问题作为教学的出发点,问题情景要适合学生原有基础,跨度不宜过大或过小,内容要紧扣教学目标,教师在这一阶段的主要任务是从宏观上进行调控,营造使学生积极关注和主动关注的课堂气氛,以具有新颖性和挑战性,有切身体验的问题为最佳。如教学“热传递”时,提出这样的问题:“李明发现学校的一只大开水桶,冬天为了保温,在桶外裹上了一层棉被,尽管如此,早上灌的是开水,到了下午还是变得凉凉的。一天早上,李明看见张迪用铝合金饭盒装开水时,滚烫的饭盒只垫了薄薄的一层泡沫塑料就不烫手了,他突然想到,能否用泡沫塑料代替棉被给开水桶保温呢?”。问题来自有切身体验的生产生活实际,能引起学生的积极关注和兴趣,为了解决这一问题,学生就需要调动原有的有关热传递的知识着手进行实验探究与分析。
(2)协作探究
这是解决问题的阶段,也是协作探究教学的核心阶段。在进行合理的小组编排和分工的基础上,要处理好教师的引导与学生的自主探究之间的关系,要留给学生足够的思维空间,引导要恰到好处,到位但不越位。这一阶段的主要任务是在教师的组织协调下,学生利用小组的力量,利用原有的认知,围绕问题进行分析思考,尝试提出解决问题的办法。如在教学“影响摆运动快慢的因素有哪些?”时,可以布置学生根据生活经验,进行小组讨论提出猜测,设计实验证明。以下是学生协作探究提出的几种猜想:
学生1:生活中一些物体越重,下落得越快。据此,我认为摆运动的快慢与所挂物体的轻重有关,物体越重,摆得越快。
学生2:根据生活经验,走的路线越长,花的时间也越多。所以,摆线的长度越长,摆运动得越慢。
学生3:当我们从角度大的桥面上冲下或从(坡度越陡)的斜面滑下,冲下来会快一些,根据这些,我觉得摆的运动快慢跟摆动的幅度有关,幅度越大,摆得越慢。
为了验证这些猜想,学生们需要进行实验探究,利用对照实验进行比较以获得证据,从而得出影响摆运动快慢的因素。
在这个阶段,课堂教学中的两个行为主体教师和学生之间的情感关系、活动关系,应取决于教师的主导作用。师生协作、生生协作、小组讨论、分组比赛,平等、民主、和谐的既合作又竞争的课堂气氛,教师对学生的热爱、关切、期待、尊重,对发现、创新求异的赞赏,将极大调动学生的发现、创造的欲望,使探究活动得以持续、积极、高效地进行。
(3)明确方法、制订方案
这个阶段学生要对所设计的实验方案进行具体操作,这对原有认知策略有增补调节的作用,操作也是科学实验方法的延伸。具体行为表现为动手动脑探究寻找规律,而全班的交流反馈和教师的点评更使科学方法显性化,明确化。各小组可以根据自己的实验方案,自主地进行研究。如“研究液体的沸腾”,各组想研究的问题各不相同,有的组要研究“不同液体的沸点是否相同?”
也有的组要研究“水沸腾后继续加热水温度是否会继续升高?”等,各小组要研究的问题各不相同,但实验的方法(控制变量)是相同的,这样有利于学生个性的发展和创新能力的提高。
(4)搜集证据、形成解释
这是从实验现象中抽象概括出问题的本质,形成解释的阶段。教师在教学组织中要给学生思维空间,让每位学生有发表见解的机会。形成解释的过程就是思维方法的运用过程,要求学生在作出解释的同时,把运用到的思维方法如:比较、分析、归纳、等效、演绎、假说、理想化、模型等作出阐述,从而习得解决问题的策略。如要研究“保温瓶中水的多少与水温下降的快慢有关吗?”的问题,下表是某小组实验收集到的一组数据:
保温瓶编号12345678装入水的质量(千克)2.01.91.81.71.61.51.41.3水温初温(℃)9898989898989898末温(℃)84.5848381.5794876.5748小时后的温差(℃)13.5141516.5195021.524为了引导学生分析,教师在介入与指导时,可以设置这样的问题,如:“你们研究收集到的数据有什么规律吗?有违反规律的反常数据吗?可能是什么原因造成的?这样的数据还可信吗?你们得到的结论是什么?”等。在教师的引导下,运用各种思维方法,通过小组间的交流与评估,对原有的思维策略进行改进,从而形成解释。
(5)拓展提升
教师主导下归纳总结,是对知识体系的整合。通过拓展应用范围,指点远景学习,来提高学生科学素养。这一阶段主要是对科学思维方法的归纳,以师生的对话交流为主,旨在实现知识的重新构建。
五、课题研究的成效与结论
经过两年的实践探索,协作探究实验教学使教师的教学观念发生了转变,学生的实验参与情况、实验动手能力、实验设计能力、组内合作情况有明显变化,学生的学习方式有了很大的转变。
实验研究得出的结论是:协作探究实验教学对提高纸笔测试成绩影响不大(纸笔测试尽管有科学探究类试题,但仍停留在书面);对组内合作影响不大(因大多数实验客观上必须合作);协作探究实验教学对实验动手操作与实验设计能力影响较大。从以上分析可以看出,协作探究实验教学对提高学生科学素养,发挥实验教学功能的方面产生了积极的作用。本课题的价值主要体现在三方面。
1.学生真正成了学习的主人,学生是主动探索、主动研究的科学工作者在教学实践中我们看到,学生的实验积极性有很大的提高,特别是实验作为学生探索获取知识的工具,学生已知道什么时候用和怎样用,已逐步跳出了框框的约束。由于学习环境是轻松的,没有心理负担,又有内心的求知要求,以真实的问题把学生卷入到实验教学中,实验的作用已不单是知识点的验证,而是知识、技能,过程、方法的全面提高。
2.学生的科学思维方法、实验设计、创新能力得到了极大的提高学生的实验设计能力大大提高,通过一段时间的教学实践,学生在实验操作中伴随着提出问题、建立假设,使设计实验以及实验动手能力这些解决问题所必需的技能有了明显的提高,同时也提高了学生的信息收集能力和思考分析能力。
3.合作能力的提高,使实验更为有序协作、交流使反思评估、接受、包容、倾听、共享的精神有了极大的发展,自我控制能力与和与他人合作精神有了发展,学生的参与面广,旁观者、游离于活动之外的人大大减少了。通过协作使会者教不会者、能力强者教能力不强者、素质全者教素质不全者、领会快者教领会慢者也有了机会,以自我为中心的现象明显减少。实验教学中同伴的影响是不可或缺的,协作探究使这一课程资源得以充分发挥。
六、实践后的思考
1.设情景,要选准“问题”,围绕课题,巧设“悬念”。活动设计上充分考虑学生的实际,确定的教学起点定位适当。教学策略上以一个真实的问题作为教学活动的立足点。
2.不同内容的课,要有不同的教学策略。协作探究实验教学比较适用于对自然规律、现象的探索与验证以及生产生活中有较大开放性的自然现象的研究。
3.由于学生的个体差异较大,分组、提问时应更多地关心和帮助主体参与度低的学生,教师的介入与帮助的时机选择要恰当。
4.探究活动要尽可能地为学生创造机会,留给足够的思考时间,让更多的个体参与发表自己的观点,因此在教学中要处理好活动内容与教学时间的矛盾,在实验的内容上要有所筛选,由学生自己选择感兴趣的研究方案进行探究,使学生有交流的时间,充分而全面地展示学生的设想。
“协作探究”实验教学的研究结果印证了培养学生科学思维方法,提高学生科学素养,培养创新意识的课题研究目的。“协作探究”可以充分发挥学生学习的主体作用,有利于形成探究过程的技能,养成积极、自主的学习态度,容忍歧义的态度和行为习惯,对知识采取试验性的态度,有根据地坚持己见不盲从,这些传统教学中缺少的正是协作探究实验教学的长处。
由以上实验报告我们可以看到,其基本结构主要包括以下几部分。
一、标题
实验报告的标题是实验的实质,一般可直接用课题名称作为标题。
二、研究工作概述
研究工作概述有时也用“引言”表述。这是报告的“前言”部分,要写清的是课题要解决什么问题以及为什么要研究这个问题。应向读者提供有关的背景材料,如阐述研究的目的、范围,主要概念和术语的解释等,使读者理解并能评价你的研究。还应扼要叙述一下这项研究的理论价值和实际意义,即它在哪些方面能提供新的认识,它对教育教学实践的指导意义等。在这里还应对与本课题有关的研究作一概述,阐明所研究问题的研究情况和已达到的水平,了解他人是否已经做过此项研究,因为重复他人的研究并无多大价值,浪费了时间和精力。在这里还应注意,对别人的研究成果应作客观、恰当的评价。这些阐述不仅要避免含糊不清,或一带而过,更要避免用夸大、空泛的词句来说明课题的意义,同时还应注意篇幅不要过长。例文中的第一部分“问题的提出”就是对课题的意义和研究工作的概述。
三、课题的界定及研究的理论基础
这是对课题研究的内容、适用的范围与条件的界定,要让读者清楚课题的研究内容、范围与条件。例文中课题的“协作探究实验教学”是指在教师的组织指导下,组内学生之间与不同小组之间的学生根据一定的目的,自主地参与学习的实验活动,内容、范围与条件表达清楚。同样对“协作探究”也作了界定,有教师与学生之间、学生与学生之间的协作;而探究则是对科学现象、科学问题、科学原理的探索。而对理论基础的阐述则体现的是研究时所设定的相关理论与假设。
四、实验方法与操作策略
方法是科研报告的主体部分。实验方法也是实验报告要表述的内容之一,包括方法、条件与策略,对于行动研究则要有具体的实验目标与操作策略。
在这里要向读者交代实验所采用的方法和大体的研究程序,使读者能了解研究的整个过程,它的作用是举足轻重的。如果这部分的内容能给人以方法科学的印象,那么将会给读者留下其结果可靠的感觉,因而能明显增加报告的可信度。这部分主要内容有:
1.怎样选择实验的对象,即被试的选择方法。说明是在什么范围内用什么方法抽取被试的,样本的随机程度及其代表性如何,被试的人数是多少。
2.说明实验的组织形式。采用的是单组、等组,还是轮组实验等,分组的依据是什么。介绍基础测定的内容、方法和评定标准。
3.说明实验变量和如何对其进行实验处理。
4.说明控制了哪些无关因子,是采用什么方法加以控制的。
5.说明评定实验结果的指标是哪些。
6.说明实验操作的基本步骤。
五、分析研究结果
实验结果因课题而异,最好有数据或典型案例、事例。有数据统计的可以用图表,明确实验因子与实验结果之间的关系,典型案例、事例能说明解释实验结果,使实验有说服力。结果分析是研究报告的中心部分,它要反映研究所得的结果和作者对这些结果的解释。结果是指通过实验测试和调查研究所得出的结论以及统计处理的意见。分析是将结果进行概括,从中提炼出规律性的认识。撰写这部分时应注意,对结果的分析要定性和定量相结合,数据尽量要作统计处理,要把实验结果和研究者的解释明显区分开来。
六、阐述、讨论研究结果
分析与讨论则体现了研究的精神与实事求是的态度,一般对课题研究成果的得失分析,进一步探讨不足与存在的困惑,也可以是今后继续研究的设想,这些可以为今后的研究明确方向,少走弯路。这部分是对结果作理论分析和阐明研究的意义以及指出研究中可能存在的问题。同时,也要根据结果来回答前言中所提出的问题。一般可以就以下几个问题展开讨论。
1.研究工作的理论意义和可能有的实用价值。
2.说明研究的准确性和可靠性,阐明结论的科学性体现在什么地方。
3.阐述研究结论与假设的符合程度,分析其原因。
4.对研究结果作理论上的分析和讨论。
5.提出本课题研究所遗留的问题,或者需要进一步深入探讨的问题及其可能的研究途径。
七、小结
在结果分析和讨论的基础上,经过周密的逻辑推理和分析概括,形成全文总的结论。用简洁的文字集中反映作者的研究成果,表达作者的见解和观点。
当然实验结论表述一定要准确明确,得出的结论要符合逻辑。
第二节 教学调查报告的写作
对某种教学现象调查后,对其结果整理成的文字材料,就是教学调查报告。其作用是就某一科研课题搜集材料、罗列现象,在整理过程中发现问题、提出问题,经过分析、归纳综合,揭示出事物的本质,探索事物内部联系及其规律,找出解决问题的方法和途径。调查报告一般包括序言、主体、结论这三个基本部分。调查报告结构由以下几个组成部分:
一、题目。应以简练、概括、明确的语句反映所要调查的对象、领域、方向等问题。题目应能概括全篇,引人注目。