从“体验科学探究”看“目标导引下的合作探究学习”

许帮正

摘 要：“探究”是物理学习的核心行为。转变学生的学习方式，提升探究式学习效度，是深化物理教学课改应该坚持的一个方向，关键是找到合适的路径。结合教学实践提出“目标导引下的合作探究”课堂学习组织方式，强调要科学叙写学习目标，以目标导引学习流程及评价设计，组织好探究合作。

关键词：目标叙写；目标导引；合作探究

为搭建高层次的教学交流平台，江苏省中小学教学研究室组织省内一批名师开设“名师课堂”并在“教学新时空”播出，同时邀请一批专家共同参与点评。笔者有幸作为执教教师开设了初中物理引言“体验科学探究”一课，选择该课，是因为“引言”作为学科的开始章节，重在说明学科的性质和研究方式，即“是什么”和“怎么学”的问题，作为引言的教学应该能够为今后的物理学习明确一些基本的原则。

课后，着眼于学生学习方式的转变，笔者与参与点评的专家依据课标、结合课堂实录就初中物理课堂学习问题做了进一步探讨，归纳出“目标导引”“合作探究”“行为评价”三个关键词，即在目标导引下组织合作探究、利用探究行为评价促进学生学习，从而培养学生探究能力、提高学生科学素养，并给出了具体的学习组织流程（图1）。

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笔者将其命名为“目标导引下的合作探究”。现结合“体验科学探究”一课的设计与实施做具体说明。

一、科学叙写学习目标

当我们把教学的目光转向于学生的学习，学习的根本形式就是解决具体的任务，对于任何一个任务的解决，我们需要明晰的目标，而且所制定的目标要能起到导引学习的作用，这里有一个学习目标叙写的技术路径问题，现举例说明。

案例1：“体验科学探究”学习目标的叙写路径

第一步：分析教材，明确课标要求

就本节课而言，教材内容由阅读材料“富兰克林对天电的探索”和探究活动“装满水的杯子里还能放多少回形针”组成。其中，阅读材料从科学史实的角度说明科学探究的价值及一般方法；探究活动则重点说明科学探究中“探究实验”的重要性。学生通过学习应了解探究方法，培养探究兴趣，感悟探究价值，“知识”目标的要求较低，主要是“过程与方法”和“情感、态度与价值观”维度的目标落实。

第二步：结合学情，确定学习内容

除利用好教材中原来的学习内容外，为了让学生更好地体验科学探究，授课时补充“如何延长秋千来回摆动一次的时间”探究活动，增强对“科学探究”的体验。

第三步：做好问题及评价（预期目标）设计

问题1：富兰克林所经历的探究过程？

评价设计（预期目标）：学生能说出科学探究的环节，了解其作用。

问题2：你在装满水的杯子里放进了多少回形针？与你的猜想一致吗？

评价设计（预期目标）：经历实验过程，体验“探究实验”在“科学探究”中的重要性。

问题3：如何延长秋千来回摆动一次的时间？

评价设计（预期目标）：经历“猜想、设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证”等探究环节。

第四步：结合问题，考虑问题解决的途径

问题1：提前自学阅读材料“富兰克林对天电的探索”并结合老师的讲解；

问题2、问题3：小组合作完成探究活动。

综合上述分析，我们就可以获得本课的学习目标：

1.自学阅读材料“富兰克林对天电的探索”并结合老师的讲解，知道“科学探究”是一种系统、有效的科学研究方法，能说出其中包含的要素：“提出问题，猜想与假设，设计实验与制订计划，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作”。

2.小组合作完成探究活动“装满水的杯子里还能放多少回形针”，体验“探究实验”在科学探究中的重要作用。

3.小组合作完成“如何延长秋千来回摆动一次所用的时间”探究活动，体验“科学探究”。

采用上述方式叙写的学习目标具有的基本特征就是：学习形式可观察；学习内容可界定；学习结果可测量、可评价。使学生能做到学有所依，学有所据，这种目标才能起到导引学习的作用。

二、设计好目标导引学习的路径

要提高学习的效度，必须关注好“学什么”“怎么学”“学得怎样”，所以学习目标应该能够导引学生的“学习内容设计”；应该能够使学生明晰“学习的组织形式”；同时导引“学习评价”的设计。

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在学习目标的导引下，笔者设计了如图2所示的“学习指导流程”，需要说明的是，我们在做流程设计时始终不要忘记对学生认知过程的整体把握，要清楚学生的认知阶段，从而提醒我们在课堂中对学生学习的组织要有序进行。

学生探究能力的提高蕴藏于具体的探究行为中，要着眼于探究行为的评价，促使学生改进学习，流程中所列的“探究行为的评价点”是针对每个学生提出的要求。为了落实探究行为评价，具体可以采用编制“随堂评价卷的方式”，在课堂学习中提醒学生并记录行为发生后的学习效果，下面的案例是本课所用评价卷的一部分。

案例2：“体验科学探究”随堂评价卷（部分）

活动2：装满水的瓶子里还能放多少回形针？

活动要求：你和你的同伴可以先做出猜想，完成“1”；接下来，你们应该将水装满，慢慢放入回形针，将结果填入“2”（每人至少做1遍实验）。

1.猜想：1～2个 ；10个左右 ；几十个 。

2.实验结果：略。

需要提醒的是，对探究行为的效果评价要体现“对目标的有效检测”，这样才能体现目标的导引价值，给学习的改进提供依据。

三、组织好合作探究

课堂学习的组织方式中，我们需要竞争和个体化，但是，我们更应该高度重视合作，因为“只有在一个更强大的合作背景下，竞争和个体化的努力才能真正有效”。初中物理教学本身就是基于对生活现象和事实进行探究和解释从而形成科学认识的过程，邢红军教授将之归理为“原始物理问题教学”，并称之为“通达科学的教育和人生形式”。所以课标也一再强调要创设能引导学生主动参与的教学环境，并使学生尽量有合作、交流，调查、质疑、辩论的机会。教学中教师要与学生积极互动，促进学生在教师的指导下主动地、富有个性地学习。以下是笔者在执教“体验科学探究”一课时课堂实录的一部分。

案例3：“如何延长秋千来回摆动一次所用的时间”探究活动实录

（课前准备好两人一组的实验器材：铁架台、重物、细线）

第一阶段：生生合作，提出猜想

师：小时候大家都荡过秋千，怎样才能延长秋千来回摆动一次的时间呢？请大家结合自身经验做出猜想，先请个人写下来，然后再交流。

学生讨论，教师也参与其中。

生甲：荡高一点。

生乙：把秋千绳放长一点。

生丙：减肥（全班哄笑）。

第二阶段：师生合作，设计实验

师：关于这个问题我们可以通过实验来探究。虽然我们不可能将秋千搬进教室，但是我们可以将秋千“模型化”为“单摆”（出示单摆，如图3），小球可以代表秋千板和人的体重，摆长代表秋千绳长。其实很多的物理实验就是对生活实例进行的一种模型化探究，这就是物理实验的魅力。

师：大家在探讨时认为“千秋荡的高度”“秋千的绳长”“人的体重”均会影响“秋千来回摆动一次所用的时间”，但是我们不可能同时研究这三个因素。我们该怎么办呢？

生：一个一个来。

师：对，这种方法以后你们会多次用到，在物理实验中叫做“控制变量”，例如我们研究秋千的绳长对秋千来回摆动一次的时间的影响时，我们要保持“千秋荡的高度”和“人的体重”不变。

第三阶段：师生合作，探究“秋千来回摆动一次所用的时间”与“绳长”的关系

师：现在，大家利用桌上的器材，组装一个单摆，注意摆动一下试一试，铁架台不能晃动，摆动幅度要小一点。

教师先演示一次，再巡视学生组装情况。

师：怎样测单摆来回摆动一次的时间呢？（演示单摆的来回摆动一次）

生：用手表。

师：今天我们没有准备手表，我们能测吗？

学生讨论，有一名学生说“数脉搏”。

师：很好，当年伽利略做此项研究时没有很好的计时工具，就是采用的脉搏计时。请大家测一下试一试。

学生测试了一下后，有学生提出“时间太短”，教师提示可以测量来回摆动20次的脉搏次数。

教师请一名学生上台一起做一遍实验测量，讲解实验注意点。

学生两人一组，合作探究，比较摆绳长度对来回摆动一次时间的影响。

实验结束，选取部分小组汇报，得出结论：“摆长越长，来回摆动一次的时间越长。”

第四阶段：生生合作，探究“千秋荡的高度”“人的体重”与“秋千来回摆动一次所用的时间”的关系

教师出示“比一比——谁探究得更好”，要求：

1.哪个小组设计的步骤更合理？

2.哪个小组操作更规范？

3.哪个小组数据更被认可？

学生两人一组，合作完成探究活动。

教师巡视看是否每位学生均参与，并及时指出探究时存在的一些问题：如摆动时摆不在一个平面上与支架碰撞，摆动幅度太高等。

实验后，学生汇报所做探究，组织全班评估。

在组织合作探究的过程中，一是教师要起到引领的作用，如上述探究中，学生还没有实验规范的意识以及缺乏实验设计的经验，所以教师应该通过演示做好引领；二是要逐步放手让学生参与，并关注参与度，注意个别化指导，所以后续探究中教师是一位观察者和评价者；三是我们提倡合作探究，但是也提倡组间竞争，以起到相互促进作用。

综上所述，“目标导引下的合作探究”是着眼于学生学习的一种教学设计、组织方式，科学叙写学习目标是关键，要依据目标导引学生的学习，要根据实际组织好合作探究，从而达到转变学生的学习方式、提升探究式学习效度的目的。

参考文献：

刑红军.中国基础教育课程改革：方向迷失的危险之旅[J].教育科学研究，2011（4）.

（作者单位 江苏省无锡市惠山新城锡中实验学校）

？誗编辑 李 娜