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1、4 中小学实验与装备 2 0 1 6 年第 4期 第 2 6卷 实验教学研究与应用 小组合作对提高个体实验操作能力的研究 浙江省台州市玉环县芦浦中心小学( 3 1 7 6 0 0 ) 陈安顺 1 小组合作在科 学实验课 中的 实践 与 应 用 选取教材分析 ： 6 年级科学教科书， 上册为 工 具和机械 、 形状与结构 、 电和磁 、 动物与植 物 ； 下册为 浮与沉 、 燃烧和变化 、 蒸 发与温 度 、 观察星空 。6年级科学 以物理知识为主 ， 辅 以化学 、 生物知识 ， 每节课基本有一个小实验 。研 究上册教材时主要通过物理与生物实验 的操作来 观察个体 ， 研究下册教材时通过物理和
2、化学实验来 观察个体。 1 1 小组合作在物理性实验中的应用 l _ 1 1 实验 目的 本实验试图检验小组合作模式在小学物理实 验教学中运用 的可行性与有效性 ， 以求为该模式在 教学实践中的推广运用提供实证材料 。 1 1 2 实验对象及 时间 实验对象 ： 浙江省台州市玉环县芦浦中心小学 6年级 1 、 2班学生。实验时间 ： 2 0 1 5年 1 2月 1日 至 2 0 1 6年 1月 3 1日。 1 1 3 实验 原 则 班级对 比原则 ：选取 1班为实验班 ，2班 为 对照班 ，物理实验课在小学没有 明确 的界分 ，所 以这里的物理实验课只是说所做 的实验性 质属于 物理实验 。两
3、班学生都处 于初级学 习阶段 ，学习 水平相当。碍于 以前的条件所 限，基本没有做过 实验 ，起点近似 。再加上所用教材一致 ，任课教 师相同，有可 比性 ，符合实验要求 的对照性原则 。 在实验班的课堂教学中采用合作学习策 略进行教 学 ，课前教师根据上面的原则进行分组 ，让 每个 组讨论分析教师给定的具体 问题 。最后教 师总结 分析并根据各小组的情况给予奖惩，使组内成员 带动组内成员 ，小组带动小组 ，最终提升班级 总 体成绩。进行实验教学前 ，教师给定实验所需 的 材料用品，草定实验方案 。让各小组根据教师提 供的材料及查 阅相关资料 ，修改实验设计 ，设计 出各小组认 为最理想的方案
4、。最后在教师的指 导 下验证各 自的方案。 1 1 4 实验 前测及 分 组 前测 ： 学生第一 次实验测试成绩作为参考 ， 以 第二次实验成绩做前测对 比。 分组 ： 将实验班 的学生每 6人分为 1组 ， 分 组 时全面考虑学生的性别 、 家庭背景 、 交 际能力及前 测成绩等因素 ， 做到组 内异质 、 组间同质 ， 尽量保证 不 同小组之 间起点相 同。并对组 员分工 、 明确任 务 ， 保证小组合作 的有序性 。 1 1 5 实验 内容 现行科版教第 1 1册第 1 单元第 2课 杠杆 的 科学 ， 研究杠杆的秘密。 现行科教版第 1 1册第 3 单元第 3 课 电磁铁 的磁力 (
5、一 ) ，检验 电磁铁磁 力 与线圈 圈数 的 关系。 1 1 6 实验 方 法 实验班采用 S T A R 小组合作策略与传统教学相 结合， 对比班采用个体实验与传统教学法相结合。 1 1 7后测 对 比 以第 1 次 杠杆的科学 的实验成绩和 电磁铁 的磁力( 一) 的实验成绩做后测对比。 1 1 8 结果 、 分析 根据学生的第 2次实验测试成绩与第 2次实 验成绩 ， 结合以下统计描述及检验公式 ： ( 1 ) 算数平均数 X一X n 厂广 一 ( 2 ) 样 本 标 准 差s 一 音 ( z 一 ) ( 3 ) z检验 ： Z一 + 1 。 2 注 ： 当 O l Zl 1 9 6
6、， 说 明实验组 与对照组 之间无显著差异 ； 当 1 9 6 2 5 8 时 ， 说 明实验组与对照组之间的差异非常显著。 实验获得的结果见表 1 。 第 2 6 卷 中小学实验与装备 2 0 1 6 年第 4 期 5 表 1 实验结果 1 通过以上数据我们看到， 两个班级的标准差都 不是很大 ， 说明大家的个体实验操作水平都处于大 致相同的水平 。科学实验课经过一段时间的 S 1 小组合作策略之后 ， 我们可以看到实验班 的标准较 对比班明显减小， 说明实验班学生的个体实验操作 水平更加接近于平均水平， 而平均分则在提高， 说明 学生的总体实验水平有了大幅度的提高 。再看 Z检 验的结果数
7、据显示 ： 第 1 次实验成绩 ( 前测) 1 9 6 2 5 8 ， 而且是明显大 于 2 5 6 ， 说明了实验组与对照组之间的差异非常显 著。且从平均分和标准差数据来看， 也是实验班 明 显优于对比班 ， 这说 明在经过长达两个月 的实验教 学后， 用两种不同的方法进行教学 ， 学生的个体实验 操作能力出现了显著 的差异 ， 正说明了小组合作对 提高个体实验操作能力有着明显的效果。 1 2 小组合作在化学性实验中的应用 实验前准备跟前 阶段实验类似。实验获得的 结果见表 2 。 表 2 实验结果 2 通过以上数据我们看到， 两个班级的标准差开 始都较大， 说明学生的个体实验操作水平 比较
8、弱， 而 且标准差较大， 说明两班有的学生动手能力较强， 有 的学生动手能力较弱， 差距较大。但是科学实验课 经过一段时间的共 同学习( 1 ) 小组合作之后 ， 可以 看到实验班的标准较对 比班 明显减小 ， 说 明实验班 学生的个体实验操作水平更加接近于平均 ， 而平均 分则在增大， 说明学生的总体实验水平有了大幅度 的提高。再看 Z检验 的结果数据： 第 1次实验成绩 ( 前测) 0 2 5 8 ， 而且是明显大于 2 5 6 ， 说明了实验组与对照组之 间的差异非常显著。且从 平均分和标准差数据来 看 ， 也是实验班明显优于对比班， 这说明在经过长达 两个月的实验教学后， 用两种不同的
9、方法进行教学， 学生的个体实验操作能力出现了显著的差异， 正说 明了小组合作对提高个体实验操作能力有着明显的 效果 ， 至少在科学实验的化学实验方面上。 1 3 小组合作在生物和环境性活动 中的应用 实验前准备等也如上阶段的实验应用类似。 实验获得的结果见表 3 。 表 3 实验结果 3 对象人数 实验班 4 7 对照班 4 7 第 2次实验活动成绩 平均分 X标准差 S Z检验 9 3 8 5 1 3 6 3 9 2 1 5 2 通过 以上数据我们看到， 两个班级的标准差开 始相差不大 ， 两班总体上 比较接近 ， 有利 于对照 比 较。而实验班标准差比对照班大， 平均分也比对照 班多， 说
10、明了实验班学生能力的差距 比较对照班 明 显。从第 2 次实验活动成绩来看 ， 两个班平均分上 都有提高 ， 标准差也有所 降低 ， 说 明了两个班级 的 学生成绩分差越来越接近平均分。综合两个因素， 总体上两班都有提高 。但是科学实验课经过一段 时间的小组竞赛法和小组调查法两种小组合作策 略之后 ， 我们可以看到实验班的标准较对 比班明显 减小， 说明实验班学生的个体实验操作水平更加接 近于平均 ， 而平均分则在增 大， 说 明学生 的总体实 验水平有了大幅度的提高。再看 Z检验的结果数 据 ： 第 1 次实验成绩( 前 测) 0 2 5 8 ， 而且是 明显大于 2 5 6 ， 说 明了实
11、验组与对照组之间 的差异非常显著 。且从平均分和标准差数据来看， 也是实验班 明显优于对 比班 ， 这说 明在经过长达 5 个月的实验教学后 ， 用两种不 同的方法进行教学， 学生的个体实验操作能力出现了显著的差异， 正说 军 里 6 中小学实验与装备 2 0 1 6年第 4期 第 2 6卷 明了小组合作对提高个体实验操作能力有着明显 的效果 。从另一侧面来看 ， 两班学生起点分就已经 很高 ， 这可 以说是 我们应用小组 合作策略影 响的 结 果 。 2 小组合作在 实验教 学中存在 的问 题 与解决策略 2 1 常见问题 小组合作 ， 因为每组有 6个人 ， 所 以在实验教 学中常会出现以
12、下问题。首先 ， 有些小组组长的个 人表现欲太强 ， 不能有效地得 以控制 ， 致使许多小 组讨论流于形式 。或者讨论的质量不太高 ， 甚至有 时在讨论过程中会出现 陧慢偏离主题的现象 ， 讨论 到其他的话题上去 。其次， 小组讨论过后进行实验 操作时， 动手能力较弱的学生根本就没有参与的机 会 ， 因为小组成员的想法是不想让动手能力差的学 生拖后腿 ， 致使不让该学生进行小组实验操作 。久 而久之 ， 该学生都不敢伸手做实验 ， 致 使其成绩 与 平均成绩相差很远 ， 这样一来两极分化就加剧 了。 最后 ， 教师对小组合作策略的使用上 ， 没有下足功 夫 ， 就 比如 S TAT小组成绩分工
13、法 ， 教师只是最初 安排 了异质分组 ， 本来评价时是 由每个学生为小组 提供各 自的分数 ， 教师按小组整体得分来评价 ， 对 获分最高的小组予以表扬 ， 也对个别成绩较以往提 高的学生个人予以公布表扬。而在实际操作 中却 是以小组个人表现较好的予以表扬 ， 以高分评价 ， 致使小组中很 多个体操作能力较弱 的学生失去操 作兴趣 。 2 2 解决策略 针对以上发生的问题 ， 经过仔细分析与探讨研 究 ， 找到了相应的策略 。 ( 1 ) 为了让小组能人人参与 ， 各人发挥 自己的 长处 ， 不让小组讨论流于形式 ， 教师不仅要参与到 小组讨论 中去 ， 更要去思考如何让小组讨论分工合 作养
14、成一种习惯 ， 一种团队的合作精神。如何指导 小组养成 团队合作 的习惯 ， 如何 发挥小组长 的作 用 ， 这些都是教师应该好好研究的问题。 ( 2 ) 教师不仅要让小组明确本次实验操作 的 目 标 、 内容、 方法 ， 而且要让小组成员个人发挥出 自己 的优势来。多与弱势群体交流沟通 ， 多让这种情况 出现的小组交流想法 ， 表扬操作能力表现较弱的小 组 ， 给他们加分 ， 让他们以点带 面， 影响班级， 最终 形成习惯， 成为必然。当然教师有必要教会学生一 些讨论 的技巧 ， 让他们知道 怎么讨论才有最效 ， 而 且要针对每节课的不同内容， 有选择的传授心得。 根据每个学生的不 同层次
15、， 稍作指导 ， 以满足他们 的心理需求 。 ( 3 ) 教师应该加强理论学 习， 策略学 习， 在实验 教学之前应该认真设计活动， 充分预设 ， 不打无准备 之仗 ， 针对不同教材应用不同教学策略， 激发学生的 兴趣 。不以个人喜好情绪左右教学 ， 而是 以客观一 定的规则来实施激励， 这样才可以让学生的小组合 作 目标鲜明， 有序进行 。学生也 明白了小组合作是 一 种团队活动， 是每个成员都参与的学习方式。 3 小组合 作 对提 高个 体 实验 操 作 能 力的有效性 经过大量小组合作教学实践 ， 通过观察、 比较 、 推导 、 数据演算 ， 获得了一系列的研究成果 ， 对实验 结果分析
16、如下 ： 在小学阶段实验操作课教学 中， 通 过各种小组合作策略， 可 以有效地激发学生实验操 作的兴趣 ， 也提高了小组合作的效率， 间接地提高 了学生个体实验操作能力； 通过小组合作 策略 ， 有 效地改善了师生之间的关系， 改善 了同学之间的关 系， 学生之间也学会了合作学习， 群策群力， 提高了 学生的集体意识 。实验教学 中用较多 的时 间进行 小组合作 ， 取得 了明显的效果 。如前测中物理实验 操作成绩通过 z检验有 明显差 异到后测的非常显 著的差异， 化学实验操作成绩 Z检 验无 明显差异 到后面的非常显著的差异 ， 生物与环境活动成绩也 是如此 。因而笔者认为 ， 小组合作对提高个体实验 操作能力是行之有效的。 在小学
