浅谈高中物理分组实验如何提高学生科学的探究素质

  【摘 要】 学生分组实验教学方式是一种培养学生综合能力的有效方式，科学合理的组织开展分组实验教学能对学生的动手能力、团队意识、设计能力和交流能力进行影响，进而提高学生科学探究方面的素质。
　　【关键词】 物理；分组实验；科学探究 素质；培养

　　随着新课改的推进，很多教师对新课程的核心理念已非常熟悉，即以“生”为本，全面提高学生的综合素质为根本目标，在自己的实际教学工作中，以这个理念为出发点，不断探索适合本校乃至本班学生的教学模式，为学生的全面发展贡献自己的一分力量。作为青年教师，我深刻的体会到，我们更应该成为这场改革的主力军，应该走在新课程改革的前列。因而在近几年教学工作中，我根据自己所掌握的有关新课程改革方面的各项教育理论，对物理实验教学进行了深入的探索和研究，对学生分组实验教学方式有了更为深刻的认识。
　　我们知道，学生分组实验教学方式是一种培养学生综合能力的有效方式，科学合理的组织开展分组实验教学能对学生的动手能力、团队意识、设计能力和交流能力进行影响，进而提高学生综合素质。
　　一、强弱互补，切实培养所有学生的动手能力
　　物理是一门以实验为基础的学科，实验教学在物理教学中具有十分重要的作用，所以作为物理教师我们要严格按照课程标准来开展实验教学，但在我地区，由于教育发展较为滞后，各校的实验设施，仪器配备较为短缺，人手一套实验器材几乎不可能，加之学生的实验能力也较差且参差不齐，容易造成部分学生无法顺利完成实验，甚至根本不能完成实验，而导致实验教学效果低微。调查显示，有部分学生走进实验室之后几乎没有动过手，更有甚者有极少数学生在整个高中阶段没有做过一次实验，这个触目惊心的事实引发了我们物理教育工作者对学生动手能力培养的进一步思考。实践发现，学生分组实验方式是一种比较有效地解决问题的方法。
　　学生分组实验方式，是将整个班级划分为若干小组，小组数要根据班级总人数、实验器材数量和实验操作难度来综合考虑后制定，组员配备和组长设置也要精心考虑，是教师根据对学生实验能力的了解来分配，目的就是将实验能力较强和动手能力较差的学生组合起来，让学生去带动学生，从而以小组为单位，保证每个组员都有机会去动手去操作，通过分工合作来共同完成实验，这就避免了部分同学因动手能力弱而无法完成实验，切实提高了所有学生的实验动手能力。
　　以“探究弹簧弹力与形变量的关系”这个实验为例，我在实验中采用分组实验教学方式，由于本实验操作能力要求不高，故以2人为一小组来开展。但在其他实验中，比如电学相关实验可以分配4人为一小组，而不同分工可以轮换进行。
　　分组，在整个过程中是至关重要的，所以执教者必须对全班学生的学情和动手能力有充分的了解，这是分组的前提，也是保证实验教学效率的基础。
　　二、分工合作，逐步培养学生的团队意识
　　当今时代，知识呈爆炸式增长，信息更新速度更是飞快，任何一个个体都不可能在各方面都领先于他人，当遇到问题或困难时，仅凭一己之力往往无法解决，这就需要一个团队通过合理分工、密切合作来共同完成。例如，人类基因组测序工程是由世界各国生物遗传学方面的专家组成团队来共同攻克的，在比如一个公司开发一个项目也是由一个团队来共同完成，这就说明团队在当今社会的重要性。
　　团队意识的培养不是一朝一夕就可以实现的，因而要从中学阶段就要逐步培养学生的团队合作意识。
　　学生分组实验是有效培养学生团队意识的重要途径。小组内通过明确分工，安排任务，使个组员发挥自己所长，比如说有些同学善于器材安装调试，有些同学观察和记录实验现象，而有些同学则善于对实验数据获取和处理，这样通过合理分工与密切合作就会提高实验效率，同时通过小组间的适当竞争，可使组员更加团结，增加集体荣誉感，进而培养团队意识，为学生以后走入社会和参加工作打下较好的基础。
　　三、集思广益，培养学生设计实验的能力
　　我认为实验设计能力是高于动手操作能力的，为学生今后的创新能力打下基础。对物理学而言，本次新课程改革一大靓点就是把实验明确纳入相应的章节知识中去，而不是以附录的形式附加于后，而且教材中所提供的实验方案往往不止一个，比如说研究平抛运动，探究速度与做功的关系，探究影响导体电阻的因素等，可见实验设计和实验创新的重要性已经非同一般。同时，纵观近年来高考物理实验题，不难发现，几乎均是以创新型实验来设置考题，有些是通过对实验原理的改进来考察对实验原理的理解，有些是通过对实验器材的改进来考察学生的理论操作能力，有些是通过对数据处理方法的改进来考察学生的数据处理和误差分析能力。
　　这些都充分说明了新课程改革对实验设计和创新的要求已提高。那么在学生分组实验中，是以小组为单位，组内成员通过充分的交流、讨论，集思广益来确定自己的实验方案，由于各组成员的想法不尽相同，所确定的实验方案自然也不会千篇一律，教师就可对各组的方案引导学生对器讨论，评价出较好的实验方案来，然后再去完成实验。
　　以测定电池的电动势和内阻为例，首先通过讲解和分析使学生理解测量电池电动势与内阻的原理，在这个基础上再组织学生以小组为单位进行交流讨论，去设计本组的实验方案。
　　四、交流分享，培养学生学术总结和交流能力
　　当今，学术总结和交流能力是比较重要的。在分组实验中，组员之间可以把自己的见解和思路互相交流分享，能够培养学生的表达能力，小组间亦可以交流和讨论，教师通过指导，使各组通过文字的形式来总结出本组的实验结论或是对实验过程的体会与反思，能够培养他们的学术总结能力。
　　总之，分组实验教学方式是在班级制教学中最常用的方式，完全符合新课程理念，教师如果能精心分组，科学管理，合理引导的话，不仅能大大提高教学效果，对学生科学探究素质的培养的也是非常有益的。