基于探究式學(xué)習(xí)的課程教學(xué)設(shè)計

袁根華

（廣州工程技術(shù)職業(yè)學(xué)院 機(jī)電工程系，廣州510075）

0 引 言

制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級是我國進(jìn)入現(xiàn)代化國家的最重要一環(huán)，而制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級離不開身處制造業(yè)領(lǐng)域里各個層次的人員在崗位上的不斷創(chuàng)新突破，也即制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級環(huán)境中每個人都應(yīng)是創(chuàng)新型人才，對于高職培養(yǎng)的人才而言，他們對于涉及專業(yè)性崗位中的知識除應(yīng)有深刻的理解和崗位技能熟練掌握外，更應(yīng)有持續(xù)性學(xué)習(xí)不斷更新擴(kuò)展新知識、新技能的能力，以及結(jié)合一線生產(chǎn)實(shí)踐崗位上的現(xiàn)狀分析并提出問題與改進(jìn)措施的能力。但是現(xiàn)在各層次的人才培養(yǎng)方式并不適合創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，造成了各層次人才無法適應(yīng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級對于人才需求的現(xiàn)狀，以高職教育為例，技能的培養(yǎng)以機(jī)器人式的熟練化為目標(biāo)，知識的掌握依舊沿襲了自小學(xué)到高中階段的應(yīng)試性的灌輸式教育。如何改變這一固化的現(xiàn)狀，是教育界面對的重大課題，而提倡人才自主性探究式的知識學(xué)習(xí)的模式是值得努力借鑒探索的[1]。

1 探究式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵、教學(xué)模式流程及其優(yōu)缺點(diǎn)

施瓦布在20 世紀(jì)50 年代末提出了科學(xué)即探究概念，以及探究性教學(xué)和探究中的探究等觀點(diǎn)后，探究性教學(xué)得以快速推廣。我國改革開放到如今40多年的時間里，探究式教學(xué)已經(jīng)走過了理論傳播、教法初探、模式構(gòu)建、反思改進(jìn)4個階段。探究式教學(xué)研究實(shí)踐最初更多是在小學(xué)至高中階段圍繞素質(zhì)教育來開展,而在大學(xué)階段，為改進(jìn)知識的灌輸式、技能的手把手式教育方式,在培養(yǎng)創(chuàng)新人才過程中也不斷被引入[2]。

1.1 探究式教學(xué)的內(nèi)涵

探究式教學(xué)是指學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，教師首先創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，給予學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容緊密相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)、問題，讓學(xué)生自己通過分組討論、驗(yàn)證應(yīng)用、歸納總結(jié)、遷移創(chuàng)新等過程去主動進(jìn)行學(xué)習(xí)，自主掌握相應(yīng)的知識概念的一種方法。探究式教學(xué)的內(nèi)核為：教師是教學(xué)的主導(dǎo)，是引路人，是學(xué)習(xí)活動與過程的組織者，只在過程前給出問題，過程中有效組織、過程后引導(dǎo)結(jié)論并誘發(fā)新的探究，并不直接解答問題得出答案；而學(xué)生則成為學(xué)習(xí)的主體，成為行路人，在學(xué)習(xí)過程中主動積極地圍繞問題與任務(wù)項(xiàng)目運(yùn)用已有的知識經(jīng)驗(yàn)等開展設(shè)疑、辨疑、質(zhì)疑、解疑，在學(xué)習(xí)過程中自主找到事物內(nèi)在的聯(lián)系，得出規(guī)律，真正形成自己的學(xué)習(xí)路徑方法，內(nèi)化架構(gòu)起自身堅(jiān)實(shí)的知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。探究式教學(xué)針對長期以來的灌輸式教學(xué)無疑是一場巨大的變革。

1.2 探究式理論知識教學(xué)模式的一般流程

理論知識課程探究式教學(xué)培養(yǎng)人才的創(chuàng)新素質(zhì)，必須在人才培養(yǎng)過程的課堂教學(xué)中將知識的灌輸轉(zhuǎn)化為學(xué)生自主探究，比較成熟的教學(xué)模式一般流程有3個階段：一是教師創(chuàng)設(shè)情景、提出問題。這是探究式學(xué)習(xí)的引導(dǎo)環(huán)節(jié)，建構(gòu)主義有關(guān)知識學(xué)習(xí)的理論指出，新的知識的構(gòu)建只有建立在已有知識與經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，并通過知識遷移創(chuàng)新來實(shí)現(xiàn)。因此教師在設(shè)計教學(xué)情景與提出問題應(yīng)該充分分析學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)，盡量讓他們看見老師根據(jù)課程知識引導(dǎo)問題的圖形、文字、動畫、聲音等情景所描述的場景有直觀的感觸，或者對于要求的內(nèi)容有初步的理解，再提出這些場景與內(nèi)容中包含的內(nèi)在的核心問題。二是引導(dǎo)探究、辨疑質(zhì)疑。這是探究式學(xué)習(xí)的核心環(huán)節(jié)，在此環(huán)節(jié)中要根據(jù)問題自主進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，可讓學(xué)生分組學(xué)習(xí)，小組內(nèi)每個學(xué)生獨(dú)立列出問題的分析思考內(nèi)容，組內(nèi)互相質(zhì)疑，將組內(nèi)的思考質(zhì)疑進(jìn)行整理，列出思考的成果，再將組與組間集中辨解進(jìn)一步得到新的分析成果，列出難以解決的細(xì)化問題。三是歸納總結(jié)、引導(dǎo)答案。教師根據(jù)學(xué)生集體所列的成果，分析其正確性或者錯誤的所在并補(bǔ)充他們未能考慮到的方面，引發(fā)新的探究，最后引導(dǎo)他們一條條歸納并進(jìn)行文字總結(jié)，或者畫出知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[3-4]。

1.3 探究式教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)

探究式教學(xué)相對于傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是十分明顯的，對于培養(yǎng)人才的創(chuàng)新素質(zhì)有獨(dú)特的作用，學(xué)生自主地在設(shè)疑、辨疑、質(zhì)疑、解疑建構(gòu)內(nèi)化知識的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新欲望和意識、創(chuàng)新人格與精神。創(chuàng)新欲望和意識是知識學(xué)習(xí)及創(chuàng)新探索的內(nèi)在動力，是激勵與培養(yǎng)學(xué)生持續(xù)性鉆研新知識，不斷發(fā)現(xiàn)、分析、解決新問題并進(jìn)而再激發(fā)更加強(qiáng)大的創(chuàng)新欲望和意識的有效穩(wěn)定的內(nèi)在機(jī)制。圍繞一個問題而連續(xù)性地設(shè)疑、辨疑、質(zhì)疑、解疑過程培養(yǎng)了學(xué)生的耐心、毅力和堅(jiān)韌不撥、不怕失敗的創(chuàng)新性品格與精神。

但是，基于探究式教學(xué)的3個過程階段的展開，尤其是探究和歸納這2個環(huán)節(jié)花費(fèi)的課堂教學(xué)時間長，是傳統(tǒng)灌輸式知識教學(xué)時間的幾倍以上，使得規(guī)定的教學(xué)任務(wù)量難以完成，盡管可以安排課外完成部分任務(wù)，但依然容易超過原來的教學(xué)時數(shù)。因此一個學(xué)科的教學(xué)只能將探究式與更加高效的灌輸式相結(jié)合。一般應(yīng)該將具有學(xué)科作用與知識體系形成的緒論講解及學(xué)科重點(diǎn)難點(diǎn)的消化采用探究式學(xué)習(xí)，而其它一般知識點(diǎn)內(nèi)容采用加以改造的灌輸式教學(xué)，二者的兼顧使得一方面能夠確保按時完成教學(xué)任務(wù)，同時又能激發(fā)學(xué)生自主探究式學(xué)習(xí)的積極性與能動性[5]。

2 工程學(xué)科知識探究式課程教學(xué)設(shè)計的實(shí)踐

以《互換性與技術(shù)測量》課程為例，互換性與技術(shù)測量概念的提出與大規(guī)模工業(yè)設(shè)計生產(chǎn)制造有關(guān)，是促成制造業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)經(jīng)營所必須的重要基礎(chǔ)技術(shù)?；诖思夹g(shù)，各國的工業(yè)行政管理或者制造業(yè)行業(yè)協(xié)會均制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則，對于所有從事制造設(shè)計與制造企業(yè)與人員的行為進(jìn)行全面系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。對于沒有制造業(yè)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來說，這門課程的學(xué)習(xí)實(shí)在不容易。灌輸式知識的教學(xué)總是只能讓學(xué)生記住一些概念，但是當(dāng)要求將這些知識概念轉(zhuǎn)化為工程設(shè)計具體的技能時，卻存在較大的障礙。探究式學(xué)習(xí)將教學(xué)情景的設(shè)計盡量靠近生產(chǎn)現(xiàn)場，問題與導(dǎo)入案例的提出一方面要結(jié)合學(xué)生以往知識經(jīng)驗(yàn)，另一方面也要貼近制造業(yè)現(xiàn)場情況與關(guān)聯(lián)各章節(jié)的新概念新知識。此外，根據(jù)上述探究式與灌輸式教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)，為讓學(xué)生發(fā)揮探究式自主學(xué)習(xí)的積極性，同時又要發(fā)揮灌輸式教學(xué)效率高按時完成教學(xué)任務(wù)的要求，在互換性與技術(shù)測量課程的教學(xué)設(shè)計時，對各種概念十分集中的緒論章節(jié)，以及重點(diǎn)難點(diǎn)突出、學(xué)生不容易理解透徹的章節(jié)（如測量誤差及處理方法、形狀、方向、位置等誤差公差等章節(jié)）實(shí)行探究式教學(xué)，其它各章節(jié)的教學(xué)設(shè)計則在傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)上適當(dāng)增加案例、提問、討論等方法加以改進(jìn)。

2.1 《互換性與技術(shù)測量》課程緒論章節(jié)的概念內(nèi)容與特點(diǎn)

互換性與技術(shù)測量兩個概念是互換性與技術(shù)測量課程中的基本概念，技術(shù)測量或多或少與日常生活的感性認(rèn)識有所聯(lián)系，但互換性這個概念卻是難以得到直觀的理解，大多數(shù)教材在緒論中一開始就為互換性這一概念下定義，但是對于缺少制造業(yè)現(xiàn)場感性認(rèn)識的高職學(xué)生而言，文字內(nèi)容的定義基本上不能幫助理解。而且互換性與技術(shù)測量兩大概念之下還有一系列的支撐性概念，如形狀、方向、位置公差概念，以及技術(shù)測量與誤差概念、公差配合標(biāo)準(zhǔn)概念、標(biāo)準(zhǔn)制定中的優(yōu)先數(shù)概念等。因此，要讓學(xué)生正確理解這些概念與該課程的作用，采用探究式學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上深刻理解各概念及其概念間的聯(lián)系，理解課程的性質(zhì)與作用，通過概念的掌握把握全書的知識結(jié)構(gòu)邏輯框架，增強(qiáng)學(xué)習(xí)本課程的強(qiáng)烈興趣。

2.2 《互換性與技術(shù)測量》課程緒論章節(jié)探究式教學(xué)的設(shè)計

2.2.1 教學(xué)情景設(shè)計與問題的提出

該課程學(xué)習(xí)前最少是已經(jīng)學(xué)習(xí)過機(jī)械制圖這門課程，因此教學(xué)情景的設(shè)計主要以圖形為主配合一些文字來呈現(xiàn)，圖形不能太復(fù)雜，但是又必須能充分引出各種概念，圖1是情景圖形及相關(guān)文字內(nèi)容。

圖1 互換性與技術(shù)測量課程緒論章節(jié)探究式教學(xué)情景及問題提出的教學(xué)示意圖

2.2.2 引導(dǎo)探究、辨疑質(zhì)疑，歸納總結(jié)、引導(dǎo)答案

分組開始，首先組內(nèi)每個人進(jìn)行思考，列出一些條件，再在組內(nèi)集中互相質(zhì)疑，對于所提出的條件進(jìn)行分類整理，并提出考慮得不充分尚有疑問的問題；再由各組組長發(fā)言，將組內(nèi)思考情況進(jìn)行說明，組與組間互相辨疑質(zhì)疑，由學(xué)委歸納出全班思辨成果，再在教師的引導(dǎo)下得出基本條件邏輯結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。

圖2 零件間裝配維修可任意選取實(shí)現(xiàn)可代換的條件邏輯框圖

從條件分析入手，在圖2分析成果基礎(chǔ)上，也可進(jìn)一步理出書本的各概念及概念間的邏輯關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上理出書本的知識基本內(nèi)容框架。首先要實(shí)現(xiàn)零件間裝配維修可任意代換，設(shè)計制造時給定的允許的變化范圍十分重要，此變動范圍就是標(biāo)準(zhǔn)概念的核心，零件制造后要采用測量工具進(jìn)行檢測，核定各要求的條件是否在變動范圍內(nèi)，檢測的數(shù)據(jù)要經(jīng)過誤差處理，給出合格與否的判斷，這樣將合格的零件任意選取就可實(shí)現(xiàn)裝配維修時的可代換性，也就引出了本書的核心概念——互換性，以及其它具有一定邏輯關(guān)系的支撐性的概念。圖3是反復(fù)提問與引導(dǎo)得出的概念與概念間的邏輯關(guān)系及全書內(nèi)容結(jié)構(gòu)框圖。

圖3 互換性技術(shù)測量的概念與邏輯關(guān)系及全書知識點(diǎn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié) 論

探究性學(xué)習(xí)比較灌輸式學(xué)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的對于問題的獨(dú)立思考能力，培養(yǎng)創(chuàng)新欲望、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新人格與創(chuàng)新精神，在理論知識性課程中對于有眾多概念內(nèi)容的章節(jié)及重點(diǎn)難點(diǎn)知識突出的章節(jié)內(nèi)容的掌握有著獨(dú)特優(yōu)勢。