教师该为学生的探究提供怎样的支持_比较含磷洗衣粉与无磷洗衣粉对水体影响_的实验设

$" 老 师 该 怎 样 为 学 生 提 供 指
导。 学生提交的实验方案设计中有 个现象：相当部分学生的设计充分 注 意 了 “比 较 和 单 一 因 素 原 则 ” ， 而 “重复原则”在学生设计中很少 有体现。经过分析发现，前两条原 则是学生课堂上讨论得出的 （这也 是教师比较满意的一点） ，而后一 条原则却是教师告诉学生的。 片段 !： 师：设计实验通常要注意些什 么？ 生：要有比较。 师：很好，例如我们要说明有
葛老师的第三 “折”
!" 学生是学习者。
葛老师接受了老师们的建议， 又做了第三节课的设计： “先引导 学生讨论，将隐性的科学思想显性 —讨论基本 化。上课流程是引入—— 实验要点—— —学生设计—— —交流讨 论—— —修 改 设 计—— —再 交 流 讨 论—— —形成科学实验方法并提炼完 整的科学实验设计方法。 ” 【老 师 何 时 介 入 帮 助 学 生 梳 理 科学实验的关键点，是学生进行探 究性学习必须考虑的。在学生讨论 不完整时，老师不是急于补充，而 是通过讨论、质疑学生设计方案中 的问题来归纳提炼。这样，学生所 获得的是在自己实践的基础上的感 悟，是自己建构出来的。 】
时 间 引入时间 第一次设计实验 符合主题比例
第一节课 第二节课 第三节课 约 "! 分钟 约 $ 分钟 约 % 分钟
探究讨论时间 约 &% 分钟 约 $" 分钟 约 ’! 分钟
(()*#
’+#
!"#
“对 照 原 则 ” 方 面 体 现 得 还 可 以 ， 但是需要深刻理解的 “控制变量和 重复原则”的体现却明显不够。根 据第二次课和第三次课比较发现， 学生对从生活经验中提炼出来的科 学原则与认知冲突中提炼出来的科 学原则理解和掌握较好，但是在 “控 制 变 量 原 则 ” 方 面 学 生 理 解 还 不够深刻。总之，学生是学习者， 教师要善于在学生的生活经验中和 认知冲突中梳理出知识的关键点， 这显然要比直接的说教效果好。 （注： 此研究得到上海市教科院 王洁博士的指导和帮助。 ）
人民教育 !""#$%#&%’
!"# $%# &%’( )*
葛老师的第一 “折”
!" 学生能行吗？
根据初二 《生命科学》教材中 城市生态的内容，教研员和葛老师 一起策划了第一次课的内容：让学
#" 学 生 的 设 计 比 我 预 期 的 要
“好” 。 葛老师通过分析出示的范例， 归纳总结出生物学实验设计中需要 注意的关键并板书：对照、控制变
葛老师的第二 “折”
!" 从 学 生 的 生 活 经 验 中 引 入
探究问题。 在讨论和反思的基础上，葛老 师修正了她的教学设计。 “从学生的 生活经验中引入探究问题” ，是葛 老师第二次课的基本思路。 葛老师在课前设计了一次学生 调查，让学生在问卷调查基础上了 解日常生活中含磷洗衣粉和无磷洗 衣粉的使用状况。然后将调查统计 的结果用于课堂，通过学生的讨论 以及师生质疑的问题，让学生明确 实验设计的关键点。
!将等量的清水放入三个鱼缸。 " 三个鱼缸各放入 & 条小鱼。 # 第一个鱼缸和第二个鱼缸分
别加入等量的含磷洗衣粉和无磷洗 衣粉，第三个鱼缸什么也不加。
$每 天 观 察 记 录 鱼 的 生 存 情
况。 其他组同学质疑：
!"
人民教育 !""#$%#&%’
!"# $%# &%’( )*
新课程 优 秀 教 学 设 计
$ 条件存在时能发生 % 现象，为了
有说服力，就必须还要说明没有 $ 条件时就不能发生 % 现象。还有 其他的吗？ 生：控制变量法。 师：如何控制变量？ 生：除了洗衣粉用含磷和无磷 作比较，其他因素都一样。 师：那么，在科学实验中还有 什么因素要注意呢？ 教师希望学生能说出 “多次重 复，减少误差”这一原则，但随后 学生回答的内容都与此无关。僵持 了片刻之后，教师只得自己补充： “为 避 免 偶 然 因 素 的 影 响 ， 我 们 要 进行重复实验，将每次取得的数据 取平均值。 ”并进行板书：实验设 计关键，比较、控制变量和重复。 “老 师 该 怎 样 为 学 生 提 供 指 导 很重要” ，讨论中葛老师对这点感 触最深。 【 “做过的， 才会记住。 ”学生对 于自己讨论、探究得到的知识，印 象深刻，而对老师单纯的说教则不 然。科学课课堂上，提倡老师提供 方法引发学生的认知冲突，然后梳 理实验设计的关键点。同时，在学 生交流中老师应及时介入评点，以
生设计一项实验，比较含磷洗衣粉 与无磷洗衣粉对水体的影响。 “让初二学生设计实验方案， 行 吗？ ”葛老师带着这样的疑问开始 了这节课的设计。为了更好地帮助 学生顺利完成设计，葛老师初定的 策略是：尽可能多地为学生提供资 料和范例。 课上，葛老师一共准备了三份 资料：材料 （ !）现实中被污染的太 湖图片，目的是引起学生的学习兴 趣以及对水体污染的警觉； 材料 （# ） 介绍太湖污染的主要因素以及含磷 洗衣粉对水体影响的文字资料，目 的是让学生获得含磷洗衣粉会对水 体产生污染的知识；材料 （$）提供 “验 证 洗 衣 粉 危 害 水 体 ” 的 实 验 方 案，目的是以此作为学生模仿设计 的对象。 【老 师 认 为 学 生 既 没 有 实 验 设 计的经验，也缺少这方面的训练， 学生独立设计有困难，所以提供一 个范例作为铺垫。试图通过分析范 例，告诉学生设计实验应该注意的 问题，然后让学生根据范例进行模 仿设计。 】#$ Nhomakorabea老师的体会。
第三次课后的反馈会议上，大 家对葛老师课的设计作了肯定，葛 老师也为自己的成功而高兴。课 后，葛老师仔细地观看了她自己三
学生作业单
时 间 第一节课 第二节课 第三节课
控制变量原则 对照原则 平行重复原则
$)&# +$)(# ,
$+)%# *+)!# &$)’#
%!)’# +*# (!)’#
$" 我低估了学生的能力。
课后，教研员、葛老师和教研 组的三位老师一起进行了评课、反 馈会议。 经过讨论，老师们一致认为： 葛老师这节课的处理，引入—— —范 —设计—— —交流谈论，与 例分析—— 灌输式的教学没有多大的差别，这 样 的 教 学 不 是 真 探 究 。 !" 份 学 生 设计绝大多数是对老师提供的范例 的模仿，课后进行的学生访谈也证 实了这点：能接受老师关于科学实 验设计的原则，但并没有理解或者 说没有独立去思考，科学实验设计 为什么要有对照，为什么需要控制
量和重复，并指出这是生物学实验 重要的思想方法。之后，葛老师要 求学生参照范例设计 “洗衣粉对水 体影响”的实验。 从 课 后 所 收 集 的 !" 份 学 生 设 计 作 业 看 ， 有 !# 份 设 计 作 业 几 乎 完全模仿了老师的实验方案。其 中 ， 有 $% 份 作 业 不 仅 设 计 了 含 磷 洗衣粉和无磷洗衣粉的对照，而且 还设计了含磷洗衣粉的浓度梯度； 有 $ 份作业设计中显示出学生真正 理解了要控制变量，即维持其他实 验因素不变的单因素原则。 看了学生们设计的作业，葛老 师说： “学 生 的 设 计 比 我 预 期 的 要 好。 ”
#" 我高估了学生。
课上，葛老师对学生小组汇报 的调查结果进行了简单的梳理之 后，切入正题，要求学生分组设计 实验方案，研究含磷洗衣粉与无磷 洗衣粉对水体的影响。葛老师的授 课语言简练，将课堂上用于老师讲 授的时间还给学生探究。 但从课后学生所递交的设计方 案中发现，约有 !"#的学生设计研 究的内容偏离了主题， 如有的学生研 究两种洗衣粉的洗净力不同；也有 的是研究单质磷对蟑螂的影响等。 葛老师课后很感慨地说： “ 学生 还是不行，我高估了他们的能力。 ” 【通 过 设 计 调 查 生 活 情 境 的 引 入，让学生开展探究很好。但在探 究过程中教师没有强调突出探究主 题，以致一些学生讨论之后还没明 确探究的主题。生活情境是复杂
与 课例研究专辑
生 !： “清 水 应 为 纯 净 水 ， 否 则在自来水中鱼都会死亡。 ” 生 "： “如 果 有 鱼 自 己 生 病 死 亡了，那实验怎么判断？ ” 生 #： “如 果 两 条 鱼 的 体 质 健 康状况不一样，那实验也不准啊！ ” …… 葛老师根据学生的质疑讨论， 既 提 炼 出 了 “重 复 原 则 ” ，又进一 步明确了 “控制变量的原则” （如 需大小相同、健康状况也相同的同 种小鱼等）以及 “对照的原则”和 选择合适的评价指标等。在学生提 交的实验设计中，三个科学原则基 本都得到体现，只是在控制变量方 面考虑得不够全面。 堂课的录像，写下了下面的文字： 影响学生自主探究的一个重要 因素就是学生是否对某个问题产生 兴趣，并且对需要探究的问题有直 观 的 了 解 （目 标 明 确 ） ，这时教师 适当地引入较为重要。在课堂教学 中如果引入时间太多，必然会影响 后面自主探究的时间 （如右表所示 三次课的引入时间比较） 。因此提 倡将复杂的背景知识简约化，从生 活实际出发选择出其中一个关键因 素直接引入课题，有利于学生充分 的探究。 从三次课最后的作业单比较发 现 （见 下 表 ） ，机械的模仿虽然在
新课程 优 秀 教 学 设 计
与 课例研究专辑
!初中科学
"# $"%&’ () *#)
教师该为学生的探究提供怎样的支持
— —— 《比较含磷洗衣粉与无磷洗衣粉对水体影响》 的实验设计
! 上海
孔慧敏 葛春来 张 琴 钱正华 黄永煌
作为一位有着三年教龄的年轻 的科学课教师，葛老师非常接受和 赞同科学课程的新理念，在课堂中 也努力尝试着让学生以探究的方式 学习科学。这次普陀区教育学院教 研员和葛老师合作的小课题研究 《学 生 科 学 探 究 时 教 师 支 持 性 策 略 研究》 ，让葛老师感受很深。 课题以 《比较含磷洗衣粉与无 磷洗衣粉对水体影响》的实验设计 作为具体的教学内容，同样的内容 葛老师上了三次，每一次课后，葛 老师和她所在的教研组全体老师及 区教研员都进行了热烈的讨论和反 思，并对课的设计进行修改和再实 践 （上课） 。 同一课题的三次研究课 （葛老 师是三个平行班的任课老师，这三 堂课分别是在三个班上）以后，葛 老师和她所在教研组的三位老师对 学生探究性科学学习，对 “学生进 行科学探究时老师怎么支持”有了 和以前不一样的感受，有了很实在 的认识。但是感受和认识的过程绝 对是一波三折的。
#" 学生自我感悟。
在课堂上，葛老师将学生调查 的两种洗衣粉的比较点，利用实物 投影仪投影出来 （学生看到自己的 方案被采纳，非常兴奋，其他学生 参与的积极性更高了） ，然后再将 学生的这些方案经过梳理后突出本 节课要研究的主题，引导学生讨论 实验原则。 学生讨论同样只得出了 “对照 比较、控制变量”的两个原则。这 时教师要求学生根据讨论的两个原 则以及自己的经验，先分组讨论设 计本组的方案…… 片段 #： 第一组同学代表交流本组的设 计：
!"
新课程
与
优秀教学设计 课例研究专辑
的，要求学生在有限的时间里探究 复杂的生活情境，需要教师做适当 的教学调控。 】 便肯定学生的优点，帮助弥补不 足。 】
变量和重复，等等。 【老 师 事 先 给 学 生 提 供 范 例 ， 用意是为学生的探究提供铺垫。但 客观的效果是导致学生机械模仿， 不利于他们掌握和理解设计中蕴涵 的科学方法，也不能起到引导学生 探究的作用。利用学生的生活经 验，通过学生的讨论来梳理和提炼 设计科学实验的方法与原理，可以 将隐性的、不自觉的科学思想方法 显性化、自觉化。 】
!初中科学
"# $"%&’ () *#)
老师如何引发和应对学生提出问题
—新综合科学课 —— 《探究影响音调高低的因素》 的实践与反思
! 上海
【按】 “教 育 的 真 正 目 的 就 是 让人不断提出问题，思索问题。 ” （哈佛名言） 在传统的接受性教学课堂上， 提问只是教师的行为。如今，在课 堂上教师开始把提问的主动权交给 学生，让学生提问成了课堂上一种 必不可少的活动。然而，学生提出 的问题却常常出乎老师的意料：有 的是在课堂上不能得到解决的，有 的甚至是不着边际的，所以在很多 时候，学生的提问成了课堂上的一 种走过场的形式。如何使学生的提 问真正成为课堂的教学资源，让学 生在课堂上探索他们自己产生的、 有兴趣、有科学探究价值的问题， 教师的教学策略和技术支持就显得 十分重要。上海市兴陇中学的青年 教师亢萍、教研组的老师和普陀区 教育学院的 《新 综 合 科 学 》 教 研