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[摘要]中学物理实验是学生自主学习、科学探究的重要载体。在实践中，为了改进以往物理实验教学中的弊端，探索将合作学习与学生的探究活动有机结合，让学生在合作的动力基础上进行科学探究，培养学生在学习过程中的探索精神和创新能力。
[关键词]中学物理 实验教学 合作探究
随着新课程全面实施，新课程理念指导着课堂教学发生巨大的变化。中学物理实验作为物理教学的一种重要手段，作为学生自主学习、科学探究的重要载体，在教学中发挥着举足轻重的作用。
一、传统高中物理实验教学中存在的问题和原因分析
日常的实验课教学过程中，教师生怕学生听不懂，或者担心学生在操作过程中会出现这样或那样的错误，于是教师从实验原理、步骤、注意事项，甚至连实验结果都面面俱到地讲解，然后由学生按部就班地操作，从而使实验教学中普遍存在着这样一些误区：（1）教学方法上：教师“画实验”、“讲实验”和“电脑模拟实验”得多，学生“背实验”多，亲自动手操作得少。（2）实验内容上：验证性实验多，探究性实验少。导致学生合作互动少。（3）学生分组实验：教师约束多，学生自主發挥得少；或者是，以个别同学为主，其它同学旁观，责任心下降。（4）实验结果：为了应付检查，学生互相抄袭数据，造成实验报告类同，做实验流于形式。
在实验课上出现上述情形，分析其原因主要是以下几点。
1.由于广大教师和学生对实验功能认识的局限性，特别关注物理实验的知识验证功能而忽视学生动手能力的培养，忽视实验过程中学生间的交流与合作。
2.高考书面表达的实验考试形式与学生实际动手能力间存在着不可忽视的矛盾。
3.现在学生大多是独生子女，与同伴交流与合作意识淡薄。
二、高中物理实验教学改进的理论依据
合作探究性的学习方式，强调学生运用所学知识和技能亲自探索“新”规律、发现“新”现象。主要体现以下特点。
1.学生学习自主性。合作探究性体现学生主动地获取知识，教师的作用是引导和指导，而不是直接把活动方案或结论性知识现成地传授给学生，使学生学习的自主性得以充分发挥。
2.活动探究性。学生在自主学习的基础上，需要根据问题情境，提出准备探究的问题，并对问题提出假设，设计实验方案，通过观察获取实验数据和事实，并对获得的实验数据和事实进行科学的解释和分析。
3.学生间的合作性。探究性学习能开阔学生的思路，解决疑虑，提高学生的学习积极性，促使相互间启发和共同探索来完成探究任务。
4.交流互补性。学生通过互相阐述自己小组的实验结果和实验误差分析的过程中，分享了他人的学习成果，也改进了自己的不足。
三、合作探究性学习方式的过程设计和案例分析
我们在教学时以合作探究性的学习方式为指导，采用如下流程图进行设计：
该实验教学的过程设计，我们以高中物理学生实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”为案例进行详细描述。在这个实验的教学准备中，认真分析了这个学生实验，有如下一些特点。
（1）该实验是联系初高中电学实验的纽带，学生在初中用伏安法测小灯泡的电阻已做过学生实验，有了一定的基础。为学生的自主预习提供了条件。
（2）该实验又为高中后面的电学实验如测定金属电阻率、把电流表改装成电压表、测定电源电动势和内阻等提供了基础，是学生在高中阶段必须彻底弄清楚原理的一个实验。
根据以上特点并结合教学实际和学生实际进行操作过程设计。
1.学生分组
将全班学生分成多个合作组。在学生自愿组合的基础上进行微调，合作组间可一起分享所获得数据，但写实验报告是要求各人一份。
2.问题提出
在学生预习了实验之后，提出如下一些典型的问题。
（1）要描绘出小灯泡的伏安特性曲线，必须测出小灯泡的哪些电学参量？
（2）要测小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，应采用怎样的电路图？
（3）电流表应采用内接法还是外接法？滑动变阻器采用分压式接法还是限流式接法？
（4）实验需记录几组数据，数据如何进行处理等。
3.查阅资料，提出假设
以合作组为单位，让合作组成员将自己所收集的信息及自己的理解进行分享和交流，开展研讨，引导学生各抒己见，提出假设，以便寻求正确的答案，为做好实验作充分的准备。
4.学生实验方案设计
教师可以精讲实验原理，引导学生自己设计实验，并动手画出电路图。讨论他们的设计是否合理，如不合理，再加以修正。
5.实际实验过程
合作组成员间采用互动式场景对话，鼓励实验课堂上的交流与讨论。
场景一：熟悉器材,说明各部分的用途——进一步明确实验原理。
场景二：连接电路,说明其操作方法——讨论注意事项。如部分学生按电路图连接完全正确后，合上电键发现两表均有读数，可是小灯泡不亮，学生就认为是小灯泡坏了。此时，教师可以适当进行点拨：当流过小灯泡的电流很小时，根据焦耳定律可知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，从而灯不亮。
场景三：提示学生,观察实验现象——记录并处理数据。这一阶段，学生之间互相配合，了解电表的读数规则并通过改变滑动变阻器滑片位置记录数据。
6.小组汇报交流
实验完成之后，引导小组先组内讨论总结，并让各个小组派代表发言，阐述自己小组的实验结果和误差分析。同时，针对部分合作组中出现的故障原因进行探究分析。
7.总结、撰写实验报告
由于每个学生在各个程序中充分参与、思考，均有发言和总结的机会，并且每个同学的记录、总结的着眼点不一样，学生在完成实验报告时就有自己的观点，从而能有效避免实验报告的雷同和抄袭，提高了实验教学质量。
四、合作探究性学习方式的实践反思
1.教师在整个过程中正确地引导着学生走上正确的探究之路，始终是学生学习过程中的参与者和合作者。
2.建立好合作组合作学习的学习纪律机制，强调和培养学生的集体合作交流意识。确保人人动脑、动手，人人有提高。
3.教师要有意识地培养学生，学会倾听，学会质疑，学会在合作探究中不断完善自己的认识，不断产生新的想法，与他人共想思维方法和思维成果。
实践表明，在实验教学中运用合作探究性学习，能让学生在整个实验过程中熟悉研究过程，了解研究方法，学生能将实验与科学探究有效地结合起来，学生在实验教学中的主体作用得到了充分发挥，同时，在探究过程中也加强了相互间的合作意识。学生在整个物理实验的学习和参与中体验到了成功。
参考文献：
[1]廖伯琴.中学物理课程改革的目标与实施[M].高等教育出版社.
[2]高向斌.走向合作性教学[M].山西教育出版社，2005，9.
[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准.人民教育出版社.
（作者系上海师范大学物理系2006级教育硕士，单位为浙江省长兴中学）
[关键词]中学物理 实验教学 合作探究
随着新课程全面实施，新课程理念指导着课堂教学发生巨大的变化。中学物理实验作为物理教学的一种重要手段，作为学生自主学习、科学探究的重要载体，在教学中发挥着举足轻重的作用。
一、传统高中物理实验教学中存在的问题和原因分析
日常的实验课教学过程中，教师生怕学生听不懂，或者担心学生在操作过程中会出现这样或那样的错误，于是教师从实验原理、步骤、注意事项，甚至连实验结果都面面俱到地讲解，然后由学生按部就班地操作，从而使实验教学中普遍存在着这样一些误区：（1）教学方法上：教师“画实验”、“讲实验”和“电脑模拟实验”得多，学生“背实验”多，亲自动手操作得少。（2）实验内容上：验证性实验多，探究性实验少。导致学生合作互动少。（3）学生分组实验：教师约束多，学生自主發挥得少；或者是，以个别同学为主，其它同学旁观，责任心下降。（4）实验结果：为了应付检查，学生互相抄袭数据，造成实验报告类同，做实验流于形式。
在实验课上出现上述情形，分析其原因主要是以下几点。
1.由于广大教师和学生对实验功能认识的局限性，特别关注物理实验的知识验证功能而忽视学生动手能力的培养，忽视实验过程中学生间的交流与合作。
2.高考书面表达的实验考试形式与学生实际动手能力间存在着不可忽视的矛盾。
3.现在学生大多是独生子女，与同伴交流与合作意识淡薄。
二、高中物理实验教学改进的理论依据
合作探究性的学习方式，强调学生运用所学知识和技能亲自探索“新”规律、发现“新”现象。主要体现以下特点。
1.学生学习自主性。合作探究性体现学生主动地获取知识，教师的作用是引导和指导，而不是直接把活动方案或结论性知识现成地传授给学生，使学生学习的自主性得以充分发挥。
2.活动探究性。学生在自主学习的基础上，需要根据问题情境，提出准备探究的问题，并对问题提出假设，设计实验方案，通过观察获取实验数据和事实，并对获得的实验数据和事实进行科学的解释和分析。
3.学生间的合作性。探究性学习能开阔学生的思路，解决疑虑，提高学生的学习积极性，促使相互间启发和共同探索来完成探究任务。
4.交流互补性。学生通过互相阐述自己小组的实验结果和实验误差分析的过程中，分享了他人的学习成果，也改进了自己的不足。
三、合作探究性学习方式的过程设计和案例分析
我们在教学时以合作探究性的学习方式为指导，采用如下流程图进行设计：
该实验教学的过程设计，我们以高中物理学生实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”为案例进行详细描述。在这个实验的教学准备中，认真分析了这个学生实验，有如下一些特点。
（1）该实验是联系初高中电学实验的纽带，学生在初中用伏安法测小灯泡的电阻已做过学生实验，有了一定的基础。为学生的自主预习提供了条件。
（2）该实验又为高中后面的电学实验如测定金属电阻率、把电流表改装成电压表、测定电源电动势和内阻等提供了基础，是学生在高中阶段必须彻底弄清楚原理的一个实验。
根据以上特点并结合教学实际和学生实际进行操作过程设计。
1.学生分组
将全班学生分成多个合作组。在学生自愿组合的基础上进行微调，合作组间可一起分享所获得数据，但写实验报告是要求各人一份。
2.问题提出
在学生预习了实验之后，提出如下一些典型的问题。
（1）要描绘出小灯泡的伏安特性曲线，必须测出小灯泡的哪些电学参量？
（2）要测小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，应采用怎样的电路图？
（3）电流表应采用内接法还是外接法？滑动变阻器采用分压式接法还是限流式接法？
（4）实验需记录几组数据，数据如何进行处理等。
3.查阅资料，提出假设
以合作组为单位，让合作组成员将自己所收集的信息及自己的理解进行分享和交流，开展研讨，引导学生各抒己见，提出假设，以便寻求正确的答案，为做好实验作充分的准备。
4.学生实验方案设计
教师可以精讲实验原理，引导学生自己设计实验，并动手画出电路图。讨论他们的设计是否合理，如不合理，再加以修正。
5.实际实验过程
合作组成员间采用互动式场景对话，鼓励实验课堂上的交流与讨论。
场景一：熟悉器材,说明各部分的用途——进一步明确实验原理。
场景二：连接电路,说明其操作方法——讨论注意事项。如部分学生按电路图连接完全正确后，合上电键发现两表均有读数，可是小灯泡不亮，学生就认为是小灯泡坏了。此时，教师可以适当进行点拨：当流过小灯泡的电流很小时，根据焦耳定律可知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，从而灯不亮。
场景三：提示学生,观察实验现象——记录并处理数据。这一阶段，学生之间互相配合，了解电表的读数规则并通过改变滑动变阻器滑片位置记录数据。
6.小组汇报交流
实验完成之后，引导小组先组内讨论总结，并让各个小组派代表发言，阐述自己小组的实验结果和误差分析。同时，针对部分合作组中出现的故障原因进行探究分析。
7.总结、撰写实验报告
由于每个学生在各个程序中充分参与、思考，均有发言和总结的机会，并且每个同学的记录、总结的着眼点不一样，学生在完成实验报告时就有自己的观点，从而能有效避免实验报告的雷同和抄袭，提高了实验教学质量。
四、合作探究性学习方式的实践反思
1.教师在整个过程中正确地引导着学生走上正确的探究之路，始终是学生学习过程中的参与者和合作者。
2.建立好合作组合作学习的学习纪律机制，强调和培养学生的集体合作交流意识。确保人人动脑、动手，人人有提高。
3.教师要有意识地培养学生，学会倾听，学会质疑，学会在合作探究中不断完善自己的认识，不断产生新的想法，与他人共想思维方法和思维成果。
实践表明，在实验教学中运用合作探究性学习，能让学生在整个实验过程中熟悉研究过程，了解研究方法，学生能将实验与科学探究有效地结合起来，学生在实验教学中的主体作用得到了充分发挥，同时，在探究过程中也加强了相互间的合作意识。学生在整个物理实验的学习和参与中体验到了成功。
参考文献：
[1]廖伯琴.中学物理课程改革的目标与实施[M].高等教育出版社.
[2]高向斌.走向合作性教学[M].山西教育出版社，2005，9.
[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准.人民教育出版社.
（作者系上海师范大学物理系2006级教育硕士，单位为浙江省长兴中学）