信息技術條件下自主探究學習模式的研究

宗若燦

一、模式界定

小學科學信息技術條件下的“問題突破，自主探究”學習模式是以多元智能理論為指導，利用信息技術的優(yōu)勢，提高學生自主探究能力的學習模式。其中“問題突破”是自主探究學習的切入點，是指利用教學情境提供的可進行深入探究的材料，發(fā)現(xiàn)其中的探究性問題，并展開合理猜測與假設。“自主探究”是自主探究學習的歸宿，是指學生根據(jù)提出的猜測與假設，能夠制訂出切實可行的探究計劃，利用已有的知識經(jīng)驗進行自主探究。該學習模式可以分為四個流程：觀察材料，提出問題——進行猜想，提出假設——設計方案，自主探究——匯報成果，自主發(fā)思。此模式下的自主探究學習是利用信息技術和豐富的探究資源，在教師的有效指導下自主提出有價值的探究問題，再設計出切實可行的探究計劃，最后進行深入的自主探究。

二、操作模式

教育家夸美紐斯曾說：“一切知識都是從感官開始的?！笨茖W探究過程首先是從觀察探究材料開始的，學生天生的好奇心是科學學習的起點，教師必須利用學生對探究材料產(chǎn)生的興趣進行引導，使其轉化為積極的探究欲，并根據(jù)自己的知識能力和生活經(jīng)驗提出可探究的問題。在這一環(huán)節(jié)中，教師必須利用探究材料創(chuàng)設出各種教學情境，使學生通過觀察后能夠提出有價值的探究問題。在教學中，教師要營造出寬松的學習氛圍，激活學生的科學思維，利用已有的知識基礎和生活經(jīng)驗提出有探究價值的問題。

策略一：利用教學情境，提出疑問

巴爾扎克說過：“打開一切科學大門的鑰匙都毫無疑義的是問號，開發(fā)學生的潛能，必須鼓勵學生從質疑開始?！比欢鴮W生的問題意識并不是憑空產(chǎn)生，而是需要一定的情境。富有啟發(fā)性的教學情境可以激發(fā)學生的學習欲望，它所蘊含的科學信息能溝通學生的生活經(jīng)驗與知識背景，開啟學生的科學思維，提高學生的問題意識。

策略二：利用認知矛盾，提出疑問

學生對科學知識的學習離不開自己的生活經(jīng)驗和原有的知識水平，當新知與之出現(xiàn)矛盾產(chǎn)生失衡狀態(tài)時，心中自然會產(chǎn)生疑問，而這種疑問正是學生自主探究的動力源泉，

例如，在教學《一切都在運動中》一課時，由于學生對運動和靜止的概念有一定的了解，但并沒有理解這兩個概念的真正內涵，教師便利用多媒體課件出示兩張對比畫面，引導學生觀察兩張畫面中哪些物體發(fā)生了運動？學生通過認真觀察，發(fā)現(xiàn)了一些物體發(fā)生了位移，據(jù)此判斷出運動的物體。教師抓住時機，引出問題：你是怎樣判斷出這些物體是運動的？學生根據(jù)大樹是靜止的，從而判斷出物體運動的標準。這時教師再次利用多媒體動畫課件，將畫面變成地球上的一個點，然后提出問題：剛才畫面中的大樹靜止不動，可地球是運動的，那么大樹是靜止的，還是運動的？學生一時無語，不知如何解釋，此時學生提出可探究的問題：怎樣判斷一個物體是否在運動？學生通過認知上的矛盾沖突，抓住了新知的生長點，完成了新知的主動建構。

策略三：利用觀察分析，提出疑問

李四光說過：“觀察是得到一切知識的一個首要步驟?！睂μ骄坎牧线M行觀察分析是自主探究的開始，是科學探究重要的學習方法之一。觀察不僅要調動多種感覺器官，更重要的是要抓住探究材料的特點進行重點觀察。

環(huán)節(jié)二：進行猜想，提出假設

當提出了有價值的探究問題后，必須結合自己的知識經(jīng)驗，發(fā)揮小組合作學習的力量，抓住疑問點、矛盾點，相似點進行猜想，提出合理的假設，這是進行自主探究的前提。

策略一：結合生活經(jīng)驗，抓住聯(lián)系點

學生對科學知識的認知并不是一片空白，日常生活中接觸了大量的科學現(xiàn)象，了解到了一些科學常識，這些都是學生學習科學的重要基礎。課堂教學中，教師可以聯(lián)系學生的生活實際創(chuàng)設問題情境，進而進行猜想，提出假設。

策略二：找出認知沖突，抓住矛盾點

學生的知識水平還處于較低的階段，對一些事物、概念的認識還較模糊，教師便以此為切入點，為學生提供有結構的探究材料，創(chuàng)設出認知沖突情境。認知沖突情境中的矛盾往往能激起學生的探究欲望，是學生持續(xù)深人探究的動力源泉。教師可以引導學生認真觀察材料，找出其中與自己認知水平相悖的矛盾點，據(jù)此進行合理的猜測與假設。教師要根據(jù)學生提出的問題，了解學生的前概念，抓住學生在認知上存在的問題，有針對性地調整教學方法，讓學生通過親身探究過程體會、領悟，從而建構新知識。

策略三：利用類比遷移，抓住相似點

學生的學習是將新的知識內容納入到自己已有的知識結構中的構建過程，教師應當把學生原有的知識經(jīng)驗作為新知識的生長點，利用類比遷移的方法建立起兩者之間的聯(lián)系，引導學生抓住其中的相似點進行猜測與假設，進行主動地建構知識。

環(huán)節(jié)三：設計方案，自主探究

小學科學是以探究學習為主的學科，在探究的過程中設計探究方案是自主探究重要的一環(huán)。由于學生的學習基礎、生活經(jīng)驗、思維方式、主觀能動性等方面的不同，自主探究的能力存在著差異。在引導學生自主探究學習時，教師要指導學習方法，讓學生逐步學會自主探究學習。

（一）探究方案的內容

實驗器材、實驗步驟、探究結論。

（二）設計探究方案的程序

程序一：相互討論，制訂方案。

討論是學生思維相互碰撞的過程，在這一過程中學生可以發(fā)揮各自所長，充分表達自己的觀點，經(jīng)過爭辯相互補充、啟發(fā)，進而制訂出合理的探究方案。

程序二：師生研討，完善方案。

學生是科學學習的主體，只有充分發(fā)揮學生學習的主動性，學生才能完成所學知識的意義建構，然而學生的生活經(jīng)驗和知識基礎還處在初級階段，因此教師必須充分發(fā)揮主導作用，為學生的探究方案提供必要的指導。

例如，在教學《水在加熱和冷卻后》一課時，學生相互討論制訂出了尚不完善的探究方案，此時教師充分肯定學生制訂的探究方案的可行性，并提示兩點：（1）塑料的導熱性較差。（2）直接將冰塊放人容器中的溫度不足以低到形成霜。學生再次展開討論，決定將塑料瓶換成易拉罐，但無法解決第二個問題，教師及時介紹冰塊加食鹽制冷的方法。經(jīng)過師生共同研討，最終完善了設計方案。

環(huán)節(jié)四：匯報成果，自主反思

《學記》中說：“學然后知不足，教然后知困。知不足，然后能自反也；知困，然后能自強也?！睂W生的自主反思是學生對自己課堂學習進行有效調控的基礎，是學生主動建構知識的主要表現(xiàn)形式。待自主探究結束后，小組便開始展開成果匯報，對于不同觀點其他同學可以大膽提出質疑。通過質疑、爭辯，學生的科學思維在碰撞的過程得以深化。在探究后學生經(jīng)歷反思，這樣可以從中感悟到探究方法的科學性，收獲的是科學探究的經(jīng)驗。學會自主反思是對自己學習狀態(tài)的自我反省，是學生進入自主探究狀態(tài)的重要標志。

自主反思可以從以下角度入手。

角度一：反思自己的學習方法

科學探究離不開良好的學習方法，在探究過程中通過觀察、比較、分析方法等提出問題，然后利用討論、聯(lián)想、聯(lián)系原有知識基礎、生活經(jīng)驗等方法進行猜測與假設，再通過師生討論等方法設計探究方案，進而展開自主探究。

角度二：關注自己的學習效果

對自己學習成果的關注是學生自主學習的重要表現(xiàn)，通過關注學習效果可以激發(fā)學習的主動性，找出學習上的差距，尋求解決的辦法，主動進行彌補。

角度三：關注自己的學習態(tài)度

學習是學生主動建構知識的過程，而積極的學習態(tài)度是促進學生主動建構的前提。只有學生以積極的學習態(tài)度參與到課堂教學中來，這樣才能以飽滿的熱情，堅強的意志，主動地進行科學探究活動。