探究学习在《制冷空调自动化》实验课程中的应用＊

王金锋，谢 晶

（上海海洋大学食品学院，上海 201306）

《制冷空调自动化》课程是制冷（热能）专业的专业基础课程，由于涉及到制冷专业的基础知识，同时也涉及到自动控制的知识，因此学生学习中普遍反映课程较难接受。探究式学习是国家课程标准明确提出的一种学习方式。科学探究既是重要的学习内容，也是一种重要的学习方式。学生科学探究能力的发展不只是记住有关的探究知识就能解决的，必须在探究实践中不断积累。培养学生的学习兴趣，调动学生学习的积极主动性才能培养学生的创新精神。［1～5］在《制冷空调自动化》的实验课程中尝试使用探究式的教学方式，充分调动学生学习的积极主动性，收到了较好的教学效果。

1 科学探究的基本过程

科学探究的基本过程主要有 7个要素：［6］①提出问题；②猜想与假设；③制定计划与设计实验；④实验与数据收集；⑤分析与论证；⑥评估；⑦交流与合作。

第一要素：提出问题，也就是探究什么，针对什么现象设问。第二要素：猜想与假设。实质上就是引导学生根据所学知识（也可以结合生活经验）对提出的问题进行猜想。第三要素：制定计划与设计实验，这一环节是教学的核心。教师启发学生讨论、思考，让学生理解实验研究方案，积极投入探索学习。第四要素：实验与收集数据，在实验中加强实验规范操作安全操作的指导，实验数据及时填入记录表中。第五要素：分析与论证，实质就是对探究的数据进行描述，对探究的现象归纳总结的过程，学生通过对记录表中数据的计算、分析、比较后得出结论。第六要素：评估，实质是对探究的反思过程，讨论科学探究中所存在的问题、获得的发现和改进建议等。评估有利于发展学生的批判性思维，教师要以多种形式引导学生养成对探究的过程和探究结果有评估的意识。第七要素：交流与合作，全班或同一组内围绕得到什么结论，如何得出结论，有什么体会等问题进行讨论与交流。探究实验是在小组合作的基础上完成的，教师要注意加强培养学生的合作意识，这个环节还要求学生能对探究过程进行简单报告。

当然，对于不同的探究实验，比如大探究（完整探究）和小探究（部分探究），探究过程应有所侧重，并不是所有探究都需要探究过程的七个要素面面俱到，应视实际情况而定。

2 《制冷空调自动化》课程的学习

《制冷空调自动化》是制冷及低温工程专业的一门主干课程，它的主要任务是通过各种教学环节，运用各种教学方法，使学生系统地掌握制冷装置的内涵、基本类型，制冷系统的总体调节及运行过程，制冷空调系统中基本的调节规律及所采用的调节器、执行器等对学生深入了解制冷系统及自动控制系统起着重要的作用。为今后从事制冷技术及其相关的研究工作奠定坚实的基础。

2.1 学生学习中存在的问题

学生在普遍的学习中还是基本采取高中的学习方式，即，接受学习、死记硬背、应付考试，甚至有的学生还针对老师的讲课内容，自己划分考试重点与非重点，只学习重点内容。学生把上课看作一种负担，希望尽快摆脱这种负担。在《制冷空调自动化》的课程中也存在类似的问题。而且学生的学习缺乏积极主动性，有些学生完全是应付考试，有些学生就认为学习这门课程根本就没有用。学生的工程热力学、传热学和制冷原理的基础知识掌握不牢，也是导致本课程学习存在障碍的一个重要因素。

2.2 教师的角色

教育部在2001年颁布的《基础教育课程改革纲要（试行）》中提出，课程改革的一个重要目标就是“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探索、勤于动手”。［7］为了适应新的形势，教师的教育观念、教育方式、教学行为等都要发生很大的转变，从而使学生由“被动接受”转为“主动参与”。在《制冷空调自动化》的课程中探索在实验教学中采用科学探究的方式引导学生对于课程学习的主动性。探究式学习方式可以培养学生在学习中积极主动参与，挖掘自身的潜力，但是对于教师的要求也会随之提高。教师要熟悉科学探究环节，掌握科学探究模式，而且教师要能合理选择科学探究内容，另外教师要合理科学地设计科学探究学习过程，最后教师要科学合理地定位科学探究的水平层次。教师既要具备相应的知识，也要熟悉探究学习的过程，还要熟悉如何指导学生进行探究。

2.3 实验条件

科学探究学习往往需要较多的时间，需要小班化教学，需要充足的设施硬件材料等。而现在的多数学校往往因为些许客观条件的限制，班额较大，再加上没有充足的必需实验材料，要组织学生开展科学探究学习是比较困难的。针对这一情况，由于实验的台套数较少，所以在制冷自动化的课程中使用分组制，将每个班分为3组，每组10人左右，然后选择有意愿的同学担任组长，进行实验。

3 实验效果

通过科学探究的方式进行了电子膨胀阀的实验。学生在研究电子膨胀阀对制冷剂流量的影响后，进一步分析研究了电子膨胀阀的开度对于制冷量的影响。学生们兴趣浓厚，主动性较强，有的小组还对电子膨胀阀的开度控制原理进行了详细的探究。通过在《制冷空调自动化》的课程中实施科学探究的教学方式，收到了比课堂教学和演示实验及操作实验都要好的效果。但是这样的实验因为耗时长，对教师的要求高，学生也需要花费更多的时间进行研究探讨，所以可以在每门课程中也不用开设过多的科学探究的实验课程。

4 《制冷空调自动化》课程的课堂教学效果

由于在《制冷空调自动化》的实验课程中开设了科学探究的实验课，极大调动了学生的积极性和主动性，因此，在实验课结束后的课堂教学中，更多的学生会从学习中发现问题、提出问题。下一步的教学中需要针对学生自己提出问题，引导学生自己解决自己发现的问题，培养学生的探索和创新精神。

5 结束语

通过尝试科学探究的教学方法在《制冷空调自动化》实验课程中的应用，收到了良好的实验教学效果，同时也使得《制冷空调自动化》课程的课堂教学效果得到了改善。因此在今后《制冷空调自动化》的教学中可以选择开设1～2个有代表性的科学探究实验，以提高学生学习的兴趣，促进学生学习的积极性和主动性。通过实验课程的开展，改善课堂教学效果。

1 张 莉.对课堂教学中培养学生自主学习能力的思考［J］.华章，2010（09）：93、105

2 修忠敏.引导学生自主学习，求得主动发展［J］.数学学习与研究，2010（08）：27

3 郝爱语.关于培养与提高高职学生自主学习能力的探索［J］.苏州工职院，2008（01）：5～6、12

4 陈家禄.课堂教学中实现自主学习的形式［J］.西北职教，2009（05）：51

5 吴永华.中学生英语自主学习能力的培养［J］.文理导航，2010（02）：48～49

6 顾翠霞.科学探究的七个基本要素［J］.科技教育，2009（01）：88～89

7 李子健、尹弘飚.课堂环境对香港学生自主学习的影响［J］.北京大学教育评论，2010（01）：70～82