驗的重要性,教師可以“驗證機械能守恒定律”的實驗探究為切入點,開展全校團體實驗比賽活動。在活動中,教師設(shè)計了三種不同的獎項,依次為一等獎:3名,獎品為智能學(xué)習(xí)機;二等獎:6名,獎品為籃球;三等獎:12名,獎品為物理學(xué)習(xí)資料。在獎品的激勵下,很多學(xué)生都會參與到此次實驗大賽中。在團體實驗比賽之前,教師應(yīng)告知學(xué)生此次比賽的規(guī)則如下:第一,在團體比賽中要明確小組成員,每組保障三人。第二,在比賽中途不可以更換小組成員,如果更換成員視為放棄比賽。第三,在比賽之前,小組成員可以查找各類資料,但是在比賽過程中拒絕一切作弊行為。第四,實驗比賽結(jié)束時,由五位物理學(xué)科教師擔(dān)任評委進(jìn)行評分,并打出分?jǐn)?shù),去掉一個最高分,去掉一個最低分,取平均分。接著,小組成員開始為此次實驗比賽做準(zhǔn)備。有的學(xué)生會上網(wǎng)查找相關(guān)資料,有的學(xué)生則會請教其他班級的同學(xué),有的學(xué)生會直接尋求教師的幫忙,希望可以從教師那里得到寶貴的經(jīng)驗。這樣的實驗比賽活動在豐富學(xué)生學(xué)習(xí)生活的同時,培養(yǎng)了其探究能力和團隊意識。
5? ?做好實驗評價工作
評價對于學(xué)生來說十分重要,尤其是在高中物理實驗合作學(xué)習(xí)中,如果教師對學(xué)生的評價存在問題,就會降低實驗教學(xué)的水平。因此,教師要善于抓住評價環(huán)節(jié),給學(xué)生以科學(xué)評價,幫助學(xué)生樹立實驗合作學(xué)習(xí)的信心。
首先,教師要從多維度評價學(xué)生。以“探究平拋運動的特點”的實驗為例,在此實驗合作學(xué)習(xí)中,不同的學(xué)生會表現(xiàn)出不同的問題。一部分學(xué)生在實驗環(huán)節(jié)認(rèn)真程度不夠,但是參與感強,善于表達(dá)自己的想法;一部分學(xué)生邏輯思維強,實驗操作認(rèn)真,動手能力強,但是在表達(dá)方面有所缺失,不能夠積極地表達(dá)自己的意見;還有一部分學(xué)生參與感不強,不能夠很好地融入實驗中。教師要針對這三類學(xué)生做出不同的評價,讓每一類學(xué)生都有發(fā)展的動力,也能夠認(rèn)識到自身的不足。比如,針對第一類學(xué)生,教師要保護(hù)學(xué)生的參與意識和表達(dá)意識,肯定學(xué)生在參與和意見表達(dá)上的優(yōu)勢,同時引導(dǎo)學(xué)生在實驗中要認(rèn)真仔細(xì),控制實驗中的相關(guān)變量,使得實驗過程更加科學(xué)。對于第二類學(xué)生,教師要關(guān)注學(xué)生的表達(dá),給學(xué)生提供更多表達(dá)和展示自己的機會,并且在學(xué)生表達(dá)之后給予充分肯定,慢慢地,學(xué)生的表達(dá)能力會不斷提升,也會對物理實驗合作學(xué)習(xí)有更加濃厚的興趣。對于第三類學(xué)生,教師要積極與學(xué)生溝通,讓學(xué)生認(rèn)識到自己在實驗中的價值,為其分配任務(wù),樹立參與意識,讓其能夠積極參與實驗學(xué)習(xí)。其次,教師要不斷優(yōu)化評價語言。語言是一門很強的藝術(shù),不同的語言表達(dá)的情感不同,給人帶來的感受也不同,為此,教師要對語言精雕細(xì)琢,不斷增強語言的藝術(shù)性,讓學(xué)生聽到教師的評價有一種春風(fēng)化雨的感受。比如,下面是一位教師在此次實驗中對一位學(xué)生的評價:“平拋運動是高中物理實驗學(xué)習(xí)中不可避開的重點,每位學(xué)生都要掌握平拋運動的特點。老師看到了你為此次實驗所付出的努力,也看到了你對此次實驗充滿了信心,你在整個實驗中發(fā)揮著重要的作用,不斷引導(dǎo)著實驗過程向前推進(jìn)。但是在這個過程中,老師希望你能夠聽取同伴的不同角度的參考意見,尋求他們的意見和幫助,每位伙伴都是實驗活動的一分子,大家都希望可以在實驗合作學(xué)習(xí)中有所提升,因此,在實驗中,如果你能夠更多地關(guān)注其他成員的意見,將會使實驗過程更加合理和高效?!?/p>
6? ?為學(xué)生營造實驗合作學(xué)習(xí)的氛圍
實驗合作學(xué)習(xí)已經(jīng)成為高中物理教學(xué)發(fā)展的趨勢,因為實驗合作學(xué)習(xí)可以照顧到每位學(xué)生,也能夠讓每位學(xué)生在實驗合作學(xué)習(xí)中有更多的機會接觸實驗。因此,教師和學(xué)校要積極為學(xué)生營造實驗合作學(xué)習(xí)的氛圍。首先,學(xué)校要加強宣傳工作,利用學(xué)校媒體以及校報等宣傳實驗合作學(xué)習(xí)的重要性,讓教師和學(xué)生都可以在潛移默化中了解實驗合作學(xué)習(xí),并且在物理實驗教學(xué)中開展一系列的實驗合作學(xué)習(xí)活動。其次,教師要加強對學(xué)生的引導(dǎo),促使學(xué)生能夠在物理實驗學(xué)習(xí)中合作學(xué)習(xí),并且在小組中發(fā)表自己的意見,展現(xiàn)風(fēng)采。實驗合作學(xué)習(xí)是很多學(xué)科教師關(guān)注的重點,為了提高教師對學(xué)生引導(dǎo)的科學(xué)性,教師之間可以針對物理合作學(xué)習(xí)等內(nèi)容展開積極討論,提高教學(xué)工作有效性。最后,學(xué)生也應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀念。在物理學(xué)習(xí)中不要將思維禁錮在小巷子里,拓寬視野,以小組學(xué)習(xí)為引領(lǐng),在小組合作學(xué)習(xí)中共同提高,共同成長。營造合作學(xué)習(xí)氛圍能夠讓教師和學(xué)生以不同的思路重新定義物理實驗合作學(xué)習(xí)。
綜上所述,社會在發(fā)展,時代在進(jìn)步,高中物理學(xué)科的建設(shè)也在如火如荼地開展和進(jìn)行,其中實驗合作學(xué)習(xí)的應(yīng)用為學(xué)科建設(shè)和學(xué)生發(fā)展創(chuàng)造了條件。在新時代背景下,部分教師在高中物理教學(xué)中還未完全推廣實驗合作學(xué)習(xí),這需要引起相關(guān)部門的關(guān)注。作為一名優(yōu)秀的教師,要積極順應(yīng)時代變化,融入高中物理實驗合作學(xué)習(xí)中,給學(xué)生營造合作學(xué)習(xí)的氛圍,創(chuàng)造實驗合作學(xué)習(xí)的機會,助力學(xué)生在高中物理實驗學(xué)習(xí)方面取得更大的成就。
參考文獻(xiàn):
[1]萬忠義.基于科學(xué)探究能力培養(yǎng)的高中物理實驗合作學(xué)習(xí)探析[J].理科愛好者(教育教學(xué)),2021(04):52-53.
[2]李鑫. 基于合作學(xué)習(xí)的初中物理探究性實驗教學(xué)的實踐研究[D].濟南:山東師范大學(xué),2019.