本研究采用观察法、教学实验法和量表测量法，在小学体育课上进行合作学习式教学实验。其中实验班进行体育合作学习式教学，对照班进行体育传统教学模式教学。通过对两个班级全程体育课的录像观察和量表实验前后测量，比较两班学生同伴关系变化的差异，探讨合作学习教学模式对增进小学生同伴关系的影响和录像观察法适合于体育课的教学研究。被试为北京市育才学校小学三年级两班学生共计86人。 本次实验采用实验组与对照组配组对比实验设计，实验全程进行录像观察，采用社会测量技术中的时间编码方式采集数据、编码再进行统计，应用SPSS for windows 11.5统计包和Microsoft Excel工作表进行数据的统计处理。 实验研究结果表明(1)在小学体育课中，合作学习教学模式能有效增进小学生的同伴关系。(2)在小学体育课中，合作学习教学模式与合作游戏教学方式对增进小学生同伴关系各维度的作用不尽相同。由高到低依次排列为关注行为、交流行为、亲密行为、鼓励行为、互助行为和奉献行为，对安慰行为未显示出促进作用。(3)录像观察技术能满足体育教学研究课题的需要，对体育合作教学的研究具有适用性和优越性。 通过本次研究可以得出合作学习教学模式较传统教学模式更能够促进小学生同伴关系的发展，并对同伴关系各个方面所起的作用各不相同，合作游戏教学模式对小学生同伴关系所起的促进作用最大。录像观察技术也适于在体育教学研究中推广和应用。