陸海鋼 管廷昭

（南京信息工程大學現(xiàn)代教育技術(shù)中心，江蘇南京 210044）

信息化環(huán)境下科學探究學習研究

陸海鋼 管廷昭

（南京信息工程大學現(xiàn)代教育技術(shù)中心，江蘇南京 210044）

科學技術(shù)的高速發(fā)展帶來了信息技術(shù)革命，以計算機技術(shù)為代表的信息技術(shù)在教育領(lǐng)域得到了廣泛應用。探究式教學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”形式成為教學改革的重要研究領(lǐng)域。本文通過分析信息技術(shù)環(huán)境下探究式教學的特點，總結(jié)有效的教學模式為提高教學質(zhì)量提供新的思路。

信息化 探究式教學 研究

1 探究式教學的概念

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］。在探究式教學開展過程中，教師提出問題為教學活動中心，學生在教師指導下通過發(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。探究式教學模式通過激發(fā)學生學習的內(nèi)驅(qū)力，將傳授知識的過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生主動探究知識的過程；探究式教學重視探究能力的培養(yǎng)，在探究中獲得科學的結(jié)論，形成良好的認知結(jié)構(gòu)。教師創(chuàng)設情境，學生運用創(chuàng)造性思維去獲得親身實證的知識，培養(yǎng)學生善于發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的能力；讓學生養(yǎng)成探究的態(tài)度和習慣，逐步形成探究的技巧。

探究式教學可以總結(jié)為： 學生在學習概念和原理時，教師只是給他們一些事例和問題，讓學生自己通過閱讀、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)境下探究式教學的特點

2.1 新穎的教育手段，更利于教師引導學生從事探究性活動

在信息化環(huán)境下，教育技術(shù)手段不斷發(fā)展，以計算機為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)為探究式教學提供了更易于實現(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的順利進行，決定探究教學能否達到預期效果。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)絡等，提出有針對性的問題來設定探究任務、引導探究方向。如在課堂上，教師就可以采用開放的、互動的導航網(wǎng)頁形式呈現(xiàn)某一問題的相關(guān)內(nèi)容，引起學生興趣，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)絡的蓬勃發(fā)展，各類資源網(wǎng)站、教學網(wǎng)站、專家主頁、電子期刊獎、網(wǎng)絡教室等等，涵蓋文史法商工等各個學科，學生在收集數(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

探究式教學是以學生為主體的，相互促動、積極的、有意義的學習過程。在網(wǎng)絡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)學生的學習動機，積極參與和主動探究。學生思維活躍，主動性強，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 虛擬化的教學環(huán)境，探究教學的開展超越時空并具有開放性

網(wǎng)上遠程教學、在線學習、網(wǎng)絡課程、虛擬學校等基于網(wǎng)絡的教學手段，使得學生可以在不同的地方圍繞同一探究的問題進行探究、交流、討論，更廣域的學習探究群體，有助于促進學生對問題的理解和認識，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)境下探究教學基本模式

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

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

實施“任務驅(qū)動”教學活動，是為了激發(fā)起求知欲望，培養(yǎng)獨立探索、開拓進取的自學能力。需要對教學環(huán)節(jié)進行精心的設計。

“任務驅(qū)動”中將教學內(nèi)容隱藏在任務中，通過分析任務，學生提出分析問題并解決問題。任務的設計要根據(jù)學生知識能力、具體教學內(nèi)容的詳細設計。學生在完成任務的過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)自主學習能力，具備獨立發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力。學生通過分析任務，用舊知識去完成任務，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，此時學生就有了極強的求知欲，此時老師將新知識傳授給將起到事半功倍的效果。

在教學中，“任務驅(qū)動”是比較重要的探究式教學模式。通過提供任務目標、基礎(chǔ)條件，由學生通過數(shù)字化教學資源庫完成任務，開展自主學習。

3.2 有助于培養(yǎng)團隊配合能力的協(xié)作式教學模式

以計算機網(wǎng)絡為載體，多媒體等技術(shù)支撐，學生針對同一個學習任務合作交流互助完成，促使學習者對學習內(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，一般以團隊合作為主要學習方式，開展探究教學。

一般分為五個步驟設計教學過程：

（1）根據(jù)學習內(nèi)容創(chuàng)設合適的情境，激發(fā)學習興趣。網(wǎng)絡環(huán)境下信息內(nèi)容巨大，學習者容易被干擾，必須學習明確目的。明確的學習目標決定了學習的內(nèi)容，有利于對學習效果開展評價。

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

（3）小組成員在明確學習任務獲得信息之后，要注重與其它小組成員進行討論交流。在學習中獨立學習、合作互助，實行優(yōu)勢互補，與同伴密切溝通與積極協(xié)作過程中理解對學習內(nèi)容。教師根據(jù)學生的學習進程，對學生遺漏問題、總結(jié)有誤等情況進行引導矯正。學生通過網(wǎng)絡教室、在線教學平臺、遠程視頻會商系統(tǒng)開展協(xié)作學習。

（4）小組內(nèi)學生就某一問題做出答案達成共識后，通過網(wǎng)絡教室、視頻會議系統(tǒng)向全班匯報學習成果，由教師和其它組的學生進行評價，提出意見和建議。

（5）學生要及時總結(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習里運用。

3.3 有助于學生知識主動構(gòu)建的問題探究式教學模式

問題探究式教學以“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)，以學生的學為主體，通過學生主動探索問題的科學真相，學生在學習中理解并開展科學研究。主要工具有網(wǎng)絡教學平臺、在線課堂、教學博客、數(shù)字化資源庫、移動學習等。

（1）創(chuàng)設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)學生的學習興趣，建立良好的學習心理傾向。

（2）學生通過分析問題，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，認識到交流與合作對解決問題的有益幫助。

（4）教師在學生總結(jié)的基礎(chǔ)上開展強化練習，鞏固學習成果。

3.4 有助于學生學會學習的“自主型”教學模式

該教學模式依托信息技術(shù)，尊重學生獨立人格，發(fā)展學生個性，發(fā)揮學生在學習過程中的積極性和主動性，以學生更好地學會學習為目標的一種學習思想和學習形式。高校教學尤其研究生教學，以教為輔，自學為主，強調(diào)學生在教師的指導輔助下，以自主學習作為獲取知識的主要途徑。

（1）教師從不同角度、類型和觀點設計不同的與主題相關(guān)的問題情境。該問題情境真實、適應性強，有利于學習的網(wǎng)絡化學習環(huán)境。

（2）與主題相關(guān)的知識構(gòu)成呈現(xiàn)在學生的學習網(wǎng)頁，有利于學生獲取。

（3）學習網(wǎng)頁具有學生交流、討論、展示等功能，學生可以開展協(xié)作學習。教師要引導、啟發(fā)學生，引導學生達成共識，促進學生理解和深化學習內(nèi)容，激發(fā)學生的自主創(chuàng)造思維和合作學習能力。

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

（5）教師要及時分析學生的匯報、總結(jié)，提出合適的建議，引導學生回憶、反思學習過程，比如同伴值得自己學習的地方，如何發(fā)現(xiàn)規(guī)律，學到了哪些新的知識、技能、方法，如何應用到后面的學習中，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”教學模式

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

（1）導入情境激發(fā)學生研究的興趣，向?qū)W生明確主題學習的要求和重點。

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

（3）學生分組后，向小組成員分配任務，提供信息資源，力求學生能夠獨立操作，最后進行協(xié)作學習。

（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)果進行討論、評價，整合分析，撰寫學習報告，確定最佳方案。

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

［1］馮克誠.田曉娜.最新教學模式全書.國際文化出版公司.

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

［3］何克抗.建構(gòu)主義的教學模式、教學方法與教學設計［J］.北京師范大學學報（社會科學版），1997，（5）.

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