如何在實驗設(shè)計中提升效度

高偉

小學(xué)科學(xué)課堂中，小組合作學(xué)習(xí)是重要的教學(xué)組織形式之一，但在實際教學(xué)中，諸多問題困擾著教育研究者和一線教師，如：學(xué)生思維上的參與度不高，經(jīng)常是個別積極、主動的學(xué)生在發(fā)言;小組內(nèi)，學(xué)優(yōu)生在小組內(nèi)部占據(jù)主導(dǎo)，學(xué)困生通常會被冷落等。因此，我在課堂的實驗設(shè)計環(huán)節(jié)嘗試提升學(xué)生在小組合作中的思維參與度，讓每個學(xué)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(shè)計的實驗，還是小組合作完成的實驗設(shè)計，無不體現(xiàn)智慧的力量。高效的實驗設(shè)計，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維，幫助他們加深理解事物的基本原理和運行規(guī)律，讓他們在快樂中學(xué)習(xí)，在實驗中成長。

在“發(fā)霉”內(nèi)容教學(xué)課中，師生通過交流提出一個假設(shè)：潮濕是否加速了發(fā)霉？學(xué)生經(jīng)過個人思考、組內(nèi)討論、全班交流后一致認為，在驗證這個假設(shè)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(yīng)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(xué)生，而是讓他們在沒有任何關(guān)于實驗器材的提示下，進行了一個開放式的實驗設(shè)計。

先個體再集體

我在執(zhí)教“發(fā)霉”內(nèi)容時，先后進行了三輪試教，實驗設(shè)計環(huán)節(jié)也不斷調(diào)整。

第一輪：“放羊式”設(shè)計

聚焦問題后展開實驗設(shè)計時，我并沒有提太多的要求，只是要求學(xué)生用十分鐘左右的時間，針對這個問題設(shè)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(shè)計比較成體系;有3個組的學(xué)生屬于“一言堂”，一個學(xué)優(yōu)生在畫設(shè)計圖、寫器材，其他同學(xué)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(yù)期的目的，課后我分析主要原因是學(xué)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(shè)計

聚焦問題后準(zhǔn)備展開實驗設(shè)計時，我提出了明確的要求：“每一位同學(xué)都要參與到小組的實驗設(shè)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(xué)都要明白小組的實驗設(shè)計，否則可能會出現(xiàn)“小組設(shè)計很棒，但匯報不出來”的情況，即便是學(xué)優(yōu)生一人包辦了設(shè)計，他也得講解給小組每一個人聽。

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

第三輪：“主動式”設(shè)計

實驗設(shè)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(xué)生都獨立進行實驗設(shè)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(xué)生都參與交流和評價;二是，促進學(xué)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(xué)都有自己的獨立思考，也有了兩兩交流、評價的基礎(chǔ)，在4人小組內(nèi)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(shè)計，之后的全班交流氛圍非常熱烈，實驗設(shè)計真正實現(xiàn)了激發(fā)思維、促進交流、反思提升的目標(biāo)。

這三個階段，先是1人獨立設(shè)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(nèi)展現(xiàn)自己的實驗設(shè)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(shè)計。運用“1-2-4”的小組合作學(xué)習(xí)策略，使得學(xué)習(xí)參與者能傾聽不同的觀點，闡明和捍衛(wèi)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(xué)習(xí)是否成功，依賴于小組成員個體的學(xué)習(xí)狀況。教師不能“盯著”以學(xué)優(yōu)生帶學(xué)困生，一味地看重小組的學(xué)習(xí)成果，而忽視個體的學(xué)習(xí)狀況和自主能力。教師要想辦法讓每個成員在合作學(xué)習(xí)中獨立思考，尤其是鼓勵學(xué)困生在獨立思考的基礎(chǔ)上再進行合作學(xué)習(xí)，不一味地尋求學(xué)優(yōu)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(xiàn)“自主”學(xué)習(xí)、“自主”探究。

先引導(dǎo)再放手

要使學(xué)生能在實驗設(shè)計中做到主動參與、高效參與，并非一朝一夕就可以實現(xiàn)的，這依賴于教師有目的的訓(xùn)練。

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

經(jīng)過一定時間的學(xué)習(xí)之后，學(xué)生就可以開始嘗試獨立進行實驗設(shè)計了。這個階段，教師應(yīng)該幫助學(xué)生過渡，可以給出一部分實驗設(shè)計的指導(dǎo)，同時，將關(guān)鍵部位“空”出來讓學(xué)生補充，從而形成一份完整的實驗設(shè)計。

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