信息化環(huán)境下科學(xué)探究學(xué)習(xí)研究

陸海鋼 管廷昭

【摘 要】科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展帶來了信息技術(shù)革命，以計算機(jī)技術(shù)為代表的信息技術(shù)在教育領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。探究式教學(xué)越來越多地融入信息化特征，基于信息技術(shù)環(huán)境下的“探究式教學(xué)”形式成為教學(xué)改革的重要研究領(lǐng)域。本文通過分析信息技術(shù)環(huán)境下探究式教學(xué)的特點，總結(jié)有效的教學(xué)模式為提高教學(xué)質(zhì)量提供新的思路。

【關(guān)鍵詞】信息化 探究式教學(xué) 研究

1 探究式教學(xué)的概念

所謂探究，就其探究式本意來說是探討和研究。探討就是探求學(xué)問，探求真理、探本求源；研究就是研討問題，追根求源和多方尋求答案，解決疑問[1]。在探究式教學(xué)開展過程中，教師提出問題為教學(xué)活動中心，學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過發(fā)現(xiàn)問題，通過開展討論、查閱資料等活動提出解決問題的方法。探究式教學(xué)模式通過激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，將傳授知識的過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動探究知識的過程；探究式教學(xué)重視探究能力的培養(yǎng)，在探究中獲得科學(xué)的結(jié)論，形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。教師創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)造性思維去獲得親身實證的知識，培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的能力；讓學(xué)生養(yǎng)成探究的態(tài)度和習(xí)慣，逐步形成探究的技巧。

探究式教學(xué)可以總結(jié)為： 學(xué)生在學(xué)習(xí)概念和原理時，教師只是給他們一些事例和問題，讓學(xué)生自己通過閱讀、觀察、實驗、思考、討論、聽講等途徑去獨立探究，自行發(fā)現(xiàn)并掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論的一種方法。

2 信息化環(huán)境下探究式教學(xué)的特點

2.1 新穎的教育手段，更利于教師引導(dǎo)學(xué)生從事探究性活動

在信息化環(huán)境下，教育技術(shù)手段不斷發(fā)展，以計算機(jī)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)為探究式教學(xué)提供了更易于實現(xiàn)和操作的物質(zhì)基礎(chǔ)。[2]

探究式教學(xué)開展的第一步，就是所探究問題的提出。這關(guān)鍵的一步直接影響探究式教學(xué)的順利進(jìn)行，決定探究教學(xué)能否達(dá)到預(yù)期效果。在信息技術(shù)環(huán)境下豐富的教育資源，教師可以根據(jù)不同的探究內(nèi)容，選擇不同的信息媒體，如電視、電影或者網(wǎng)絡(luò)等，提出有針對性的問題來設(shè)定探究任務(wù)、引導(dǎo)探究方向。如在課堂上，教師就可以采用開放的、互動的導(dǎo)航網(wǎng)頁形式呈現(xiàn)某一問題的相關(guān)內(nèi)容，引起學(xué)生興趣，從而提出正待探究的問題。

2.2 豐富的信息資源，有利于學(xué)生方便獨立地獲取知識

信息技術(shù)發(fā)展最大的代表之一就是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展，各類資源網(wǎng)站、教學(xué)網(wǎng)站、專家主頁、電子期刊獎、網(wǎng)絡(luò)教室等等，涵蓋文史法商工等各個學(xué)科，學(xué)生在收集數(shù)據(jù)的探究過程極為方便。

2.3 多樣化的信息呈現(xiàn)方式在探究過程中充滿了自主性、趣味性和效率

探究式教學(xué)是以學(xué)生為主體的，相互促動、積極的、有意義的學(xué)習(xí)過程。在網(wǎng)絡(luò)中海量的信息以生動直觀的信息呈現(xiàn)方，多樣化資源情境、案例情境、問題情境和活動情境，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，積極參與和主動探究。學(xué)生思維活躍，主動性強(qiáng)，提高了對問題的興趣，探究過程的效率也得到了極大的提高。

2.4 虛擬化的教學(xué)環(huán)境，探究教學(xué)的開展超越時空并具有開放性

網(wǎng)上遠(yuǎn)程教學(xué)、在線學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)課程、虛擬學(xué)校等基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)手段，使得學(xué)生可以在不同的地方圍繞同一探究的問題進(jìn)行探究、交流、討論，更廣域的學(xué)習(xí)探究群體，有助于促進(jìn)學(xué)生對問題的理解和認(rèn)識，激發(fā)更獲得思想碰撞，有利于引發(fā)新的有價值的問題。

3 信息化環(huán)境下探究教學(xué)基本模式

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提出，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動必須與具體的學(xué)習(xí)任務(wù)或問題相結(jié)合；應(yīng)該相互協(xié)作交流中進(jìn)行意義建構(gòu)。應(yīng)該以探索問題來引動和維持學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的興趣和動機(jī)；應(yīng)該創(chuàng)建真實的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生在“現(xiàn)實”的情境中進(jìn)行學(xué)習(xí)；要讓學(xué)生必須擁有學(xué)習(xí)的主動權(quán)、擁有自我評價和反思的機(jī)會等。[3]信息技術(shù)環(huán)境下的探究式教學(xué)模式主要以下幾種：

3.1 有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨立解決問題的能力“任務(wù)驅(qū)動”模式

實施“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)活動，是為了激發(fā)起求知欲望，培養(yǎng)獨立探索、開拓進(jìn)取的自學(xué)能力。需要對教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行精心的設(shè)計。

“任務(wù)驅(qū)動”中將教學(xué)內(nèi)容隱藏在任務(wù)中，通過分析任務(wù)，學(xué)生提出分析問題并解決問題。任務(wù)的設(shè)計要根據(jù)學(xué)生知識能力、具體教學(xué)內(nèi)容的詳細(xì)設(shè)計。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力，具備獨立發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力。學(xué)生通過分析任務(wù)，用舊知識去完成任務(wù)，并發(fā)現(xiàn)不能獨立解決的問題，這個問題也就是新的知識，此時學(xué)生就有了極強(qiáng)的求知欲，此時老師將新知識傳授給將起到事半功倍的效果。

在教學(xué)中，“任務(wù)驅(qū)動”是比較重要的探究式教學(xué)模式。通過提供任務(wù)目標(biāo)、基礎(chǔ)條件，由學(xué)生通過數(shù)字化教學(xué)資源庫完成任務(wù)，開展自主學(xué)習(xí)。

3.2 有助于培養(yǎng)團(tuán)隊配合能力的協(xié)作式教學(xué)模式

以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為載體，多媒體等技術(shù)支撐，學(xué)生針對同一個學(xué)習(xí)任務(wù)合作交流互助完成，促使學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)內(nèi)容更加深刻的理解與掌握，具有自發(fā)性、合作性、多樣性、高效性的特點，一般以團(tuán)隊合作為主要學(xué)習(xí)方式，開展探究教學(xué)。

一般分為五個步驟設(shè)計教學(xué)過程：

（1）根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)合適的情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下信息內(nèi)容巨大，學(xué)習(xí)者容易被干擾，必須學(xué)習(xí)明確目的。明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)決定了學(xué)習(xí)的內(nèi)容，有利于對學(xué)習(xí)效果開展評價。

（2）根據(jù)學(xué)生的個人特點從知識結(jié)構(gòu)、認(rèn)知能力等方面制定學(xué)習(xí)計劃，選擇適合的學(xué)習(xí)策略；根據(jù)學(xué)習(xí)者自身特點分配學(xué)習(xí)小組，互幫互助，展開合作與探索。

（3）小組成員在明確學(xué)習(xí)任務(wù)獲得信息之后，要注重與其它小組成員進(jìn)行討論交流。在學(xué)習(xí)中獨立學(xué)習(xí)、合作互助，實行優(yōu)勢互補(bǔ)，與同伴密切溝通與積極協(xié)作過程中理解對學(xué)習(xí)內(nèi)容。教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程，對學(xué)生遺漏問題、總結(jié)有誤等情況進(jìn)行引導(dǎo)矯正。學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)教室、在線教學(xué)平臺、遠(yuǎn)程視頻會商系統(tǒng)開展協(xié)作學(xué)習(xí)。

（4）小組內(nèi)學(xué)生就某一問題做出答案達(dá)成共識后，通過網(wǎng)絡(luò)教室、視頻會議系統(tǒng)向全班匯報學(xué)習(xí)成果，由教師和其它組的學(xué)生進(jìn)行評價，提出意見和建議。

（5）學(xué)生要及時總結(jié)協(xié)作過程的心得，獲取的新知識和方法如何在以后的學(xué)習(xí)里運(yùn)用。

3.3 有助于學(xué)生知識主動構(gòu)建的問題探究式教學(xué)模式

問題探究式教學(xué)以“問題解決”為中心，以主體教育和建構(gòu)主義教育理論為基礎(chǔ)，以學(xué)生的學(xué)為主體，通過學(xué)生主動探索問題的科學(xué)真相，學(xué)生在學(xué)習(xí)中理解并開展科學(xué)研究。主要工具有網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、在線課堂、教學(xué)博客、數(shù)字化資源庫、移動學(xué)習(xí)等。

（1）創(chuàng)設(shè)與要解決的問題相關(guān)的情境，提供生活實例或相關(guān)資料，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，建立良好的學(xué)習(xí)心理傾向。

（2）學(xué)生通過分析問題，查找有助解決問題的知識點，確定解決問題的辦法。

（3）小組成員通過相互合作，共享有關(guān)信息，共同分析問題得出結(jié)論，有助于培養(yǎng)自主思維能力，認(rèn)識到交流與合作對解決問題的有益幫助。

（4）教師在學(xué)生總結(jié)的基礎(chǔ)上開展強(qiáng)化練習(xí)，鞏固學(xué)習(xí)成果。

3.3 有助于學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的“自主型”教學(xué)模式

該教學(xué)模式依托信息技術(shù)，尊重學(xué)生獨立人格，發(fā)展學(xué)生個性，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的積極性和主動性，以學(xué)生更好地學(xué)會學(xué)習(xí)為目標(biāo)的一種學(xué)習(xí)思想和學(xué)習(xí)形式。高校教學(xué)尤其研究生教學(xué)，以教為輔，自學(xué)為主，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教師的指導(dǎo)輔助下，以自主學(xué)習(xí)作為獲取知識的主要途徑。

（1）教師從不同角度、類型和觀點設(shè)計不同的與主題相關(guān)的問題情境。該問題情境真實、適應(yīng)性強(qiáng)，有利于學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)環(huán)境。

（2）與主題相關(guān)的知識構(gòu)成呈現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)網(wǎng)頁，有利于學(xué)生獲取。

（3）學(xué)習(xí)網(wǎng)頁具有學(xué)生交流、討論、展示等功能，學(xué)生可以開展協(xié)作學(xué)習(xí)。教師要引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成共識，促進(jìn)學(xué)生理解和深化學(xué)習(xí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)造思維和合作學(xué)習(xí)能力。

（4）網(wǎng)上教學(xué)評價時效性高，達(dá)到調(diào)控、反饋、矯正的功能。主要分為學(xué)生自評、小組評價、學(xué)生互評等形式。

（5）教師要及時分析學(xué)生的匯報、總結(jié)，提出合適的建議，引導(dǎo)學(xué)生回憶、反思學(xué)習(xí)過程，比如同伴值得自己學(xué)習(xí)的地方，如何發(fā)現(xiàn)規(guī)律，學(xué)到了哪些新的知識、技能、方法，如何應(yīng)用到后面的學(xué)習(xí)中，怎樣才能有效的提取知識的要素，怎樣有效快速的查找信息。

3.5 有助于培養(yǎng)獨立思考能力的“主題探究式”教學(xué)模式

大學(xué)教育以培養(yǎng)學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”為目標(biāo)，主題探究式教學(xué)模式最大的特點是學(xué)生不僅在“做中學(xué)”，更要在“研究中學(xué)”。培養(yǎng)學(xué)生獨立思考與解決問題的能力，學(xué)生不僅僅簡單的解決問題，還要學(xué)會推敲問題的性質(zhì)，達(dá)到意義構(gòu)建的目的。通過信息技術(shù)，為學(xué)生提供教育技術(shù)手段，開展主題探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)探究能力。

（1）導(dǎo)入情境激發(fā)學(xué)生研究的興趣，向?qū)W生明確主題學(xué)習(xí)的要求和重點。

（2）引導(dǎo)學(xué)生分析任務(wù)，總結(jié)已知條件、目標(biāo)，鼓勵學(xué)生開展猜想，大膽提出解決問題的方案。

（3）學(xué)生分組后，向小組成員分配任務(wù)，提供信息資源，力求學(xué)生能夠獨立操作，最后進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)。

（4）小組間交流信息以及解決問題的思路想法，提出解決方案再加以驗證。

（5）對研究結(jié)果進(jìn)行討論、評價，整合分析，撰寫學(xué)習(xí)報告，確定最佳方案。

（6）要求學(xué)生對研究的過程加以回憶和思考，總結(jié)主題學(xué)習(xí)收獲，及解決問題的基本思想與方法等。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馮克誠.田曉娜.最新教學(xué)模式全書.國際文化出版公司.

[2] 錢小莉.關(guān)于信息技術(shù)環(huán)境下探究式教學(xué)模式的研究.時代教育（教育教學(xué)版）， 2009年08期.

[3] 何克抗.建構(gòu)主義的教學(xué)模式、教學(xué)方法與教學(xué)設(shè)計[J].北京師范大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），1997，（5）.

基金項目：南京信息工程大學(xué)教學(xué)改革課題（11jy055）；江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究2015年度課題（2015-r-44935）。