讓“小組合作實驗探究”有序有效地進行

潘翠君：小學科學特級教師，深圳市名師工作室主持人。在全國實驗教學說課比賽中獲一等獎，獲廣東省實驗操作與創新技能大賽一等獎和創新獎，在深圳市小學科學教師教學類比賽中獲課堂教學比賽一等獎、教學技能競賽一等獎和說課比賽一等獎。多次承擔國家級及市區級的公開課和示范課。出版教育教學專著《登攀的足印》，。為深圳市小學科學《知識與能力訓練》分冊主編。

小學科學課倡導探究式學習，以小組合作的方式進行實驗探究，已成為大多數科學課不可缺少的教學環節。然而，一些科學教師（尤其是從教不久的年輕教師）反映：學生在進行小組實驗時，常常“不守紀律”“不聽指揮”，難以達到理想的教學效果。

筆者聽課時也多次遇到這類現象，印象最深的是有一次在某校聽的五年級《橡皮泥在水中的沉浮》一課。上課開始時，教師尚能駕馭課堂，但當進行到“小組合作、實驗探究”時，課堂就亂套了。由于每個小組有6個人，而實驗材料只有一個裝了水的水槽和一個球狀橡皮泥，當教師宣布開始實驗時，只見一個小組的幾名學生都伸手去搶橡皮泥。A學生手快搶到了，說：“我先來！”沒搶到的學生氣鼓鼓地說：“每次都是你先！”A學生將橡皮泥放入水槽里，沉下去了，然后拿起來捏了幾下后放在水面，還是沉下去了;B學生馬上將橡皮泥搶過來說：“你這樣做不行的，我來！”……這樣的爭搶不斷上演著。當C、D等學生還在研究如何讓橡皮泥浮起來時，A同學已沒了耐心，便和E學生開始玩水了……5分鐘后，當教師宣布實驗結束、整理材料時，該小組的F同學忍不住向教師投訴：“就他們幾個一直在那玩兒，我一下都沒玩兒過……”

上述案例反映出的問題具有一定的代表性。從形式上看，目前很多科學課都采用了“小組合作、實驗探究”的方式進行教學，這無疑是符合課標理念，是值得提倡的，但從課堂教學的效果來看，一些課的“小組實驗”環節還有待改進和提升。筆者作為從教多年的小學科學教師，擬就這一問題與同行們進行交流和分享。

一、關注小組成員的參與度

2017版《義務教育小學科學課程標準》明確指出：“要為全體學生提供適合的、公平的學習和發展機會。”在進行小組實驗時，應盡量讓組內成員的參與度達到100%。在上述案例中，實驗所用的橡皮泥每組只有1個，但組內成員有6個人，當1個人操作材料時，其余5個人基本無事可做，這就容易導致學生出現爭搶材料甚至搗亂課堂的現象。要提高小組成員的參與度，教師在課的準備階段，首先要確定好小組規模并為各組提供相應數量的材料。

（一）關于小組規模

有研究指出，在進行合作學習時，小組規模以2～6個人比較合適。根據科學探究課的特點及教學實踐的檢驗，筆者認為，在多數情況下，科學課的小組規模定為4人比較恰當，因為四人小組既方便全組成員進行合作與交流，又可在需要時拆成兩個“小組”，開展兩人之間的同儕互助，合作的形式可以靈活多變。

（二）關于材料數量

教師在備課時，不僅要考慮材料的“結構化”問題，還得估算一下小組實驗材料的“人均占有率”。筆者有次聽一年級的科學課時遇到了這樣的情形：實驗內容為“觀察種子”，教師為每個小組（組員為四人）準備的材料是三顆不同的種子、一個放大鏡。當材料發下去之后，學生首先“瓜分”材料，有三人各拿到了一顆種子，剩下一人沒搶到種子，心里憤憤不平，便把放大鏡拿在手中，不給其他學生使用……課堂中不止一個小組出現這樣的情況，讓教師倍感意外，教學效果也大受影響。試想，如果教師事先考慮到了實驗材料的“人均占有率”，將材料的數量稍做調整，就不會出現這樣的“意外”了。

因此，科學教師在準備實驗材料時要打破常規思維，那種“每種材料各一個、每個小組各一套”的慣常做法，在某些情況下是行不通的。應根據小組的人數和實驗的內容，靈活調整材料的數量，以保證小組的每個成員在同一時間都有材料在手或者有任務在身。

關于如何調整材料的數量，試舉兩例。

成套增加材料。若某項實驗所需材料不多、操作簡單，且小組人數在四人及以上時，可以給每組增加一套材料，以提高單位時間內小組成員的參與率。例如，筆者在上教科版四年級下冊《簡易電路》一課時，給每個組（四人）提供的材料是兩套，每套包括：燈泡及燈座各一、電池及電池盒各一、導線兩根。兩套材料分開放置。每組的學生領到材料后，將材料分成兩份，每兩人一份，然后他們就以“兩兩合作”的方式開始實驗操作。一些能力強的學生很快就將簡單電路連接好了，這時，他們自發地把兩份材料合起來，繼續探究新的問題。比如，將兩節電池連在一個電路中，燈泡是不是會更亮呢？怎樣同時點亮兩個小燈泡呢？……由于材料充分，能滿足不同層次學生的需求，學生都能積極參與實驗探究活動。

增加部分材料的數量。根據小組的人數和實驗內容的需要，有時可以只增加材料中的某一種或幾種的數量，以提高材料的“人均占有率”。 例如，教科版四上的《彈簧測力計》一課中，需要給學生提供測力計和供測量重力的物體，以幫助學生認識測力計的構造、學會認讀刻度以及在稱量時選擇量程合適的測力計。科學教師在為學生準備實驗材料時，如果每組只給一個測力計顯然是不夠的。筆者在上這一課時，為每個小組（人數為四人）準備了四種不同的測力計，分別是0.5N，2.5N和5N的平板測力計以及5N的圓筒測力計（這些測力計都是從學校的庫存中翻找出來的）。另外，還提供了重力分別為0.3N，1.5N，3.5N，4.5N的物體各一個。有了這些豐富多樣的材料，學生在課上的小組探究活動積極而有序，組員之間的討論交流也很熱烈。

二、座位的編排要利于小組成員的交互

學生在科學課上進行小組學習時，為便于成員之間的交流研討以及實驗操作時的協作互助，小組的座位編排要合理，既要讓每個學生有獨立舒適的座位，又要讓各個成員之間的空間距離保持在較近的范圍，否則會影響組內交互的質量。舉例來說：圖1是一所學校科學實驗室的分組示意圖，教師將橫排的四人編成一個小組，做實驗時有兩人得離開座位，跑到另一邊站著;或者是四人擠坐在兩張凳子上才能進行操作或觀察;若要進行小組討論，只能是鄰座的兩位學生相互交流，坐在邊上的兩人之間不方便溝通。筆者建議科學教師改變分組方式（如圖2），將前后兩排的四人組成一個小組。當需要聽教師講課時，前排的學生朝向講臺坐;當進行小組實驗時，前排的學生轉向后排。這樣的座位調整很方便，而且，像這樣組成的四人小組，相互之間的空間距離近，利于成員之間的溝通與交流。據后來該校科學教師反饋，這樣調整座位之后，學生都覺得做實驗時方便多了。

圖3是筆者去另一所學校聽課時看到的實驗室座位示意圖。小組的實驗桌是一個長而窄的條形桌，每組有 5名同學，靠中間走道的座位是組長的，所有的實驗材料都放在組長面前。當進行小組實驗時，離組長較遠的同學（尤其是坐在側面的那位）很難有機會使用材料，也不方便與其他學生交流研討，經常游離于學習之外。針對這種情況，筆者建議科學教師將小組座位重新布局。隔了兩個月再去聽課時，筆者發現他們將實驗室的座位改成了圖4的樣子，課堂上小組成員的合作交流情況較之前順暢多了。

三、讓學生有足夠的連續探究時間

對于大多數的探究型科學課來說，在40分鐘的時間內，學生若能進行12～20分鐘連續的小組實驗探究，且探究活動井然有序，那么這樣的課一定是受學生歡迎和專家稱贊的。

但是，很多教師上課時不敢這么“放手”，總想“牽”著學生跟著自己的節奏走，常常把學生的實驗探究過程“切割”為幾個階段：先讓學生做第一階段的實驗，2～3分鐘后全班停下來，匯報、講解一下，再進行第二階段的實驗……這樣做的后果就是經常有學生不聽指揮，教師喊“停”學生卻不停;教師在上面講，學生在下面偷偷地擺弄材料。這就讓教師“很生氣”，責怪學生為何如此不聽話……殊不知，學生的“不聽話”與教師的“不放手”是有關系的。

要解決這一問題，教師得轉變觀念，真正做到以學生為主體，將探究時間還給學生。但“放手”讓學生去探究，并不等于教師可以放任不管;相反，教師課前需要做好充足的準備，課上要為學生的小組學習提供應有的指導和支持。以下做法有助于學生的小組實驗探究活動有序進行。

（一）提供探究指南

探究指南類似于導學案，包含實驗操作指導（可采用文字+圖片的形式）、實驗過程中的記錄、實驗結論的填寫等等，由教師在課前精心編印好，發給學生人手一份。學生在小組實驗時，若遇到困難，可以通過閱讀探究指南而獲得幫助，這也可提升學生的科學閱讀能力和自我學習能力;同時，由于人人都要寫實驗記錄，這就讓學生在此階段的學習活動具有多樣性，除了動手操作材料外，還要用眼觀察、用腦思考、用語言交流、用文字和（或）圖畫記錄……

（二）確定進階任務

對于需要分階段完成的實驗探究活動，可以事先設定任務的層級，讓各小組以“晉級”的方式分階段逐一完成他們的學習任務;同時，實驗材料也要分階段發給各小組，這樣可以使他們的學習活動始終圍繞探究目的進行，避免因材料太多而受干擾。

在確定任務時，可以分為“基本任務”和“挑戰性任務”，“基本任務”是每個小組都要完成的，“挑戰性任務”只針對“學有余力”的小組，當他們提前完成了基本任務且時間允許時，可以把“挑戰性任務”作為獎勵項目發放給這樣的小組。

（三）進行巡視指導

當學生以小組為單位進行實驗探究時，教師可不能閑著，需要在各個小組之間進行巡視指導，及時發現問題并解決問題。在巡視時，教師應以鼓勵和點撥為主，要給予學生試錯的機會，即使發現學生在實驗操作時出現了一些小錯誤，也不要輕易批評他們，而應該巧妙點撥，讓他們頓悟，讓他們能自己發現問題并改正錯誤。教師要調控各小組的學習進程，引導他們一步接一步有序地開展探究活動。

四、注意培養學生合作探究的習慣

好的習慣能受益終身，科學課上也要抓學生的習慣養成，尤其是在小組實驗這一環節，教師在平時的教學中，要有意識地培養學生的合作意識和規則意識，并找機會對小組長進行必要的培訓。此外，評價激勵手段也不可缺少，教師可根據學情，靈活采用恰當的評價方法，以促進小組實驗探究活動的有序進行。

綜上所述，科學教師要重視對學生小組實驗環節的指導，除了平時注重合作能力的培養和規則意識的養成之外，還要在實驗材料的配備、探究時間的提供、小組座位的設置等方面進行科學合理的安排，讓課堂中的小組合作、實驗探究能有序有效地進行，讓科學課真正成為學生科學素養提升的樂土。