如何在實驗設計中提升效度

高偉

小學科學課堂中，小組合作學習是重要的教學組織形式之一，但在實際教學中，諸多問題困擾著教育研究者和一線教師，如：學生思維上的參與度不高，經常是個別積極、主動的學生在發言;小組內，學優生在小組內部占據主導，學困生通常會被冷落等。因此，我在課堂的實驗設計環節嘗試提升學生在小組合作中的思維參與度，讓每個學生在小組討論中占有一席之地。

先動腦再動手

無論是教師精心設計的實驗，還是小組合作完成的實驗設計，無不體現智慧的力量。高效的實驗設計，能激發學生的學習興趣，培養他們的創新思維，幫助他們加深理解事物的基本原理和運行規律，讓他們在快樂中學習，在實驗中成長。

在“發霉”內容教學課中，師生通過交流提出一個假設：潮濕是否加速了發霉？學生經過個人思考、組內討論、全班交流后一致認為，在驗證這個假設的對比實驗中，需要改變的條件是濕度，不能改變的條件有溫度、光線、時間等。實驗究竟應該怎么做？我并沒有像以往那樣，把實驗器材、實驗方法直接告訴學生，而是讓他們在沒有任何關于實驗器材的提示下，進行了一個開放式的實驗設計。

先個體再集體

我在執教“發霉”內容時，先后進行了三輪試教，實驗設計環節也不斷調整。

第一輪：“放羊式”設計

聚焦問題后展開實驗設計時，我并沒有提太多的要求，只是要求學生用十分鐘左右的時間，針對這個問題設計一個可行的方案。事實證明，在這十分鐘時間里，小組合作的效率比較低：全班12個小組，只有3個小組拿出的實驗設計比較成體系;有3個組的學生屬于“一言堂”，一個學優生在畫設計圖、寫器材，其他同學或是盯著看，或是游離著做其他事情;幾乎每個組都有一個或更多的“旁觀人”，沒有融入小組活動，致使小組討論流于形式。

這樣的小組合作沒有達到預期的目的，課后我分析主要原因是學生不會，沒有深入思考，在小組討論的時候也就沒法投入其中。

第二輪：“被動式”設計

聚焦問題后準備展開實驗設計時，我提出了明確的要求：“每一位同學都要參與到小組的實驗設計中，10分鐘后，我會隨機選取小組中的一個人進行實驗匯報。”明確提出了會隨機點人來匯報，就會促使每位同學都要明白小組的實驗設計，否則可能會出現“小組設計很棒，但匯報不出來”的情況，即便是學優生一人包辦了設計，他也得講解給小組每一個人聽。

這一次，學生參與面變廣了，但仍然有很多學生只是等著其他人設計完之后弄明白其意圖。

第三輪：“主動式”設計

實驗設計依然是十分鐘，但分為三個階段。

第一階段，時間約五分鐘。要求全班每一個學生都獨立進行實驗設計，不允許交流討論，給每一個人深入思考的時間。

第二階段，時間約三分鐘。要求每個人與同桌交流實驗方案，并相互給予評價。這次的交流希望“一箭雙雕”：一是，每一份方案都需要介紹，所有學生都參與交流和評價;二是，促進學生交流能力、傾聽意識、評價意識的提升。

第三階段，時間約兩分鐘。4人小組討論交流，推選出一份最合理的方案，因為每一位同學都有自己的獨立思考，也有了兩兩交流、評價的基礎，在4人小組內交流、對比、評價、選擇時，就更有針對性。在這一階段，幾乎所有的組都能夠拿出比較完善的實驗設計，之后的全班交流氛圍非常熱烈，實驗設計真正實現了激發思維、促進交流、反思提升的目標。

這三個階段，先是1人獨立設計，然后是2人相互交流、評價，再是4人小組討論推選，每一個人都迫切地想在小組內展現自己的實驗設計，并最終通過所有人對實驗的深入思考，形成更趨完善的設計。運用“1-2-4”的小組合作學習策略，使得學習參與者能傾聽不同的觀點，闡明和捍衛自己的觀點，使他們在情感和價值觀方面有更多收獲。

小組合作學習是否成功，依賴于小組成員個體的學習狀況。教師不能“盯著”以學優生帶學困生，一味地看重小組的學習成果，而忽視個體的學習狀況和自主能力。教師要想辦法讓每個成員在合作學習中獨立思考，尤其是鼓勵學困生在獨立思考的基礎上再進行合作學習，不一味地尋求學優生的幫助，從而保證每個成員都有進步和收獲，使小組合作真正實現“自主”學習、“自主”探究。

先引導再放手

要使學生能在實驗設計中做到主動參與、高效參與，并非一朝一夕就可以實現的，這依賴于教師有目的的訓練。

在學生剛開始接觸實驗設計的時候，并不推薦每個學生直接進行獨立的實驗設計，而是先在小組內相互學習，通過不斷地看和理解從而對實驗設計形成一定的認識。

經過一定時間的學習之后，學生就可以開始嘗試獨立進行實驗設計了。這個階段，教師應該幫助學生過渡，可以給出一部分實驗設計的指導，同時，將關鍵部位“空”出來讓學生補充，從而形成一份完整的實驗設計。

同樣一個實驗，每個學生的理解程度是不一樣的，為了避免有部分學生從開局就走彎路，教師可以在他們獨立設計實驗之前組織討論，提取出實驗的“關鍵要素”。通過這樣步步深入的引導，不管是學優生還是學困生，都能在原有基礎上得到提高，每個學生在小組合作的過程中也更有主體意識，更能起到應有的作用，讓小組合作更高效。