文∣麥建華

合作學習是一種通過小組學習的形式，借助組員間動態(tài)互動，以小組整體為評價對象，促進學生整體發(fā)展進步，一起完成學習目標的學習活動。 核心素養(yǎng)是個體在當前知識經濟、信息化時代遇到各種問題時，運用學習過的東西解決問題時展示出來的關鍵能力和必備品格，在物理學科上主要體現(xiàn)在“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面。合作學習中蘊含著核心素養(yǎng)的許多方面。不過核心素養(yǎng)是個籠統(tǒng)的綜合概念，而合作學習是一個具體操作方式，二者不可能完全一一對應，核心素養(yǎng)要在這個過程中逐漸形成和發(fā)展。[1]

一、基于核心素養(yǎng)下教學內容分析，明確合作學習設計點

合作學習作為一種較為經典并且為教師所熟悉的教學方式，已較多地被運用于課堂教學中，但出現(xiàn)了重形式而輕方法、重小組合作而輕其他形式，以及合作學習效益不高等問題，教師需要做的最重要的兩件事就是做好教學設計和提升課堂實施的實踐能力。而就已有教學設計模式的基本步驟來看，其基本步驟可分為四步：

步驟1：目標描述。要使用正確的思維動詞來描述目標，常見的思維動詞有“再認、回憶、分析、分類、演繹、歸納、總結、舉例、歸因、比較、推論、評價、洞察、預測、運用、設計”。關于目標描述，可以參考布魯姆的認知分類理論。

步驟2：任務分析。根據具體目標確定每一種教學任務適合用“獨立學習”“合作學習”還是“教師講授”的方式，需要注意的是，這三種方式并不是獨立的，是互相融合的。

步驟3：方法選擇。根據具體的任務設計合作學習的方法及方法組合。

步驟4：統(tǒng)籌考慮。包括考慮與合作學習方法相配套的小組組建方法、合作學習方法的時間分配，確定合作學習類型(大合作、小合作還是隨機合作,評價性還是非評價性等)、需要前期準備的物品、課堂環(huán)境的布置和管理、合作學習的評價等。[2]

以人教版高中教材物理必修1第三章第二節(jié)“彈力”為例，實踐上述四個步驟，此節(jié)課需2課時，80分鐘。結合高中物理核心素養(yǎng)類別分析與合作學習的教學步驟完成步驟1、步驟2，具體安排如表1，步驟3與步驟4將根據教學順序進行展示，詳情見具體合作學習示例分析。由于面對的學生是高一新生，從初中物理到高中物理的學習跨度還是比較大的，故對其能達成的核心素養(yǎng)目標在水平2中進行確定。

通過以上分析，本文選取了“彈力方向的判斷”“經歷探究胡克定律實驗過程”作為本次合作學習任務設計的側重點，在設計時要注重與生活實際聯(lián)系，注重糾正日常生活中不正確的認識，注重學生的思維能力和科學探究精神的培養(yǎng)。

二、合作學習任務實施過程中對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略探討

合作學習任務是指在合作學習過程中能夠幫助學習者加強合作意識和能力、提高學習和應用能力的各種任務。在合作學習中,任務的設計是支持教學中學術性目標和合作性目標的均衡達成,同時它也是下一階段合作性學習方法和策略具體展開的載體。[3]合作學習任務設計是科學實施合作學習的重要保證,是合作學習成敗的重要一環(huán)。合作學習任務設計一定要體現(xiàn)合作學習的基本要素，即積極互賴、責任到人、平等參與和同時互動等。[4]

表1 “彈力”教學實踐

知識要點目標描述核心素養(yǎng)要素水平任務分析彈力1.通過對身邊物品的舉例與分析,認識形變的定義與種類,知道彈力與彈性限度的概念2.運用“微小形變”放大法培養(yǎng)物理實驗能力,開拓創(chuàng)造性思維3.設計真實情境,從有序設計的系列遞進實驗抽象出簡單的物理模型,培養(yǎng)學生在真實情境中構建模型的意識和能力,用歸納思維得出彈力方向判斷方法科學思維科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任模型構建2教師創(chuàng)設問題情境,學生相互交流質疑創(chuàng)新2教師演示科學推理、模型構建2合作學習胡克定律彈力應用課題研究1.通過實驗裝置演示,猜想彈簧彈力與形變量及其勁度系數的關系,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題提出合理猜想的能力2.引導學生合作小組討論,設計實驗定量探究彈力與形變量方案,獲取實驗數據,并能夠正確實施探究方案3.小組合作討論分析實驗數據,總結實驗規(guī)律,得出彈力的大小與伸長量的關系,并培養(yǎng)對自己探究過程進行反思,對他人的探究過程及結果提出合理建議的能力4.分析實驗圖像,理解勁度系數,明白彈力與伸長量圖像斜率的物理意義5.史學教育,揭開胡克定律,明確規(guī)律適用的條件和結果舉例彈力在生活、科技等方面中的應用小組合作探究,利用彈簧、鉤碼、刻度尺和面板,制作一個簡易的彈簧測力計科學思維、科學探究、科學態(tài)度和責任物理觀念、科學態(tài)度和責任問題、證據解釋、交流模型構建科學態(tài)度、模型構建物質觀、作用觀、科學本質222222教師引導合作學習教師幫扶,小組討論教師講授課后合作

合作學習任務設計分為4個階段，分別為準備階段、合作策略設計階段、實施階段和總結與反思階段，其中實施階段包括設計合作學習步驟、制定合作學習評價標準。在此重點討論卡干結構法實施過程中對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略?？ǜ山Y構法與一般的合作學習模式不同，不依賴于課型與教學內容，主要由一系列的策略組成。“結構法”這個詞概括了這種合作學習方法的兩個特點。第一，這些策略與特定內容無關，可以自由地運用于各個情境中(結構+內容=活動)。教師把教學內容納入結構即可生成活動，在課堂中實施。第二，每種結構法都包含序列步驟，通過實施這些步驟，可以讓學生產生特定的反應。[5]教師可以根據教學情況進行結構法的創(chuàng)造，如在教學過程中合作教學研究團隊創(chuàng)造出來的配對—操作—分享法、目標協(xié)同結構法[6],以下會有具體案例進行介紹。

(一)運用圖表對比，構建物理模型，理解彈力本質

合作任務1：對彈力產生條件與方向的探究。

合作原因：結合“放大法”這一物理學研究方法與多種實驗器材的展示，通過合作學習，充分發(fā)揮學生的主動性、主體性和創(chuàng)造性，讓學生親身感受彈力產生的條件與方向，這樣總結出來的結果更能使學生理解深刻，并形成應用知識與方法解決實際問題的價值觀。

合作類型與時間：正式大合作(預計20分鐘)。

合作方法：采用目標協(xié)同結構法。

合作步驟：

第一步，小組成員任務分配。每一組內四名成員編為1、2、3、4號，每個學生研究一種現(xiàn)象(共有四種，分別為1、2、3、4號問題)，如表2所示。讓每號學生選擇相應號碼題獨立研究(1分鐘)。

第二步，同號形成專家。各組同號學生聚集形成專家組，如各組1號學生集中到教室右前方聚集，2號學生到左前方聚集，3號學生到右后方聚集，4號學生到左后方聚集(屏幕展示相關區(qū)域位置，便于學生30秒內到達指定的區(qū)域)。

第三步，專家達成共識。各專家組互相核對結果，互相解釋和交流，直到達成共識，確保每個學生都弄懂自己負責的問題，如有不懂的問題可求助教師和其他學生(5分鐘)。

第四步，成員互授。然后回到原來的基組，1號題學生給本組其他三名組員講解1號問題，講前預留1分鐘，讓其他三名學生思考此問題。同時，全組成員要相互交流、相互學習，依此類推。全組成員一起討論得出彈力產生和彈力方向的判斷方法(8分鐘 )。

第五步，小組匯報。基組合作8分鐘后，教師抽查四個不同號學生匯報非自己號問題，如1號學生匯報解釋2號問題，3號學生匯報解釋1號問題等。在匯報中可以使用投影儀展示結果，其他組成員可以隨時提出質疑和不同觀點，并在全班公開討論交流，得出結論(4分鐘)。

合作探究內容：通過觀察下面幾個演示實驗，大家來總結一下彈力產生的條件與方向。

通過表格中不同的研究對象所受彈力，構建物理模型，對于不易觀察到的形變，再次通過“放大法”去觀察。通過小組合作，引導學生找到產生彈力的條件，理解彈力方向的兩種表達方式：①物體受到的彈力方向指向施力物體恢復形變的方向；②彈力的方向指向施力物體形變恢復的方向。培養(yǎng)學生的歸納推理能力以及認真、嚴謹的科學態(tài)度。

教師在任務1的合作技能基礎上，加強學生交流的語言技巧訓練，如引導學生學會在請求別人幫助時的語言表達：這個問題我不太明白，你能幫我解釋一下嗎？當與對方觀點不同時，學生的語言表達可以是這樣的：謝謝你給我的解釋，你的意思是……但我的觀點是……你認為如何等。小組代表進行匯報時，不能只說自己的觀點，要說出本組其他同學的意見。整個活動中，成員間的相互依賴被體現(xiàn)，每個合作小組成員都得為小組任務的達成積極收集資料與信息，并毫無保留地與小組成員共享，逐漸完善小組學習任務。小組成員從而培養(yǎng)了善待自我、欣賞別人以及真誠信任與關系平等合作的品質。

表2 實驗探究

現(xiàn)象1號問題:書本(用裝水氣球代替)與桌面(纖維板)間相互擠壓2號問題:小車向右運動,彈簧被拉長3號問題:用細線懸掛著的木塊(用裝水氣球替代木塊,用橡皮筋代替細線)與細線的相互拉伸4號問題:彈簧對物體的彈力實驗(圖像)觀察彈力產生的條件方向探究(可在圖中畫出)受力物體桌面彈簧細繩小球受力物體受到的彈力方向施力物體物體小車物體彈簧形變方向結論①壓力(支持力)的方向總是垂直于 ,而指向 物體②繩子的拉力方向是沿繩子且指向 的方向③某物體受到的彈力方向指向施力物體 的方向

(二)落實科學探究，改變評價理念，完善彈力概念

合作任務2：探究胡克定律。

實驗器材：鐵架臺、彈簧、直尺、若干鉤碼。

合作原因：正式的實驗探究是物理實驗課常采用的教學方式，通過觀察及查閱相關資料，發(fā)現(xiàn)采用合作學習的實驗課中存在著以下問題：①部分教師對實驗課的組織隨意，缺乏科學的組織，個別教師對實驗課還實行“一支筆的板上實驗”現(xiàn)象；②學生小組成員間沒有積極的互賴關系，學習的參與性不強，存在偷懶和“陪讀”現(xiàn)象；③小組成員間缺少積極交流，沒有形成比、學、趕、幫、超的交流意識，致使學生實驗操作動手能力不強，產生厭倦、疲憊心理，學習效果不顯著；④教師沒有建立有效的實驗評價機制，對學生實驗結果缺少有效的檢驗、考核以及評價標準，學習動力不強，思維怠倦。以上不足產生的主要原因為實驗課堂缺少促成活力生成的因素，即缺乏交流互動關系、競爭關系、互賴關系的生成，而這些恰恰是合作學習的特點。

合作類型與時間：正式大合作(30分鐘)。

合作方法：采用配對—操作—分享法。

合作步驟：

第一步，兩人組隊結合實驗方案，獨立思考自己負責的問題(3分鐘)。

第二步，每隊成員相互交換看法，進行討論記錄(10分鐘)。

第三步，教師隨機請一些學生在班組中發(fā)言。發(fā)言的學生可以講講他和隊員討論交流后的看法，而不是只講他自己個人的看法。這時教師要注意提醒學生，不要只談自己個人的觀點，可以問同組同伴的觀點是什么，他們經過討論后認識有沒有深入等(2分鐘)。

第四步：結合小組實驗探究報告進行合作操作(15分鐘)。

表3 合作實驗

組名: 組號:備注A同學(姓名: )B同學(姓名: )教師活動說明實驗注意事項討論如何測量所懸掛鉤碼的重力?實驗桌上有200 g、50 g的鉤碼各一盒,該選用哪一盒做實驗?理由是什么?如何測量彈簧未掛鉤碼時的長度?彈簧的形變量如何測量?讀數時應注意什么問題?討論記錄合作記錄數據A同學讀數并記錄B同學放置直尺并操作實驗過程1.將彈簧的一端掛在鐵架臺上,讓其自然下垂,用刻度尺測出彈簧自然伸長狀態(tài)時的長度l0,即彈簧原長,見表中圖①2.如表中圖②所示,在彈簧下端掛質量為m1的鉤碼,測出此時彈簧的長度l1,記錄m1和l1,填入自己設計的表格中3.改變所掛鉤碼的質量,測出對應的彈簧長度,記錄m2、m3、m4、m5和相應的彈簧長度l2、l3、l4、l5,并得出每次彈簧的伸長量x1、x2、x3、x4、x51.教師引導學生根據題目進行討論,同桌討論后,教師隨機請一些學生發(fā)言2.教師傾聽匯報,結合實驗手冊進行相關提醒1.教師要給學生預留認識實驗儀器的時間。讓學生初次體驗擔當知識傳授者的感受2.師生互動:教師給學生提出問題,目的是幫助學生產生合作意識,建立合作目標3.學生操作時,教師巡視,隨時幫助學生解決操作中出現(xiàn)的問題

(續(xù)表)

請在右邊三幅圖中標出對應所測量的物理量符號與數據(后面若需多次測量形變量,合作小組可在后面畫圖表示)測量過程圖形標識前三步其他數據記錄彈簧原長l0=彈簧彈力F1=彈簧長度l1=彈簧彈力F2=彈簧長度l2=形變量x1=形變量x2=共同討論:如何設計表格?如何處理實驗數據?表格設計數據處理請畫出彈力F與彈簧的伸長量x的關系圖象,并分析,得出實驗結果互測評同一基組內互換實驗數據信息與F-x關系圖象,相互說出對方的實驗結論,并進行誤差分析討論誤差分析實驗結論課堂實驗操作表現(xiàn)評價表(見表4)教師對課堂小組評價得分(組內個人總分最低分)

教師幫扶型合作實驗教學模式的主要策劃者是教師，學生在教師的引導下進行適當的合作和交流，合作的時間長短和合作內容由教師合理掌控，這適用于剛剛進入高中的學生，他們的知識和能力水平都比較低。在合作學習中，通過A、B同學的身份確認，培養(yǎng)學生的主體性，讓每個學生有責任、有擔當，培養(yǎng)學生的協(xié)作能力。

學生經歷了對探究過程的體驗和思考，最后得出的實驗結果可能也不盡相同。有的學生畫的是彈力與形變量的關系圖象。有的學生畫的是彈力與彈簧長度的關系圖象，有的學生得到的是一條直線，有的學生得到的直線不過原點，還有的學生把點連成了“北斗七星”等。教師此時要優(yōu)化對話教學，引導學生探索和發(fā)現(xiàn)知識，啟發(fā)學生主動思考，鼓勵學生敢于質疑，大膽發(fā)表自己的見解。如有兩組學生得到的圖象均是直線，但其中一幅圖象沒有過原點，為什么? 哪一種更合理？還有的學生所畫的圖象用相同的坐標紙，所取的標度也是相同的，得到的圖象斜率為何會不同？通過討論，讓學生明白前者是因為圖象的橫坐標代表的物理量不同，過原點的圖象橫坐標代表的是彈簧的伸長量，而不過原點的圖象橫坐標代表的是彈簧的長度。顯然過原點的，更能表示正比例關系。而后者有可能是因為所選用的彈簧不同。教師請兩組學生展示所用的彈簧，觀察二者長短、粗細的不同。通過對話式教學，讓學生對實驗結果進行反思，通過對彈簧彈力大小與形變量間關系的探究，學生對胡克定律及彈簧勁度系數會有深度理解，同時也體會到圖象法在研究實驗數據、總結物理規(guī)律等方面的優(yōu)勢。[6]此時引導學生明白分析處理實驗數據要基于事實、基于實驗數據，不能主觀臆斷，更不能為了得到想要的結論而隨意篡改數據，培養(yǎng)學生求真求實的科學精神。

傳統(tǒng)的課程評價以知識本位為核心理念，注重知識的傳遞，注重學生的學業(yè)成績，學生在評價中處于被動與消極的地位。而新課程背景下的課程評價則是以促進人的生命成長、促進人格和諧發(fā)展作為核心理念，注重人的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，注重人的全面發(fā)展。因此，在評價方面，結合“課堂實驗操作表現(xiàn)評價表”(表4)進行評價，以小組成員中的最低分作為本次實驗合作小組得分，這種實驗賦分方式能有效激發(fā)學生間的互助合作與幫扶，使得小組成員間產生積極的正面壓力，這種積極的正面壓力可以促使小組內低水平的學生更投入到學習中，同時更有效地督促小組內能力和水平強的學生，更好地實現(xiàn)對小組內其他成員的幫扶。

三、反思與總結

在教學中，要想有效地達成物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，教師對教學設計思路要把握精準，需要不斷激發(fā)學生主動學習的欲望，為學生營造自主學習的空間，重視學生個體學習活動和小組合作學習研究活動的質量。還要因地制宜改造和創(chuàng)新卡干結構法，并遵循卡干四原則，即積極互賴、人人盡責、公平參與和同時互動。唯有卡干四原則同時發(fā)揮作用，合作學習才能有效，整個教學才能極大地發(fā)揮學生學習的主動性和能動性，激發(fā)學生思維的火花，培養(yǎng)學生表達、傾聽、尊重、包容、助人等合作技能，使學生獲得各種歸屬感、滿足感和成就感，提升學生的科學態(tài)度與責任感。

表4 課堂實驗操作表現(xiàn)評價表

實驗名稱: 班級: 第 組 自評學生姓名: 課堂實驗操作評定總分: 表現(xiàn)性評價項目表現(xiàn)性行為(滿分10分)個人自評小組互評教師評定實驗設計技能(30%)學生能清楚地確定實驗目的(1分)學生能清楚地確定自變量和因變量、常量的因素(1分)學生能清楚地設計和描述驗證一個假設所需要的過程(1分)實踐技能(30%)學生能在一定程度遵循安全和精確地說明,并選擇正確儀器(1分)學生在實驗中能仔細和誠實地觀察(1分)學生有明顯的合作技能,能熱心幫助別人(1分)實驗報告表達(40%)學生選擇數據的處理和表達恰當(2分)學生能正確地使用物理術語和單位,表達信息帶有邏輯性(2分)綜合評定等級(用√來評定):優(yōu)秀( ) 通過( ) 不通過( )說明:①課堂實驗操作評定總分是個人、小組、教師評定總分的平均值;②綜合評定等級中,總分8—10分為優(yōu)秀,5—7分為通過,1—4分為不通過,不通過者要重新進行實驗操作

本文系廣東省教育科學“十三五”規(guī)劃2018年度中小學教師教育科研能力提升計劃重點項目“高中物理教學中實施核心素養(yǎng)的策略研究”(2018ZQJK049)，廣東省教育科研“十三五”規(guī)劃2019年度教育科研重點項目“核心素養(yǎng)導向的高中物理‘三主線兩環(huán)節(jié)’教學設計模式實踐研究”(2019ZQJK050)，湛江市中小學教育科研“十三五”規(guī)劃一般課題“基于核心素養(yǎng)的高一物理合作學習任務設計與實踐研究”(2019ZJYB83)的研究成果