課堂探究模式的建構例談

高守凱

摘 要：課堂既要有探究性，又要高效完成課時計劃.為解決這一矛盾，分別以實驗探究和理論探究為例，建構課堂探究模式：先面上建構多種探究方案，再就一種具體制定探究步驟，以期學生在思維的廣度和深度上都受到訓練.

關鍵詞：高效課堂；探究模式；分層次遞進

1 探究性教學的意義及困境

所謂探究式教學，就是要全體學生主動經歷與科學工作者進行的科學探究相似的過程.在此過程中，體驗科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法，領悟科學的思想和精神.

這種科學探究，一方面更有利于三維目標（尤其是過程和方法、科學態度與價值感）的達成，有利于面向全體學生；另一方面這種教學效果可以使得學生印象更深刻，影響更持久，甚至更能抵達科學學科教學的實質.也就是說，從全面看來、從長遠看來、從實質來看，這種學生主動建構知識的學習更高效.但是，自主的探索行為，是變未知為已知的過程：一是要適當展示前輩科學家建立科學概念、發現科學規律的過程；二是要在學生自主學習中了解知識是怎樣得來的.這近乎是從無到有的跨越，難度之大可想而知.

還有，探究式教學由于要學生更充分的參與活動，更充分的展開思維，且必有更多樣的、難以預料的設計，因而看上去更耗時，在課堂實踐中也更難駕馭.所以，教學實踐中認真探索課堂上的高效探究模式很有必要.

2 教師的合理指導和學生的自主探究有機結合可以提高效率

學生要有自主性，教師就不宜過多指導；但是教師不指導，探究有時候就很難進行下去，這是一對矛盾.有效地解決這對矛盾，是高效率進行探究式教學的關鍵.

解決這一矛盾的方法是，具體分析和規劃科學探究課題的過程目標，組合使用“定向探究”和“自由探究”.學生要在哪個要素上下功夫，或者說，本節課確立的主要能力目標是哪個要素，對此教師不僅要十分清楚，而且要進行規劃.方便讓學生獨立探究的要素，應該充分發揮學生的自主性，讓學生獨立去完成；對于不適于或者不能夠讓學生在本節課探究的環節，就不宜設為本課題的過程目標，教師就可以詳細指導，讓學生把主要精力放在教師事先設計需要強化的要素上.不同的課題分別突出了不同的要素，學生所得到的是深入和全面發展.

3 建構課堂探究模式

通過實踐和反復推敲，構建課堂高效探究模式的一般做法是：第一步，教師通過演示或者回顧舊知識，提出問題引入新課之后，組織學生應用已有的經驗和知識對問題中的事實尋求可能解釋，發表猜想；再通過問題引導，令學生對實驗結果進行更加具體的預測；第二步，分析該探究活動可以大致設計哪幾種解決方案框架（不需具體步驟）.這一步是從無到有的過程，所以往往需要用某些方式（如提示條件，增設臺階），作出適當的鋪墊.根據學生提出的各種方案，教師把它們總結成幾個模型令所有學生分析；第三步，根據現有的條件和探究的要求，確定針對其中某種方案進行深入探究；

第四步，最后針對所確定的方案從操作的角度把探究的猜想與假設具體化、程序化，制定計劃與設計實驗；

第五步，分組操作實驗（或理論推導）.

這樣綜合運用“發散思維”與“收斂思維”，起始于聯想各種可能，聚焦于某一具體方案，采用分層次遞進探究模式，可以高效完成探究教學的三維目標.

下面就“實驗探究”和“理論探究”兩種情況分別舉例說明.

例1 實驗探究：探究功與速度變化的關系.

第一步，用演示引入課題.為引出“功與速度變化的關系”的話題，筆者設計如下三個演示實驗：粉筆頭自由落體、細繩拉動小車、彈弓彈出粉筆頭.這一組演示不僅僅是引出話題、激起興趣，同時它還概括了不同方向、變力和恒力拉動各種情況，具有明確的指向性和啟發性.

學生據此想到他們熟悉的模型，加以定量考量，即可設計出靠譜的方案.

第二步，學生展示設計方案.不出意料，它們基本上可以歸納為如圖1所示的模型，實際上學生還有提到使用傳感器、數字計數器等，均應予以肯定.

之后借鑒CCTV2《鑒寶》節目的“夸寶”環節，請學生代表分別闡述自己所設計方案的理由和優點.

第三步，教師直陳理由導入所選方案.三種方案都應肯定，只是方案3的變力做功具有普遍性，且可以與下一節的恒力情況下理論推導相補充（反之則不宜理論推導變力情況），所以就選擇它了.

第四步，學生針對方案3制定步驟及注意事項.某一（組）學生宣示自擬的實驗步驟及注意事項，其他學生補充矯正.如果還有缺漏，教師可提出相關問題令學生討論，如給出一條打點的紙帶，問選哪一段計算速度？

第五步，分組操作實驗.

……

例2 理論探究：理想氣體的壓強p、體積V和熱力學溫度T的關系.

第一步，回顧舊知識提出問題.根據前面所學氣體實驗定律可以猜想它們之間存在某種相關關系，甚至猜出其定量關系.那么，可以設計怎樣的推導方案？

第二步，學生展示推導方案思路.要充分估計到學生自主推導的難度，所以可以用p-V圖象等予以提示，且在此環節不需學生具體計算.總共可以得到如下6種地位均等的方案（圖2板書）：

第三步，教師確定初末狀態提示推導方案.設某一理想氣體的初態參量為（p1、V1、T1），末態參量為（p2、V2、T2），任取一種如“先等溫后等壓”的過程，具體步驟該怎樣？

第四步，針對此方案制定步驟及注意事項.某一（組）同學宣示推導過程，特別指出中間參量的設定和處理方法，其他同學補充矯正.如可以直接設中間狀態參量為（p2、V′、T1），或者先設為（p′、V′、T′），再根據要求令T′=T1，p′=p2.實際上后者更容易想到.

第五步，分頭推導其他方案.

……

經驗表明，這種探究模式，可以比較有效地解決探究教學與“課堂效率”之間的矛盾，在知識的“面”上和“點”上，亦即在學生思維的開闊度和深度上均有發力.