科学课程自主合作教育

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摘要：本文以一节课的两种教学设计为例，从建构主义学习理论和新课程理念出发，力图体现新课程改革所提倡的“自主”、“合作”、“探究”、“开放”等学习方式，并对这些学习方式进行了简要论述。

关键词：学习方式；合作学习；开放；自主；探究

《科学新课程标准》明确指出：“有效的学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆，动手实践、自主探究、合作交流是学生学习科学的重要方式。”新课程突破了以往教学改革着重从教师教的角度研究变革教的方式,转为从学生学的角度研究变革学的方式，同时也向教师提出了更高的课程要求。本文从一节课的两次教学设计切入，阐明笔者对如何转变教学方式这一问题的思考。

一、案例分析：《土壤中有什么》

本课教学内容是浙教版科学八年级《植物与土壤》一章中的一节。教科书从土壤生物的调查开始，直至通过一系列实验，让学生获得对土壤生物的初步认识和对土壤中非生命物质的了解。

设计一：

教学准备：学生桌上已放好实验仪器和药品，还有一张探究实验报告单。

1.创设情景，提出问题

教师通过多媒体展示图片，直接引入课题：“土壤中有哪些非生命物质？”同时提出四个探究问题：（1）土壤中可能有水（2）土壤中可能有空气（3）土壤中可能有无机盐（4）土壤中可能有有机物。

2.分组合作

教师将学生分成12小组，每小组4人，按照教室前后左右位置分成A、B、C、D四大组，A组探究问题1，B组探究问题2，依此类推。

3.布置任务

教师要求每个学习小组针对探究问题，讨论实验方案，商议实验步骤填写在实验报告单上后操作实验，汇报现象，得出结论。

4.分组实验，汇报交流

教师分配任务后，学生组成小组进行讨论，教师也可参与学生讨论。约过30分钟后，学生实验基本完成，教师要求各小组派代表在投影仪上展示实验报告单，并汇报实验方案，现象和结论，教师可征求学生有无意见等。

设计二

教学准备：教师课前将实验所有仪器和药品放入水槽里，放在桌角上。学生分成12个学习小组，每小组4人。

教师通过创设情景，自然引入课题“土壤中有哪些非生命物质？”学生纷纷提出猜想：可能有空气，有水，有无机盐和有机物。

师：怎样用实验方法探究土壤中是否有水？学生分组讨论，设计实验方案，3分钟后组织小组汇报、交流。

生A：把土壤装到一个塑料袋里，放在太阳下晒，如果有小水滴出现在袋壁上，就说明土壤中有水。

生B：取一块土，先称出它的质量，后给它加热，再称出它的质量，看一看质量是否有变。

师：同学们的方法真多！可是老师带来的仪器有限，怎么办？

生C：把土块放在烧杯里，再放到石棉网上加热，用玻璃片盖住烧杯上，看玻璃片是否有水滴出现，有，则土壤中有水。

生D：把泥土放到试管里，再用酒精灯加热，看试管壁上是否有水滴出现，有，则土壤中有水。

师：几位同学都说出可操作的设计方案，谁的方案最好呢？你们自己选择器材做实验探究，看到明显现象的就举手！

（约4分钟后有许多同学举手，再过1分钟后，让学生汇报、交流）

生：我是用D同学方案的，很快就看到了现象。（兴奋举起刚加热过的试管）

师：（教师走到一个学习小组前，指着他们的仪器）我发现这组同学的实验装置与众不同，请你说说为什么要选择这样的装置？

生：我是在盖烧杯的玻璃片上加一些水，这样可以加快土壤里出来的水蒸气的液化，使现象更加明显。

师：这组同学对实验装置进行大胆改进，还将学过的液化知识运用起来，真正做到学以致用！我们现在已经知道土壤中确实有水，我们能否也用实验来探究土壤中是否有空气呢？请同学们独立思考，设计方案。（过了1分钟，很多学生举手）

生：只要把土块放到水里，有气泡冒出，就说明土壤中有空气。

师：为什么这样就能说明呢？你能说得更明确一些吗？

生：空气原来躲在土块的空隙中，放到水里后，水钻到了土块的空隙里，把空气赶了出来，我们就看见了气泡。

师：你们认为他的方法可行吗？还有没有更好的？

（没有学生举手，教师随后按这种方案分组实验，汇报交流。）最后，教师引导学生探究土壤中是否有无机盐？多媒体展示了无机盐的一些特点，教师放手让学生分组进行实验方案的设计、讨论实验操作步骤，然后进行实验、汇报交流结果。实验完毕后，展示蒸发皿中固体时，学生都说蒸发皿中只有黄色固体，没发现其他什么？这时，教师拿出事先准备好的土壤浸出液，进行过滤、蒸发后，同学们惊奇地看到蒸发皿底下一些白色细小的固体，边缘上也有黄色的固体，教师通过自己的演示实验和学生的实验进行对比，帮助分析原因，让学生真正地体会到无机盐的存在。

二、案例分析：来自于课堂观察

笔者通过对课堂的观察，记录了大量的课堂原始数据，从而对教师和学生的行为表现进行分析。

1.对教学设计一的课堂观察与学习方式的采用

该教学设计中教师针对四个探究问题都采用合作学习的方式进行教学。由于在分配探究问题时难易不等，各个小组的探究机会不平等，而且教师提出的探究问题有4个，而每个小组参与讨论的问题只有一个，这样导致在实验结束后的汇报交流中对方案设计的优劣评价得不到大多数学生的质疑或认同，学生参与度大大降低。教师还采用了全面开放的学习方式，表面看起来每个合作小组都是“热热闹闹”，但用心观察就会发现热闹形式掩盖下的胡乱探究。很显然教师只关注体现学生的主体性，而忽视了自己主导作用的发挥，导致学生在探究活动中没有明确的目的而盲目探究，浪费了宝贵的教学时间且收获甚微。2.对教学设计二的课堂观察与学习者建构

（1）分层设计，优化方案，注重实效

针对不同的探究问题，教师采用不同的教学方法。根据初中学生的认知水平，教师由浅入深地逐个提出问题进行探究。事先定性探究土壤有水，采用半开放式的小组合作学习。再探究土壤有空气，教师要采用“学生个体独立思考方案”。最后探究土壤是否有无机盐，教师采用全面开放式的自主探究法。由于课堂时间有限，对于土壤中可能有有机物的实验放在课外进行。因此，课堂上要探究问题很多，教师最好将多个问题逐个设计，由浅入深地解决，让不同水平的学生在学习过程中都有所发挥和收获。

（2）还给学生评价的权力，关注互动交往促进动态生成

教学设计二中探究土壤中有水,对于学生通过合作讨论提出的7种方法，关键在于教师将评价的权力交给学生，让学生自己去评判设计方案的对错和实验操作上的可行性，以防学生在做实验时走入操作的误区。如把土壤装到一个塑料袋里，放在太阳下晒，如果有小水滴出现在袋壁上，就说明有水。又如在土壤中加些无水硫酸铜，若变蓝说明有水。这些方案都是教师预期没想到的，正是由于教师为学生创设了交流的平台，让学生思想碰撞，思维互补，课堂智慧得以生成。教师也能及时把握学生实验中的亮点和生成点。总之，通过师生、生生互动的多元化评价方式，使得学生们在实验中解决问题，同时在实验中发现问题，使课堂“鲜活”起来。

三、讨论：对科学学习方式的思考

从以上案例中看出，教师在教学实践中必须对“自主”、“合作”、“探究”、“开放”的学习方式进行更加深入的思考，从而真正实现自主合作与开放学习。

1.灵活运用合作学习，避免消极合作

从这两个案例中可以看出，要运用合作学习应注意三个性：

一是选择性。对于较浅显的问题，应提供学生个体思考的天地，而不要走入“合作探究”的形式中。

二是方法性。如果在教学中要应用合作学习，教师要考虑如何激发学生的合作兴趣，如何提高思维深度，如何开展讨论。

三是有效性。在活动中教师要将小组合作与个人独立思考结合起来达到优势互补，消除合作学习的形式化、表演化。笔者认为，在小组合作学习时，可按这样的步骤：组内成员独立思考→在“主持人”的协调下学生依次发表意见（相同的意见不再重复）→若经过争论后大家的意见仍不统一则由“记录员”记录下来→待小组汇报时提交全班讨论。

2.合理调控探究学习的开放度

在教学中主张“开放、自主”的探究活动学习方式时，要注意避免在提出问题后“放”得太开，过分强调运用学生目前并不具备的能力，而忽略教师的示范主导作用。

学生的能力应在教学中逐步培养，“创新”并不是放手让学生自己去探究，教师应当在其中发挥主导作用。因此，教师进行教学设计，要面向全体学生，根据学生当前的认知水平确立探究内容的难易程度，确立探究的开放程度，把握好“放”和“收”的尺度，不要盲目过度开放。

总之，合作学习是现在广泛使用的一种有效的学习方式，并在不断的完善发展之中，只要我们用心去研究、去探索，认真寻求恰当的方法，就能真正用好合作学习。

参考文献：

[1]孙宏安.新课程教学设计（初中科学）[M].北京：首都师范大学出版社,2004.

[2](美)ShirleyR.Sterg.学生作为研究者[M].北京：中国轻工业出版社,2002.

[3]上海市教育委员会教学研究室.初中探究型课程导师指导手册[M].上海：上海科技教育出版社,2002.