教学模式
结构
探究训练有5个阶段(见表6-3)。阶段1,学生面对问题情境。阶段2和阶段3,搜集资料,包括确认和实验。在这两个阶段中,学生先提出一系列问题,教师用“是”或“不是”来回答,然后针对问题情境进行一系列的实验。阶段4,学生将搜集到的资料加以组织并尝试着对问题做出解释。最后,阶段5,学生分析自己在探究过程中使用的解决问题的方法。
表6-3 探究训练模式结构
阶段1要求教师给学生提供一个问题情境并讲解探究的步骤(目的以及“是”或“不是”问答的步骤)。类似于前面提到的金属片受热弯曲一类疑难问题的设计需要一定的深思熟虑,尽管这个策略的基础也可以是一些相对简单而不需要太多背景知识的问题,例如智力游戏、谜语或者魔术。当然,它的最终目的是使学生尤其是那些年龄大一点的学生亲身经历那种类似于学者们创造新知识的过程,但是,探究的起点却可以是非常简单的概念。
这里所说的问题应当有一个显著的特征,即包含有与我们的观念或现实相冲突的事件。从这个意义上说,并不是每一个疑惑都可以成为问题的。可能某个疑惑之所以成为疑惑仅仅因为我们不知道答案,然而要想解答它却并不需要新的概念,因而没有对它进行探究的必要。我们指出这一点是因为有时候教师所提出的问题并没有达到这一标准,在这种情况下,学习活动没有超出“20个问题”的套路。即使这个问答活动有它自身的价值,它也不能与科学的探究混为一谈。
阶段2,确认阶段,学生搜集关于自己看到或经历过的这个问题的信息。阶段3,实验阶段,学生们将新的条件引入问题情境以此来观察事物是否会发生不同的变化。尽管确认和实验被区分为两个阶段,然而在这两个阶段之间学生的思考和他们提出问题的类型通常是互相交叉的。
实验有两个作用:探索和直接验证。探索——改变事物的条件以观察它是否变化——并不一定需要一种理论或假设作指导,但却可能会为某一理论提出某些观点或意见。当学生检验一种理论或假设时,直接验证就出现了。把一个假设转变成一项实验的过程并非易事,需要付诸实际。哪怕仅仅考察一种理论也会需要许多验证和实验的问题。我们发现即使成熟的成年人也倾向于简单地说“我认为它应该与某某理论有关……”而不是具体思考出一系列可以用来检验这一理论的问题。此外,几乎没有什么理论能够在仅仅做完一项实验后就被推翻。虽然在第一次实验不能支持它时人们很容易想到立刻把它“扔掉”,然而这样做却是非常错误的。教师的任务之一就是当学生已认定某一变量无用而实际情况并非如此时去指导他们。
教师的第二个作用是帮助学生增加获得信息的类型,以此来拓宽学生的探究范围。在确认这个过程中,学生提出的问题可能会涉及对象、事件、条件和性质等方面。对象问题是要确认探究对象的身份或性质的特征(这把小刀是由钢制成的吗?这种液体是水吗?)。事件问题是试图确认某一现象的发生或实质(小刀第二次变弯曲了吗?)。条件问题涉及某一特定时间下探究对象或系统的状态(当教师把小刀举起并让大家看到它弯曲时它的温度高于室温吗?加入这种液体后颜色发生变化了吗?)。性质问题是要确认探究对象在特定条件下的反应以此来获得建立理论所需的新信息(铜遇热时总是会弯曲吗?)。因为学生很难全面确认问题的所有这些方面,所以教师要明确意识到他们所需要的信息类型并引导他们改变提问的类型。
在阶段4,教师要求学生组织资料并做出解释。从理解搜集到的信息到从中得出一个清晰的解释,这之间存在着一个智力跳跃。有些学生可能会感到困难,他们给出的可能是不充分的解释,或者忽略了实质性的细节。有时几种理论或解释可能以同一资料为基础,在这种情况下,要求学生陈述他们的解释常常有助于使可能的假设变得清晰。然后把它们全部集中起来就可以形成一个对问题情境的充分的解释。最后,在阶段5里,要求学生分析自己的探究方式。他们可以确认哪些问题最有效并且寻找最有效以及最无效问题的发展线索,找出他们最需要的以及没有得到的信息的类型。这一阶段十分重要,它可以使我们充分意识到探究的过程并且系统地加以发展。(https://www.daowen.com)
社会系统
按照萨其曼的观点,这一社会系统应该是合作和严谨的。尽管主要由教师控制的探究训练模式的系统是相当严密的,然而它同样包容与此有关的其他观点。在探讨这些观点时教师和学生应平等地参与。进而,教师应鼓励学生尽可能大胆地独立探究。当学生学会了探究的原理后,就可以将探究活动进一步扩大到利用资料来源与其他学生对话、试验以及与教师讨论等方面。
经过一段时间以教师为主导的探究活动之后,学生就可以在更多地由自己控制的环境中进行探究活动。教师可以在教室里设置一个刺激事物,启发学生单独或组成非正式小组进行探究,在探究活动和搜集资料之间来回转换。这一方法使得学生可以在探究活动和独立研究之间自由进退。这种探究训练模式特别适用于开放式课堂,在那里教师的角色是教学的管理者和督导人。
在探究的开始阶段,教师的任务是选择或创设问题情境,依照探究步骤控制学生的探究过程,根据学生的探究进展情况提供必需的信息资料,指导初次练习探究的学生熟悉过程以及帮助学生展开对于问题情境的讨论。
反应原则
教师的作用在阶段2和阶段3最为重要。在阶段2,教师的任务是帮助学生进行探究而不是代替他们去做。如果学生的提问不能用“是”或“不是”来回答,教师必须要求他们复述问题,重新置他们于问题情境之中并以此来激励他们收集相关资料。必要时,教师可以通过提供新信息、引导大家集中于某一特定问题或是自己提出新问题等方法来推动探究的进行。在最后一个阶段,教师的任务是使探究活动直接指向过程本身。
支持系统
最理想的支持系统是:一组挑战性的资料,一个明了探究过程及其方法的教师以及与问题有关的材料。