高中物理教学中小组合作教学的优化研究

为了更好地促进学生发展，激发个体学习探究潜能，可以将小组合作新型教学方法引入到高中物理生课堂教学之中，从教师主导的接受式教学转变为学生参与的体验式学习。要结合高中物理课堂教学要求和标准，创设小组合作物理教学模式和方法，促使学生亲身参与高中物理探究，在小组合作的情境中产生物理探究思维，较大地提升高中物理教学效果，引领学生产生更好的学习体验。一、高中物理小组合作教学现状分析（一）小组合作教学理念存在偏颇高中物理教学在小组合作教学方面存在误区。一些老师习惯于“一言堂”的讲授方法，在小组合作教学中仅是象征性地采用左右位讨论的方式，没有预先进行小组合作教学活动的设计和优化，导致小组合作教学存在无序性和随意性。（二）小组建设欠缺合理性在高中物理的小组合作教学方法应用中，教师对于小组建设缺乏整体考虑和谋划，在小组创建规模上把握不当，存在组间难以完全同质的现象，妨碍了其他组员平等参与物理活动，极易引发小组内部不愿合作甚至组内冲突的现象，不利于高中物理教学的顺利进行。（三）小组合作过程存在缺失在小组合作学习的过程中，教学活动与教学内容存在明显脱节的现象，导致小组合作学习表面热闹，流于形式，难以引领学生深入思考和分析高中物理知识，偏离了小组合作教学方法的目标。教师对于小组合作学习过程的调整和干预也不够及时和合理，导致小组合作教学方法难以充分体现其应有的效果。（四）小组合作评价不到位当前高中物理小组合作教学评价缺乏及时有效的总结和评价，在小组合作学习的反馈明显不足，学生没有把握物理知识的关键点，高中物理知识疑难问题无法得到解决，导致小组合作教学的效率偏低。同时，小组合作评价还无法做到完全的公平，难以调动所有组员的参与积极性。二、高中物理教学中小组合作教学的优化策略（一）加强高中物理与生活的联系要加强高中物理与实际生活之间的联系，就要理清物理逻辑与生活逻辑之间的内在关联，引发学生在实际生活场景和情境中的情感共鸣，唤醒学生的多感官体验。结合思考高中物理知识的本质参与到小组合作学习和探究活动之中，获得一种较强的代入感，贴合自己的既有生活经验，探究高中物理知识和问题，从而较好地提升高中物理素养和能力。以高中物理“多普勒效应”的知识为例，多普勒效应是波所特有的一种现象，从单纯的物理概念上来学习存在一定的难度，教师可以让学生结合自己生活中的经验，用移动终端设备录像记录一辆持续鸣笛的汽车由远及近的声音变化状况，并结合多媒体播放汽车鸣笛的声音，学生仔细聆听后发现汽车通过后会明显有一个转音，形成多感官的学习体验，并结合既有的认知和经验思考和剖析该现象的物理本质和原理，找寻波源频率与接受频率不同的原因。（二）借助榜样力量感知物理知识物理史料的运用能够帮助学生直观感知高中物理相关知识，在头脑中对物理史料讲述的内容进行主动探究和再现，触发学生深度理解高中物理知识，进而形成高中物理知识链，提高自己的高中物理学科素养。以高中物理“泊松亮斑”的知识为例，教师可以在课堂上引入相关的物理史料，将光的波动知识点关联进物理学史之中，使物理知识的起源得以再现，帮助学生直观体会泊松亮斑的历史来源和发展情况，引发学生对高中物理知识主动探究的意识和欲望，积极参与到高中物理的探究实践之中。还可以在高中物理课堂上选取贴近高中生日常生活认知、接受度高的重大科技成果。引导学生补充高中物理知识信息，激发学生参与高中物理知识探究的兴趣。例如：在学习高中物理“反冲现象”的知识内容时，教师可以通过多媒体展示我国火箭的研发历程，通过直观形象的视频让学生感受火箭发射瞬间的场景，引发学生强烈的感官和行为体验，积极主动地融入到高中物理知识的探究活动之中。另外，生活小科技也是学生喜爱的一项内容，教师可以选取已经设计好的某种生活科技作品，吸引学生的注意力，让学生了解生活小科技作品中所运用的物理结构和原理，开拓学生的视野和知识深度，积极主动地参与到高中物理知识的学习活动之中。例如，在学习高中物理“磁场对通电导线的作用力”的知识时，教师可以出示自制的电磁船，通过讲解和操作让学生了解电磁船所采用的材料及相关环境，理解电磁船在生活科技作品中所使用的反冲原理，帮助学生深入理解和解析安培力的物理知识点。（三）通过物理应用习题促进学生有效诊断和反思教师要在高中物理应用题目中呈现信息明确简短的题干内容，引导学生轻松的阅读和审题，把握高中物理知识的重点，在解题过程中把掌握物理思维和规律，促使学生的物理思维得到由浅入深的发展和深入。以学生分析跳伞运动员落地变化为例，可以在课堂中通过对比呈现相关数据的方式，引导学生求解运动员落地时受到地面给的作用力，从而找寻到题目求解的切入点，降低思考问题的难度，较好地培养高中物理思维逻辑。同时，教师可以适当设置开放性的题目，通过“答案不唯一”“条件不确定”“解题方法多样化”的问题引发学生的深度质疑和反思，形成对高中物理知识的深度思维体验，并在小组合作学习和讨论中形成新的认知结构。以匀加速直线运动的木块为例，已知该木块4s内的位移位置，试求解木块运动的初速度和加速度。对于这一习题的解答，教师可以引导学生采用不同的解题方法，如：通过常规的位移公式求解，从平均速度、平均速度与中间时刻的瞬时速度的角度求解，采用组内对比不同解法的方式引导学生的开放性思维和创新性思维，形成对高中物理知识的个性化解题思路和见解。（四）灵活小组合作方式为了更好地丰富学生个体对高中知识的深入体验，要灵活设计小组合作活动方式，可以采用交流讨论的方式调动学生的积极主动性，鼓励学生对物理知识分享自己的体验和感受，教师则可以及时了解学生在物理知识学习中的思维进程，合理安排和调整交流讨论环节。以学习高中物理“磁感应强度”的知识内容为例，教师可以让学生开展小组合作与交流，把握磁感应强度的方向与大小，联想电磁之间的关系，并进行组内归纳和总结。同时，要做好小组合作学习的任务分工，根据组内学生自身的体验和知识水平自行选择学习任务，也可以由教师进行辅助选择，让每一名学生都能够获得物理知识和情感的体验。并且，还要适时对小组内部分工进行轮换，促进组内完善物理知识的全面体验。以学习高中物理“气体的等温变化”探究实验为例，综合学生在不同方面的经验和能力，可以选择感官记忆能力强的学生主导操作实验，记录改变体积时对应的压强数据；由推理判断能力强的学生引领组内学生围绕问题情境展开讨论，探寻等温条件下气体体积与气体压强之间的关系；由组织能力强的学生整合实验结论，围绕实验过程进行讨论和分析，从而较好地促进学生对高中物理知识的深入体验。（五）优化小组合作学习评价高中物理小组合作探究学习可以采用“捆绑式”的评价方法，激发小组成员的强烈探究心理，帮助小组成员确定物理知识合作探究的方向和思路，共同分享物理知识学习体验，全面评价小组内部成员参与情况、学习态度、合作互助情况等，较好地促进组间良性竞争，实现组员共同进步。三、小组合作教学在高中物理教学中的案例分析（一）高中物理概念课的小组合作学习在高中物理“加速度”的概念教学设计中，教师可以利用学生日常生活常见的现象，创设体验情境，充分调动学生的感官，观察生活中所见的高铁、汽车、电动车等不同物体的运动状态，体会速度变化的快慢，引导学生认真观察、主动猜想和预测。继而，可以设计小组合作交流讨论环节，组织学生进行组内讨论和交流，结合自己生活中的经验，从不同角度获取相关信息。如：有的学生说物体在位置变化时速度较快，也有的学生说是物体发动时速度较快。紧接着，在激发学生的生活经验的同时，教师可以让学生组织设计相关实验，准备两条铁轨、若干垫板、两台相同的小车，采用小组任务分工的实验方式，探究和思考速度变化快慢的现象及影响因素。学生通过小组交流和讨论设计实验探究方案，观察两辆小车在导轨上的同一高度由静止开始释放后的运动状况，学生在亲自动手操作、观察、讨论的过程中，得出结论：倾角大的导轨上的小车到达底端耗时越少，到达底端时的速度更大。且两个小车速度变化快慢存在差异。在学生自主观察分享认知成果，生成初步结论的前提下，教师让每个小组运用速度传感器、数据采集器等，精准获取不同倾角的导轨上小车的速度数值，精准记录各个时刻和该时刻小车速度的值，对比哪个小车的速度变化较快。并对汽车加速和减速状态下的加速度进行深入探究和分析，物理加速度为负值的涵义，逐步形成清晰完整的逻辑思维，最后进行交流讨论和归纳总结，提高学生的思维体验和推理能力。在新授课《生活中的圆周运动》的教学中，教师运用多媒体进行课堂导入，播放火车直行、转弯的视频，了解火车车轮特点及轮缘的功能，组织学生合作探讨生活中的圆周运动，思考其中的物理概念及原理，教师设计问题情境：“平直轨道上匀速行驶的火车受哪些力的作用？”“水平面转弯的火车受力方向及状态是怎样的？”引导学生观察火车在水平面内进行圆周运动的状态，思考其受力特征的变化情况，将现实生活中的场景与匀速圆周运动的物理知识相链接。紧接着，教师再抛出问题：“火车转弯即在水平面内做圆周运动，此时需要向心力，试分析向心力的来源。”学生通过小组合作探讨积极参与交流，分析得出火车转弯时向心力的来源，进而对轮缘与车轨挤压的不良后果提出个人建议。最后，教师对学生参与小组合作的态度、过程、结果展开评价，归纳和总结物理知识重点、难点，让学生做拓展练习，引导学生对比变速直线和匀变速直线，帮助学生深入了解物理知识，提升物理知识核心素养。（二）物理规律课的小组合作学习在学高中物理“牛顿第三定律”的知识内容时，考虑到学生已经基本掌握作用力与反作用力的相关知识。为了让学生深入理解高中物理相关规律，教师在教学中合理引入小组合作学习方法和手段，运用多媒体播放神舟十三号载人飞船与长征二号火箭发射体发射的直播视频及新闻发布会，让学生主动参与情境体验并进行组内交流，思考以下问题：“火箭为什么上升？谁给的力的作用？”，学生在组内交流讨论中进行自主思考、猜测和联想，获得物理逻辑思维和体验。教师可以让学生进行小组分工实验活动，学生可以自行选择实验器材，包括条形磁铁、弹簧测力器、小车、小型滑板等，让学生采用不同的思维方式选取实验器材进行操作，获得高中物理知识的思维体验，并进行小组内部分享。最后引出作用力与反作用力的概念，综合猜想：作用力与反作用力大小相等，方向相反。在实验中通过多次探究，记录多次不同力拉动弹簧时的示数，并画图分析两个力的方向，验证结论的正确性。教师在此进行总结，点拨引出牛顿第三定律，通过问题情境引发学生的认知冲突，思考牛顿第三定律的普适性，生成新的小组合作学习体验，使学生更进一步巩固和完善对物理定律的认识。（三）实验课的小组合作学习在学习高中物理实验课《互感和自感》时，教师运用多媒体呈现法拉第电磁感应实验历程，引导学生发现问题：缠绕于同一铁芯上的两个线圈并未以导线相连，思考开关闭合、断开瞬间时另一个线圈产生感应电流的缘由是什么？基于学生之前已经学习了楞次定律，知道穿过回路的磁通量发生变化时会产生感应电动势，针对这一过程进行阐释，判断感应电流的方向。在实验教学中可以采用小组合作教学法，教师提出以下问题情境：在任何两个彼此接近的电路中发生感应。那么当线圈中的电流变化时，自身回路中是否存在感应现象？如何证明？组内成员可以围绕问题情境进行质疑和反思，多维度地思考如何证明自感现象的存在，得出结论：只有当电源电流不断变化时，才能持续产生感应电流。并在小组合作探讨中提升自己的物理思维和能力。并通过小组合作的方式设计实验电路图，小组内部进行分工实验操作，观察和记录实验现象，基于感官体验对物理实验现象进行推理分析，逐步获得深度的物理思维体验。在反思阶段，教师可以展示问题情境：两个彼此接近的电路存在电流感应，若线圈中的电流出现变化，则其回路中是否存在感应现象，请观察并加以验证。该阶段学生可以合作设计实验电路图，利用螺线管线圈、小灯泡、滑动变阻器、电源开关、导线等实验器材进行实践，调节电路观察开关闭合出现的实验现象，对实验的自感现象展开定性分析和定量分析，从而获得深度思维体验。在巩固阶段，教师提出问题情境：根据断电自感现象过程，猜想这一过程中的图像，绘出图像并加