從“體驗科學探究”看“目標導引下的合作探究學習”

許幫正

摘 要：“探究”是物理學習的核心行為。轉變學生的學習方式，提升探究式學習效度，是深化物理教學課改應該堅持的一個方向，關鍵是找到合適的路徑。結合教學實踐提出“目標導引下的合作探究”課堂學習組織方式，強調要科學敘寫學習目標，以目標導引學習流程及評價設計，組織好探究合作。

關鍵詞：目標敘寫；目標導引；合作探究

為搭建高層次的教學交流平臺，江蘇省中小學教學研究室組織省內一批名師開設“名師課堂”并在“教學新時空”播出，同時邀請一批專家共同參與點評。筆者有幸作為執教教師開設了初中物理引言“體驗科學探究”一課，選擇該課，是因為“引言”作為學科的開始章節，重在說明學科的性質和研究方式，即“是什么”和“怎么學”的問題，作為引言的教學應該能夠為今后的物理學習明確一些基本的原則。

課后，著眼于學生學習方式的轉變，筆者與參與點評的專家依據課標、結合課堂實錄就初中物理課堂學習問題做了進一步探討，歸納出“目標導引”“合作探究”“行為評價”三個關鍵詞，即在目標導引下組織合作探究、利用探究行為評價促進學生學習，從而培養學生探究能力、提高學生科學素養，并給出了具體的學習組織流程（圖1）。

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筆者將其命名為“目標導引下的合作探究”。現結合“體驗科學探究”一課的設計與實施做具體說明。

一、科學敘寫學習目標

當我們把教學的目光轉向于學生的學習，學習的根本形式就是解決具體的任務，對于任何一個任務的解決，我們需要明晰的目標，而且所制定的目標要能起到導引學習的作用，這里有一個學習目標敘寫的技術路徑問題，現舉例說明。

案例1：“體驗科學探究”學習目標的敘寫路徑

第一步：分析教材，明確課標要求

就本節課而言，教材內容由閱讀材料“富蘭克林對天電的探索”和探究活動“裝滿水的杯子里還能放多少回形針”組成。其中，閱讀材料從科學史實的角度說明科學探究的價值及一般方法；探究活動則重點說明科學探究中“探究實驗”的重要性。學生通過學習應了解探究方法，培養探究興趣，感悟探究價值，“知識”目標的要求較低，主要是“過程與方法”和“情感、態度與價值觀”維度的目標落實。

第二步：結合學情，確定學習內容

除利用好教材中原來的學習內容外，為了讓學生更好地體驗科學探究，授課時補充“如何延長秋千來回擺動一次的時間”探究活動，增強對“科學探究”的體驗。

第三步：做好問題及評價（預期目標）設計

問題1：富蘭克林所經歷的探究過程？

評價設計（預期目標）：學生能說出科學探究的環節，了解其作用。

問題2：你在裝滿水的杯子里放進了多少回形針？與你的猜想一致嗎？

評價設計（預期目標）：經歷實驗過程，體驗“探究實驗”在“科學探究”中的重要性。

問題3：如何延長秋千來回擺動一次的時間？

評價設計（預期目標）：經歷“猜想、設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證”等探究環節。

第四步：結合問題，考慮問題解決的途徑

問題1：提前自學閱讀材料“富蘭克林對天電的探索”并結合老師的講解；

問題2、問題3：小組合作完成探究活動。

綜合上述分析，我們就可以獲得本課的學習目標：

1.自學閱讀材料“富蘭克林對天電的探索”并結合老師的講解，知道“科學探究”是一種系統、有效的科學研究方法，能說出其中包含的要素：“提出問題，猜想與假設，設計實驗與制訂計劃，進行實驗與收集證據，分析與論證，評估，交流與合作”。

2.小組合作完成探究活動“裝滿水的杯子里還能放多少回形針”，體驗“探究實驗”在科學探究中的重要作用。

3.小組合作完成“如何延長秋千來回擺動一次所用的時間”探究活動，體驗“科學探究”。

采用上述方式敘寫的學習目標具有的基本特征就是：學習形式可觀察；學習內容可界定；學習結果可測量、可評價。使學生能做到學有所依，學有所據，這種目標才能起到導引學習的作用。

二、設計好目標導引學習的路徑

要提高學習的效度，必須關注好“學什么”“怎么學”“學得怎樣”，所以學習目標應該能夠導引學生的“學習內容設計”；應該能夠使學生明晰“學習的組織形式”；同時導引“學習評價”的設計。

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在學習目標的導引下，筆者設計了如圖2所示的“學習指導流程”，需要說明的是，我們在做流程設計時始終不要忘記對學生認知過程的整體把握，要清楚學生的認知階段，從而提醒我們在課堂中對學生學習的組織要有序進行。

學生探究能力的提高蘊藏于具體的探究行為中，要著眼于探究行為的評價，促使學生改進學習，流程中所列的“探究行為的評價點”是針對每個學生提出的要求。為了落實探究行為評價，具體可以采用編制“隨堂評價卷的方式”，在課堂學習中提醒學生并記錄行為發生后的學習效果，下面的案例是本課所用評價卷的一部分。

案例2：“體驗科學探究”隨堂評價卷（部分）

活動2：裝滿水的瓶子里還能放多少回形針？

活動要求：你和你的同伴可以先做出猜想，完成“1”；接下來，你們應該將水裝滿，慢慢放入回形針，將結果填入“2”（每人至少做1遍實驗）。

1.猜想：1～2個 ；10個左右 ；幾十個 。

2.實驗結果：略。

需要提醒的是，對探究行為的效果評價要體現“對目標的有效檢測”，這樣才能體現目標的導引價值，給學習的改進提供依據。

三、組織好合作探究

課堂學習的組織方式中，我們需要競爭和個體化，但是，我們更應該高度重視合作，因為“只有在一個更強大的合作背景下，競爭和個體化的努力才能真正有效”。初中物理教學本身就是基于對生活現象和事實進行探究和解釋從而形成科學認識的過程，邢紅軍教授將之歸理為“原始物理問題教學”，并稱之為“通達科學的教育和人生形式”。所以課標也一再強調要創設能引導學生主動參與的教學環境，并使學生盡量有合作、交流，調查、質疑、辯論的機會。教學中教師要與學生積極互動，促進學生在教師的指導下主動地、富有個性地學習。以下是筆者在執教“體驗科學探究”一課時課堂實錄的一部分。

案例3：“如何延長秋千來回擺動一次所用的時間”探究活動實錄

（課前準備好兩人一組的實驗器材：鐵架臺、重物、細線）

第一階段：生生合作，提出猜想

師：小時候大家都蕩過秋千，怎樣才能延長秋千來回擺動一次的時間呢？請大家結合自身經驗做出猜想，先請個人寫下來，然后再交流。

學生討論，教師也參與其中。

生甲：蕩高一點。

生乙：把秋千繩放長一點。

生丙：減肥（全班哄笑）。

第二階段：師生合作，設計實驗

師：關于這個問題我們可以通過實驗來探究。雖然我們不可能將秋千搬進教室，但是我們可以將秋千“模型化”為“單擺”（出示單擺，如圖3），小球可以代表秋千板和人的體重，擺長代表秋千繩長。其實很多的物理實驗就是對生活實例進行的一種模型化探究，這就是物理實驗的魅力。

師：大家在探討時認為“千秋蕩的高度”“秋千的繩長”“人的體重”均會影響“秋千來回擺動一次所用的時間”，但是我們不可能同時研究這三個因素。我們該怎么辦呢？

生：一個一個來。

師：對，這種方法以后你們會多次用到，在物理實驗中叫做“控制變量”，例如我們研究秋千的繩長對秋千來回擺動一次的時間的影響時，我們要保持“千秋蕩的高度”和“人的體重”不變。

第三階段：師生合作，探究“秋千來回擺動一次所用的時間”與“繩長”的關系

師：現在，大家利用桌上的器材，組裝一個單擺，注意擺動一下試一試，鐵架臺不能晃動，擺動幅度要小一點。

教師先演示一次，再巡視學生組裝情況。

師：怎樣測單擺來回擺動一次的時間呢？（演示單擺的來回擺動一次）

生：用手表。

師：今天我們沒有準備手表，我們能測嗎？

學生討論，有一名學生說“數脈搏”。

師：很好，當年伽利略做此項研究時沒有很好的計時工具，就是采用的脈搏計時。請大家測一下試一試。

學生測試了一下后，有學生提出“時間太短”，教師提示可以測量來回擺動20次的脈搏次數。

教師請一名學生上臺一起做一遍實驗測量，講解實驗注意點。

學生兩人一組，合作探究，比較擺繩長度對來回擺動一次時間的影響。

實驗結束，選取部分小組匯報，得出結論：“擺長越長，來回擺動一次的時間越長。”

第四階段：生生合作，探究“千秋蕩的高度”“人的體重”與“秋千來回擺動一次所用的時間”的關系

教師出示“比一比——誰探究得更好”，要求：

1.哪個小組設計的步驟更合理？

2.哪個小組操作更規范？

3.哪個小組數據更被認可？

學生兩人一組，合作完成探究活動。

教師巡視看是否每位學生均參與，并及時指出探究時存在的一些問題：如擺動時擺不在一個平面上與支架碰撞，擺動幅度太高等。

實驗后，學生匯報所做探究，組織全班評估。

在組織合作探究的過程中，一是教師要起到引領的作用，如上述探究中，學生還沒有實驗規范的意識以及缺乏實驗設計的經驗，所以教師應該通過演示做好引領；二是要逐步放手讓學生參與，并關注參與度，注意個別化指導，所以后續探究中教師是一位觀察者和評價者；三是我們提倡合作探究，但是也提倡組間競爭，以起到相互促進作用。

綜上所述，“目標導引下的合作探究”是著眼于學生學習的一種教學設計、組織方式，科學敘寫學習目標是關鍵，要依據目標導引學生的學習，要根據實際組織好合作探究，從而達到轉變學生的學習方式、提升探究式學習效度的目的。

參考文獻：

刑紅軍.中國基礎教育課程改革：方向迷失的危險之旅[J].教育科學研究，2011（4）.

（作者單位 江蘇省無錫市惠山新城錫中實驗學校）

？誗編輯 李 娜