探究科學(xué)實驗小組的有效分組模式

（深圳塘尾萬里學(xué)校 廣東深圳 518000）

《初中化學(xué)新版課程標(biāo)準(zhǔn)解析與教學(xué)指導(dǎo)》關(guān)于如何開展科學(xué)探究活動是這樣闡述：讓學(xué)生有更多地機會主動地體驗科學(xué)探究地過程，在知識的形成、相互聯(lián)系和應(yīng)用的過程中養(yǎng)成科學(xué)探究的態(tài)度，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，在“做科學(xué)”的探究實踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力?，F(xiàn)代教育中的“科學(xué)”不只是靜態(tài)的科學(xué)結(jié)論，而且包含動態(tài)的科學(xué)過程。所以，科學(xué)的本質(zhì)是一種探究活動，它的本質(zhì)特征就在于向未知發(fā)起挑戰(zhàn)，利用人類的已知探究未知領(lǐng)域?？茖W(xué)是探究過程和只是結(jié)論的統(tǒng)一，學(xué)習(xí)科學(xué)的最有效方式就是“做科學(xué)”[1]。在我國傳統(tǒng)的科學(xué)教育中 ，并沒有十分明確地提出小組合作學(xué)習(xí)。這種狀況由于新的科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)的推出而有了改變[2]。新的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在其教學(xué)建議部分指出:“鼓勵學(xué)生合作學(xué)習(xí) ，利用協(xié)作性的小組形式開展探究活動 ，使每個人都能參與小組工作 ，使學(xué)生認(rèn)識到小組的成員在探究活動中各有所長 ，其知識和技能可以互補 ，通過這種活動培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神”[2]。

一、前期狀況

1.科學(xué)實驗小組概況

2015年之前，物理、化學(xué)、生物合并為一個學(xué)科，稱為科學(xué)，一名老師任教。涉及的實驗課，由于教師本身的專業(yè)限制，學(xué)校各科目實驗室也未能完善，各種困難，導(dǎo)致學(xué)科學(xué)生實驗開展不如人意。如筆者大學(xué)所學(xué)科目為化學(xué)教育，對化學(xué)專業(yè)知識較為熟悉，而物理生物的專業(yè)素養(yǎng)稍弱。學(xué)校物理化學(xué)生物各一個實驗室。錯開時間上課，勉強每個班都能到實驗室上課。各個科目都有相應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)要求的學(xué)生必做實驗以及教師演示性實驗。學(xué)生必做實驗，一般是在實驗室進(jìn)行，筆者所進(jìn)行的學(xué)生實驗，更多的是完成任務(wù)性的操作，為了做這個實驗而去做，對于學(xué)生實驗的組織模式缺乏思考和實踐。一般開展模式，都是把學(xué)生帶到實驗室，直接按照教室的前后座臨時組建實驗小組，或者隨意座位臨時組建實驗小組。教師和學(xué)生的目的都直奔實驗操作過程，而輕視實驗結(jié)果的分析，對于學(xué)生實驗的形成性評價更是少。這種實驗組織模式，筆者認(rèn)為是隨意實驗，機械組織。

2.隨意組織實驗的弊端

筆者認(rèn)為前期的科學(xué)實驗組織非常亂，純碎是為了完成實驗而去實驗室。物理、化學(xué)、生物學(xué)科雖都?xì)w為自然科學(xué)，但各學(xué)科本身的學(xué)科素養(yǎng)，涉及的學(xué)生實驗要求，操作規(guī)范等等完全不相同。若老師在引導(dǎo)過程沒有注重組織的科學(xué)性，則難以培養(yǎng)學(xué)生的自然學(xué)科素養(yǎng)。同時，過于隨意的實驗組織對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣打擊較大，學(xué)生在實驗過程中絲毫不能體驗到合作、探究、交流、歸納，反思等等過程，整個過程沒有自發(fā)的參與學(xué)習(xí)，更多的是被動參加，知識與能力的養(yǎng)成，無從評估，缺乏實驗過程的合作、探究與交流，情感態(tài)度與價值觀的養(yǎng)成這塊基本空白。久而久之，沒有挑戰(zhàn)，沒有目標(biāo)，按部就班地完成，學(xué)生對所謂的學(xué)科實驗自然失去興趣。

二、分科教學(xué)后實驗狀況

分科教學(xué)后，學(xué)校實驗硬件不斷改善，教師對于組織學(xué)生實驗的熱情也空前高漲。對學(xué)生實驗的關(guān)注度不斷加強，居于生本教育的思想，無論是物理、化學(xué)、還是生物學(xué)科以及小學(xué)科學(xué)學(xué)科，都將實驗活動過程，學(xué)生才是探究活動體驗的主體這個位置擺正。只要明確是學(xué)生實驗，各備課組基本都有策劃，組織學(xué)生到實驗室做實驗。這個階段，教師關(guān)注得更多的是保證學(xué)生能到實驗室做實驗以及教師自身對實驗教學(xué)過程的設(shè)計，教學(xué)效果的提升。走進(jìn)各班的實驗課堂，有固定的實驗小組人員的搭配。一搭配，一組合就是一個學(xué)期，也有一些班級的實驗小組是跟班主任所安排的管理小組是一致的，沒有任何改動，直接搬用。明顯地，這個階段，教師比較滿足與實驗條件的改善，還未開啟對實驗小組有效性的思考與探索。對于實驗效果的評價也還沒有系統(tǒng)的梳理，處在表面感知階段。沒有基于實驗教學(xué)的特殊性，思考實驗小組與班級管理小組的異同，針對性弱。

三、針對實驗教學(xué)的分組模式

隨著實驗室硬件的改善，科學(xué)老師提出用心經(jīng)營科學(xué)科組的實驗課堂，不滿意目前的實驗課堂狀態(tài)，過于機械和隨意。探究適合本校的實驗有效模式，重點是針對實驗小組的有效性。經(jīng)過兩年的上課實踐對比，筆者和同事們對實驗課堂的分組有一些實踐心得。

第一階段：調(diào)查階段

調(diào)查階段主要是面對學(xué)生和教師。每一個年級學(xué)生展開關(guān)于“你心目中的實驗課堂”的問卷調(diào)查，調(diào)查的目的是了解學(xué)生對實驗課堂的想法，例如：你喜歡物理/化學(xué)/生物實驗課嗎？你喜歡現(xiàn)在的實驗課堂嗎？你喜歡實驗課堂的原因是什么？你現(xiàn)在的實驗課堂有分組嗎？你喜歡你所在的實驗小組嗎？你喜歡跟什么樣的人同個小組？在現(xiàn)在的小組你有明確的任務(wù)嗎？對于小組分給你的任務(wù)，你積極完成嗎？你對目前的實驗課堂有什么建議？老師進(jìn)入實驗課堂并且隨堂訪談相關(guān)的學(xué)生，內(nèi)容主要是聊學(xué)生在實驗課上的收獲以及主觀感受。針對教師的調(diào)查問卷，主要是了解教師現(xiàn)階段對于實驗課堂的整體看法，有無改進(jìn)的想法與創(chuàng)新的做法，對實驗小組的探索動機等等。例如：你滿意你現(xiàn)在的實驗課堂嗎？你的實驗課堂有小組合作學(xué)習(xí)嗎？小組是怎么組合的？小組合作探究進(jìn)行的效果好嗎？你覺得可改進(jìn)的點在哪里？

通過這種簡單的調(diào)查問卷，了解學(xué)生對科學(xué)實驗課堂的想法。問卷調(diào)查顯示，45%的學(xué)生比較喜歡實驗課堂，原因是實驗課堂有動手操作的機會，還能展示個人的操作能力以及分享疑難點，35%的學(xué)生不喜歡實驗課堂，原因是覺得不知道實驗課堂要做什么，沒機會操作，沒什么可以分享，有20%的學(xué)生表示沒什么感覺，跟平時上課沒什么兩樣。結(jié)合平時與學(xué)生的談話，了解到學(xué)生對實驗課堂保持著高度的好奇心以及熱情。通過調(diào)查問卷了解到老師們對于實驗課堂有探究熱情，有自己的想法，但無實際行動，小組普遍采用原來班級的管理小組，懶得改動。

基于對師生了解，本科組提出了“探究科學(xué)實驗小組的有效分組模式”這個想法，計劃通過采取平行班不同的分組模式上實驗課，分析效果對比，尋找最適合科學(xué)實驗課堂的分組模式。目前已經(jīng)有大量研究針對實驗小組的有效分組模式，例如小組的人數(shù)，大量的研究表明，比較適合的小組人數(shù)在4-6人之間，比較合理，能做到分工明確，活動有序[3]。在實驗條件充足的情況下，根據(jù)實驗難度情況，可以將小組人數(shù)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。并不是所有的實驗課堂都需要4-6人的分組，例如生物實驗、一般的物理實驗基本都是2-4人的小組結(jié)構(gòu)比較適合，而化學(xué)實驗小組，一般會需要4人。

1.物理學(xué)科：a、基本操作類實驗，大部分這類實驗對于學(xué)生的學(xué)科成績或者實驗過程設(shè)計要求較低，CCDD小組沒有表現(xiàn)出明顯的落后，小組內(nèi)同等水平的四個人能參與到實驗中去。b、測定性實驗，要求學(xué)生掌握較牢固的相應(yīng)章節(jié)知識，實驗流程建立在對已學(xué)公式的充分理解上，對于實驗過程有一定的設(shè)計能力，這類實驗，AABB分組的參與程度和效果最佳，ABCD的次之，CCDD最差，學(xué)科成績很大地影響了學(xué)生的實驗設(shè)計能力。c、探究性實驗，也是綜合性比較強的一類實驗。AABB在探究實驗中優(yōu)勢最強，由于小組內(nèi)成員的知識能力在相同或者鄰近的梯度，A類學(xué)生對B類學(xué)生是一種刺激也是一種幫助，整個小組的研究氛圍比較濃厚。ABCD小組的合作比較正常，基本都能參與進(jìn)來，AB牽頭，促使CD層的學(xué)生向前，經(jīng)觀察，如果實驗性質(zhì)較難，總有一個學(xué)生會游離于實驗室之外，只能參與動手部分，而對于實驗的總結(jié)則表現(xiàn)得比較困難。CCDD分組在探究性實驗中表現(xiàn)得比較吃力，無法跟上同一個教學(xué)班級AABB的進(jìn)度。

2.化學(xué)學(xué)科：化學(xué)實驗的特點是綜合性都比較強，氣體制備類實驗和粗鹽提純，學(xué)生往往都是已經(jīng)學(xué)習(xí)了該類氣體的制備原理的基礎(chǔ)上，再去實驗室進(jìn)行模擬行操作，只要能按照要求使用實驗器材，規(guī)范實驗步驟，無論是哪種分組都能進(jìn)行模擬實驗。然而，實驗的本身并非僅僅指的是動手能力，還包括對實驗結(jié)果的總結(jié)和知識歸納。涉及到這部分內(nèi)容，從遞交上來的實驗報告上可以看出CCDD小組的成員的作業(yè)質(zhì)量較低，思路較混亂，ABCD中的CD層則表現(xiàn)得比CCDD的成員好，推測是ABCD小組中AB層次的學(xué)生影響了CD對于實驗結(jié)果的總結(jié)，此時ABCD組則表現(xiàn)出較為明顯的優(yōu)勢。

3.生物學(xué)科：生物學(xué)科的實驗，相對于物理和化學(xué)來說，較為簡單，基本都是模擬操作類，并且通過實驗鞏固某類已學(xué)知識，單從課堂積極參與人數(shù)和學(xué)生的反饋來說，ABCD的班級或者AABB/CCDD的班級效果相當(dāng)。對于這類實驗，CCDD小組的信心得到加強，而AABB小組的人員則顯得人數(shù)閑余。

更多老師傾向于ABCD型分組，從以上數(shù)據(jù)可以看出，這確實是最折中的分組模式。在生物實驗上或者在一些簡單的物理化學(xué)實驗上，建議給予CCDD類學(xué)生更多自主權(quán)，將主動思考、如何動手的權(quán)利交還這類學(xué)生，對這類學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)是一個很好的促動，相應(yīng)地在此類實驗中，AABB小組可以拆分為兩個AB小組，特別是生物實驗，這種程度的學(xué)生兩個即可完成?？梢?，對于小組合作的人數(shù)，可以根據(jù)實際的實驗難易程度而定。有些較為簡單的物理和生物實驗可以2-3個人協(xié)作完成，這樣可以大大提高實驗器材的利用率和學(xué)生的參與度，減少游離于隊伍之外的學(xué)生人數(shù)。沒有絕對合理的分組模式，任課老師需要根據(jù)自己對該教學(xué)班的總體了解，結(jié)合實驗類型，以及了解學(xué)生對于實驗分組的意愿，綜合評價，做好實驗分組。

[1]任寶華.新版課程標(biāo)準(zhǔn)解析與教學(xué)指導(dǎo):初中化學(xué).[M].北京師范大學(xué)出版社,2012.

[2]王子苓.論科學(xué)教育中的小組合作學(xué)習(xí)的有效實施[J].合肥師范學(xué)院學(xué)報，2008,26(6):88-90.

[3]姜方旺.合理分組的實踐與思考[J].新課程·上旬，2011,33-34.