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1、大学物理实验分组协作式教学方法的研究 摘 要：本文讨论了分组协作式教学方法的基本内容及其在大学物理实验教学中的应用。通过建立实验组长制度，设立提问、讨论和解答环节，让学生在多人协作的过程中完成实验，以充分发挥其积极性和主动性，并做到因材施教。 一、大学物理实验课程的现状和问题 大学物理实验课程对提高学生的理论知识水平，培养学生的观察、学习、动手、研究以及理论联系实际等方面的能力，起着十分重要的作用。但传统的实验教学方式，在一些方面与新时期教育不相适应，这就要求教师结合其所在学校和教学对象的特点，从教学内容、教学方法、考核方式等方面，对大学物理实验教学进行一系列改革与创新，真正达到培养并提高学生
2、的科学素质和能力的目标。本文主要探讨教学方法的改革，即分组协作式方法在物理实验课程中的应用。 目前在物理实验教学中，存在着一些亟待解决的问题。例如：一些学生对实验不够重视，课前不认真预习；大多数学生的课前预习报告都只是罗列教材上的内容，没有从提出问题到解决问题的思考过程。在实验过程中，学生则按照教师的讲解和教材上的步骤，程式化、机械式地进行操作，不求甚解，对一些本来能自己思考解决的问题也要依赖教师。在课堂上，学生的基础各不相同，但都在教师的统一指导下完成相同的任务，导致一些学生跟不上进度，另一些学生则觉得对实验没有必要进行过于详细的讲解。此外，很多大学中的物理实验课程，通常是单人实验或者两人一
3、组进行实验。单人完成实验的缺点是：实验过程中缺少交流，学生遇到困难往往不是想找到方法独立解决，而是依赖教师、模仿同学，甚至抄袭，希望蒙混过关。双人完成实验的缺点是：分工不明，往往是一人做得比较多，另外一人做得少甚至不做，滥竽充数。长期固定的分组形式也会形成学生之间的依赖关系，使得一些学生在课上实验过程中偷懒、课后完成报告时抄袭。 上述问题大多和传统的教学方法有着密切的关联。按照传统的讲授式教学方法，在课堂上，通常教师先将实验基本原理、仪器使用方法、实验步骤、注意事项、数据处理方式等内容详细地介绍给学生，并对实验步骤进行演示，然后再让学生按教师的讲解及操作示范，进行数据的记录，经过教师检查后由学
4、生在实验课后完成该次的实验报告。这种教学方法只注重过程和形式，却没有给学生留下主动思考的空间，忽略了对学生能力的培养。学生只需机械地模仿重现教师的操作过程、记录数据，不需思考即可完成实验，易养成惰性和依赖性。要有效地减少上述现象的发生，让实验课程真正起到巩固理论知识、培养实践能力的作用，就必须探索新的教学方法，使之渗透至实验课程的各个环节，包括实验操作过程、课前的预习过程以及课后对数据的处理过程。 二、分组协作式教学方法 针对上述问题，我们采取分组协作式教学方法来改进大学物理实验的教学效果。其具体内容包括：建立实验组长制度，设立提问、讨论和解答环节，让学生在多人协作的过程中完成实验。 1.分组
5、协作式教学方法的基本内容 在物理实验课程中建立实验组长制度，将学生划分成小组，每个小组有34名成员，并依据学生对实验的预习情况，采用自我推荐、同学推荐的方式选出小组组长。 教师在讲解重点后，让各位小组长共同参与实验的指导过程。对于实验过程明确、仪器功能清晰的实验，教师在实验讲解过程中可先保证各组组长迅速地领会实验原理和操作中的重点，这样组长们就能够为各自小组的成员提供基本的帮助和提示。 在实验进行的同时，学生会遇到各种各样的问题。此时，为了避免学生产生依赖心理，教师不应立即就给出答案，而要引导学生进行讨论分析，自发解决。对于一些具有普遍性、代表性的问题，可以让小组成员进行相互提问，通过同学之间
6、的积极交流和互相帮助来解决问题，在完成实验目标的基础上，加深对实验内容的理解。这一过程大致可以分为提问环节、讨论环节和解答环节。 在提问环节，可以针对操作中的细节或实验中与理论和实际应用关联最密切的部分来提问。由此可以训练学生发现问题、总结问题的能力。此外，也可以由教师给出一些具有启发性的示例，而后组织学生进行提问。通过这种问题，可以让学生的学习方式由被动接受变为主动探索，培养学生的发散思维能力。 在讨论和解答环节，对于比较重要的问题，先组织学生自由交流讨论，在讨论过程中教师加以适当引导，最后由教师做总结解答，部分问题可由组长做总结回答，其它的问题则可经适当筛选，留作课后作业，由学生独立完成。
7、在解答环节中，教师给予适时的引导、指正和讲解，调动学生的积极性，促使学生勤于思考、乐于思考。 2.分组协作式教学方法应做到因材施教 在小组协作的过程中，担任组长任务的学生，通过给其他同学做出示范、讲解和指导以及组织小组内部的集体讨论，更进一步地提高了自己的学科水平，加深了对所学内容的理解，同时锻炼了语言表达和组织管理等能力，为今后的发展打好基础。 小组的各位成员，通过参与思考和提问、发现与解答的过程，既可以避免简单化的模仿操作，做到“知其所以然”，发挥主动学习的热情，又培养了在集体中的合作精神，通过相互帮助增进了友谊，并逐步消除依赖心理。例如：一些学生遇到问题后，第一反应是找到教师询问仪器是否
8、出现故障，而没有排除自己操作失误的过程。此时，组长会以很自然的方式在同组的学生之间发起讨论，小组成员共同出谋划策，通过有条理地分析、排除，来找到真正的问题所在。 基础不同的几位学生，通过共同协作和相互交流，各自都能有所收获，获得多方面的提高。例如：在自组惠斯通电桥测量电阻实验中，有些学生一开始丝毫不在意仪器的安排、接线的先后顺序等细节，将几个电阻箱随意摆放、连线纠缠不清，在测量过程中就会遇到困难，难以确定比率臂的倍率。而通过与小组内其他成员的及时交流，他们很快就能意识到这样违背实验操作规程；相对地，遵守规则的学生，通过眼前的实例来看实验的基本要求和操作规程，就不再是一些空洞的限制条文了。像这样
9、，学生分别从正、反两方面更加深刻地体会到认真所带来的益处。 3.考核方式和作业形式的改进 除了课堂上教学方法的改进，还可以对考核方式进行适当的调整，采取合适的激励方法。例如：根据学生反馈，制订合理的奖励制度，对担任组长的学生和在问答环节中表现积极的学生进行评分奖励。 为了避免实验报告的相互抄袭，可以布置具有个人特征的课后作业：各组长和成员分别简述其实验中遇到的问题和解决的方法以及心得体会；在提问环节中留下的一些问题，指定由不同的学生回答，作为其实验报告的作业内容。 三、在实践中完善 教师可在教学实践的基础上，参考学生的反馈意见，不断地推行、完善这种教学方法。例如：与自身的教学风格相结合，改善教
10、学效果；逐步改进小组的组成方式，对不同类型的学生进行适当组合，使每位学生都能积极参与。在选择组长时，要善于发现学生的长处，带领学生一起克服困难、完成实验；同时减轻组长的负担，使学生能积极自愿地担当起组长的职责，提高他们的参与积极性。一旦增加了每位学生被指定为组长的几率，就会促使他们认真地完成课前的实验预习。通过课堂上相互提问的问答环节以及组长的轮换，可以减少滥竽充数的现象，激励每一位学生去积极地做好实验预习准备以及课后的分析工作。 教师利用分组协作式教学方法，引导学生积极地参与到实验课程的学习和实践中去，通过主动思考来发现问题，通过讨论和协作来解决问题。这样，在实验教学中可以做到因材施教，有助于对学生多方面能力的培养。同学之间在相互交流、相互提问时，处于更加放松的心理状态，通过交流与合作，营造出轻松的课堂气氛，增进了同学之间的友谊，促进了师生之间的理解。