環(huán)境科學(xué)研究性學(xué)習(xí)中教師的指導(dǎo)作用

張伊帆，何 飛，李永峰

(東北林業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

1 幾個(gè)概念的界定

1.1 研究性學(xué)習(xí)

大學(xué)研究性學(xué)習(xí)是指大學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,以問(wèn)題為載體,在主動(dòng)探究未知事物過(guò)程中完成研究和學(xué)習(xí)的一種學(xué)習(xí)活動(dòng)。大學(xué)研究性學(xué)習(xí)作為一種大學(xué)學(xué)習(xí)的新理念和新方式其目的在于在這一學(xué)習(xí)活動(dòng)中，大學(xué)生通過(guò)參與一項(xiàng)研究或項(xiàng)目的全過(guò)程，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和思考,掌握解決問(wèn)題的方法，從而在知識(shí)學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)和素質(zhì)形成方面實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，達(dá)到提高學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量目的。研究發(fā)展了個(gè)體的認(rèn)識(shí)潛能,提高了個(gè)體的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)造力,能使個(gè)體積極地深層次地理解問(wèn)題和探究未知事物。研究成為一種學(xué)習(xí)方式是大學(xué)生學(xué)習(xí)方式的重大變革,也是研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中大學(xué)生行為的重要特征。

教高[2001]4號(hào)文《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》中指出：“提倡實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研課題相結(jié)合，創(chuàng)造條件使學(xué)生較早地參與科學(xué)研究和創(chuàng)新活動(dòng)”。教高[2005]1號(hào)文《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》中提出：“積極推進(jìn)研究性教學(xué)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”。這是我國(guó)教育部首次明確高等教育教學(xué)要培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，需要采用“研究性教學(xué)”模式，也標(biāo)志著我國(guó)進(jìn)一步明確了探索以研究性教學(xué)提高學(xué)生創(chuàng)新能力本科教育教學(xué)改革之路。

環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，既要有與之相對(duì)應(yīng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容，而要達(dá)到好的教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)高水平的人才培養(yǎng)質(zhì)量，更重要的是要采用相應(yīng)的教學(xué)組織形式和教學(xué)方式[1]。 研究性學(xué)習(xí)就是一種符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律、符合綜合素質(zhì)形成邏輯的教學(xué)組織形式和教學(xué)方式。其核心理念是注重從問(wèn)題開始而不是從結(jié)論開始，以探索學(xué)科知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展規(guī)律為路徑，以剖析工程原理的形成過(guò)程為載體，以分析、研究和解決工程實(shí)際和工程學(xué)科問(wèn)題的過(guò)程為平臺(tái)，以師生互動(dòng)和同學(xué)合作為形式，將學(xué)習(xí)知識(shí)與研究問(wèn)題相結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)、工程原理和思考、分析、探究問(wèn)題的過(guò)程中獲取、應(yīng)用和更新知識(shí)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)和訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)、研究和解決問(wèn)題的能力，在合作學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)交流過(guò)程中形成和提高綜合素質(zhì)。

1.2 教師的指導(dǎo)作用

教師的指導(dǎo)作用是指在研究性教學(xué)中，教師以研究對(duì)象為載體組織教學(xué)活動(dòng)，在此過(guò)程中，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，使之從作為權(quán)威的固定知識(shí)的束縛中解放出來(lái)。而教師也從知識(shí)的傳授者、占有者的權(quán)威地位演變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、指導(dǎo)者。教師的職責(zé)應(yīng)是越來(lái)越少地傳授知識(shí)，越來(lái)越多地激勵(lì)思考。

1.3 環(huán)境科學(xué)

環(huán)境科學(xué)是一門交叉性邊緣學(xué)科，是研究人類社會(huì)發(fā)展活動(dòng)與環(huán)境演化規(guī)律之間相互作用關(guān)系，尋求人類社會(huì)與環(huán)境協(xié)同演化、持續(xù)發(fā)展途徑與方法的科學(xué)。在宏觀層面，環(huán)境科學(xué)要研究人與環(huán)境之間的相互作用、相互制約的關(guān)系以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)間協(xié)調(diào)的規(guī)律；在微觀層面，環(huán)境科學(xué)是研究環(huán)境中的物質(zhì)在有機(jī)體內(nèi)遷移、轉(zhuǎn)化、蓄積的過(guò)程及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對(duì)生命的影響和作用機(jī)理。環(huán)境科學(xué)主要的學(xué)科構(gòu)成有大氣科學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境化學(xué)、地球科學(xué)。葉文虎認(rèn)為，“環(huán)境科學(xué)是以人類社會(huì)為主體的外部世界的全體?！盵2]

2 環(huán)境科學(xué)研究性教學(xué)過(guò)程中教師作用的發(fā)揮

研究性學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的素質(zhì)提出了較高的要求,要求學(xué)生在從事研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的主體性；具有問(wèn)題意識(shí)和學(xué)習(xí)研究能力,即提出問(wèn)題、思考問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題的能力；同時(shí)要掌握基本的科研方法,養(yǎng)成批判性思維習(xí)慣,形成良好的思維品質(zhì)。在此過(guò)程中，教師的作用如何實(shí)現(xiàn)？教與學(xué)怎樣才能實(shí)現(xiàn)良性互動(dòng)，有效融合？大學(xué)教師組織大學(xué)研究性學(xué)習(xí)的技術(shù)手段是什么?在環(huán)境科學(xué)研究性教學(xué)中教師作用的發(fā)揮主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

2.1 研究性教學(xué)內(nèi)容的選擇

在研究性學(xué)習(xí)中，研究對(duì)象即問(wèn)題或課題的選擇是基礎(chǔ)。內(nèi)容選擇原則如下：(1)內(nèi)容不要太寬泛，大而全，而是要注重關(guān)鍵概念的深層理解,注重學(xué)習(xí)的深度,提倡理解性學(xué)習(xí),即教學(xué)內(nèi)容的少而精是宗旨,學(xué)習(xí)內(nèi)容的深層理解是目標(biāo)。好的課堂教學(xué)是教給大學(xué)生獲取知識(shí)的方法,引導(dǎo)其追求知識(shí)的深度,而不是單純的廣度。(2)具有真實(shí)性，能將事物的科學(xué)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值統(tǒng)整起來(lái)，真實(shí)的問(wèn)題能激發(fā)大學(xué)生的興趣,有效地解決真實(shí)的問(wèn)題與大學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)基礎(chǔ)有關(guān)。(3)具有挑戰(zhàn)性。問(wèn)題的難度和復(fù)雜度使問(wèn)題具有挑戰(zhàn)性,而挑戰(zhàn)性的問(wèn)題能訓(xùn)練大學(xué)生的思維技能和社會(huì)技能。如測(cè)定水體中細(xì)菌群落的數(shù)量這一分析方法，水樣的選擇可以選擇校園池塘水采集樣品。

2.2 教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者和組織者

將“問(wèn)題探究”始終置于核心地位，要求教師具有較強(qiáng)的教學(xué)設(shè)計(jì)能力包括環(huán)境設(shè)計(jì)能力和學(xué)習(xí)策略設(shè)計(jì)能力。環(huán)境設(shè)計(jì)能力，即要求教師提供一種有利于學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境，包括信息資源的提供，與學(xué)習(xí)主題相關(guān)的情境創(chuàng)設(shè)、合作學(xué)習(xí)的組織指導(dǎo)等；學(xué)習(xí)策略設(shè)計(jì)能力，要求教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)能夠有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力。在有意義的情境中,學(xué)生通過(guò)自己的活動(dòng)能產(chǎn)生新的觀念,理解事物之間的意義和聯(lián)系。情境化教學(xué)技術(shù)能有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者解決復(fù)雜問(wèn)題和學(xué)習(xí)遷移能力，使學(xué)習(xí)者在一個(gè)完整、真實(shí)的問(wèn)題情境中產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需要。

2.3 創(chuàng)造自由、輕松的學(xué)習(xí)氛圍

教師對(duì)提出問(wèn)題和回答問(wèn)題的學(xué)生的態(tài)度影響著學(xué)習(xí)情境。教師及時(shí)回答學(xué)生的問(wèn)題,對(duì)學(xué)生回答的問(wèn)題及時(shí)反饋,能夠創(chuàng)設(shè)自由民主的學(xué)習(xí)氛圍，這也是至關(guān)重要的因素。如果一堂課充滿著自由民主的氣氛,就會(huì)創(chuàng)造了一個(gè)思想自由交流的空間。若因回答問(wèn)題錯(cuò)誤受到老師和其他同學(xué)負(fù)面評(píng)價(jià),回答問(wèn)題的同學(xué)就會(huì)產(chǎn)生心理負(fù)擔(dān),會(huì)造成班級(jí)不愛討論問(wèn)題的氛圍。

2.4 指導(dǎo)學(xué)生閱讀

閱讀是大學(xué)生重要的學(xué)習(xí)形式。學(xué)生通過(guò)閱讀學(xué)習(xí)可能往往比通過(guò)聽課學(xué)習(xí)更有效。研究表明，閱讀的效果往往超出聽課的效果,閱讀是個(gè)體積極的學(xué)習(xí)行為,而聽課是消極地接受外部信息的傳遞,外部信息轉(zhuǎn)化為個(gè)體的內(nèi)在知識(shí)結(jié)構(gòu)需要主體的積極參與。教師可布置學(xué)生寫讀書報(bào)告,對(duì)閱讀中的重點(diǎn)內(nèi)容概括復(fù)述,批判性地理解作者的觀點(diǎn)和態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生形成閱讀中的反思思維非常重要。對(duì)于有難度的閱讀文章,教師可以運(yùn)用習(xí)明納的形式進(jìn)行“閱讀指導(dǎo)”。

2.5 適時(shí)指導(dǎo)和反饋

教師指導(dǎo)下的學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)才是有效的學(xué)習(xí),這是教育的基本原理。教學(xué)指導(dǎo)應(yīng)該包含即時(shí)矯正與反饋的內(nèi)容。如水體中細(xì)菌群落測(cè)定這節(jié)課，教師請(qǐng)2個(gè)同學(xué)在課堂上演示(在課前將實(shí)驗(yàn)過(guò)程放到視頻中請(qǐng)同學(xué)們預(yù)習(xí)觀看)，詢問(wèn)學(xué)生測(cè)定過(guò)程的關(guān)鍵點(diǎn)是什么？強(qiáng)調(diào)了無(wú)菌操作是關(guān)鍵。在演示移液管移液等過(guò)程中，隨時(shí)詢問(wèn)其他學(xué)生是不是看出有什么問(wèn)題，問(wèn)題產(chǎn)生的原因是什么？并逐一進(jìn)行剖析，這一過(guò)程非常有效，使同學(xué)們即了解了細(xì)菌群落測(cè)定方法所要進(jìn)行準(zhǔn)備的儀器設(shè)備、方法的原理、步驟，更重要的是掌握了一些操作細(xì)節(jié)，哪些需要注意的問(wèn)題，最后對(duì)本節(jié)課程進(jìn)行點(diǎn)評(píng)總結(jié)，使研究性學(xué)習(xí)取得了好的效果。

在研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ),以學(xué)生為中心開展教學(xué)活動(dòng),專注于構(gòu)建事實(shí)間的聯(lián)系,使學(xué)生形成對(duì)事物的重新理解[3]。教師要揭示概念及其之間的聯(lián)系,幫助學(xué)生構(gòu)建自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。學(xué)生獲得對(duì)知識(shí)的獨(dú)特理解可能是正確的,也可能是不正下確的,這就需要教師提供適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。如果學(xué)生僅僅是簡(jiǎn)單地記憶有關(guān)知識(shí)信息,而沒有賦予知識(shí)意義性的理解,今后在職業(yè)活動(dòng)中就難以從大腦深處提取知識(shí)和遷移知識(shí),更不能運(yùn)用它們?nèi)ソ鉀Q問(wèn)題,也不可能促進(jìn)創(chuàng)新思想的形成。

多做有指導(dǎo)的練習(xí)和及時(shí)的反饋是有效學(xué)習(xí)的保證[4]。反饋表示獲得知識(shí)的效果,學(xué)生需要主動(dòng)評(píng)估當(dāng)前的知識(shí)理解水平，以便監(jiān)控自己的學(xué)習(xí)效果。如在訓(xùn)練批判性思維中，分析性寫作訓(xùn)練是一個(gè)非常有效的方法。寫作分四次布置。第一次讓學(xué)生選擇一個(gè)話題(如:霧霾問(wèn)題能在短時(shí)間內(nèi)得到解決嗎?),陳述一個(gè)觀點(diǎn),進(jìn)行論證。第二次作業(yè)讓學(xué)生假想自己是持對(duì)立觀點(diǎn)的人,對(duì)自己的觀點(diǎn)進(jìn)行駁斥,第三次作業(yè)讓學(xué)生再持正面觀點(diǎn)進(jìn)行辯駁,第四次作業(yè)是學(xué)生綜合前三次的觀點(diǎn)后,提出最后的看法，來(lái)訓(xùn)練批判性思維中語(yǔ)言的多角度表達(dá)形式。四次作業(yè)均給出分?jǐn)?shù)和評(píng)價(jià),學(xué)生根據(jù)評(píng)價(jià)來(lái)進(jìn)一歩改善學(xué)習(xí);如果有疑問(wèn)的話,學(xué)生可以提出來(lái)與教師討論。最后，得到學(xué)生的充分肯定,練習(xí)作業(yè)極大地促進(jìn)了他們對(duì)批判性思維知識(shí)技能的理解和應(yīng)用。

3 結(jié)論

研究性學(xué)習(xí)是一種符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律、符合綜合素質(zhì)形成邏輯的教學(xué)組織形式和教學(xué)方式，是以剖析環(huán)境科學(xué)與工程原理的形成過(guò)程為載體，以分析、研究和解決環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)際和學(xué)科問(wèn)題的過(guò)程為平臺(tái)，以師生互動(dòng)和同學(xué)合作為形式，將學(xué)習(xí)知識(shí)與研究問(wèn)題相結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)、工程原理和思考、分析、探究問(wèn)題的過(guò)程中獲取、應(yīng)用和更新知識(shí)，在解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)和訓(xùn)練發(fā)現(xiàn)、研究和解決問(wèn)題的能力。教師在這一過(guò)程中，是設(shè)計(jì)者、組織者、實(shí)施與推動(dòng)者、評(píng)價(jià)與反饋者和全過(guò)程的指導(dǎo)者。首先，教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目選擇與設(shè)計(jì)；其次，在組織實(shí)施過(guò)程中，要進(jìn)行介紹項(xiàng)目、項(xiàng)目分解、學(xué)生分組、組內(nèi)分工、文獻(xiàn)檢索、自主學(xué)習(xí)、初步研究、小組討論、繼續(xù)研究、成果集成、課堂交流、改進(jìn)完善、項(xiàng)目評(píng)審。研究性學(xué)習(xí)涉及的問(wèn)題、案例和項(xiàng)目主要源于工程實(shí)踐和企業(yè)實(shí)際。學(xué)習(xí)的全程都是問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的，學(xué)生一開始就要面對(duì)源于實(shí)際的問(wèn)題，就要學(xué)會(huì)從全局和系統(tǒng)的角度發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的根源、分析問(wèn)題的特點(diǎn)、研究問(wèn)題的本質(zhì)，要運(yùn)用創(chuàng)新性思維和批判性思維尋找解決問(wèn)題的方法和途徑，從而最終解決問(wèn)題。在這一過(guò)程中，教師的閱讀指導(dǎo)、問(wèn)題引導(dǎo)、與創(chuàng)建自由、開放、輕松的氛圍并提供豐富的信息資源和構(gòu)建知識(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境至關(guān)重要。