模块 5 探究型学习的设计
活动 1 研习探究型学习方案
第1步 研读案例 (35分钟)
在这一步骤中，学员将研读两个不同形式的探究型学习案例，在研读案例的基础上，学员将在主讲教师的指导下，理解什么是探究型学习，探究型学习的目标与特点有哪些。
1．请阅读下面两则探究型学习的教学设计案例。
案例 5-1 纸飞翼 (小学科学课 )(案例来源：河北 闫亚丽 高积丰《科学新课程教学设计与特色案例评析》，首都师范大学出版社，略有修改 )
【教学目标】
1．以纸飞翼为载体，了解物体在重力、浮力、阻力和升力的作用下在空中停留的情况。
2．掌握对比实验的基本研究方法和过程。
3．通过对比实验，培养学生科学探究能力，激发学生学科学、做科学、用科学、爱科学的兴趣。
【教学准备】
纸、曲别针、秒表、胶水、手表等。
【教学设计思路】
研究纸飞翼在空中停留时间的长短是本课的重点，理解和运用对比实验的原理是学生设计实验和进行实验的关键。在教学过程中根据小学生的心理和认知特点，设计了三个阶段：第一阶段让学生观察“下落的纸”，学习使用对比实验的方法，让学生理解对比实验的原理和方法；第二阶段研究纸飞翼以扶为主，指导学生以对比实验为原型去设计实验；第三阶段研究降落伞以放为主，让学生利用对比实验的方法去进一步探究，完成实验。
【教学过程】
第一阶段
1．激趣导入：通过展示两张同样大小的纸所做的纸片和纸团，提出问题：“纸片和纸团有什么相同和不同之处 ?”接着进一步深入，提出“纸片和纸团由同一高度落下，会发生什么现象”这一问题，激发学生的兴趣，展开讨论。
2．引导学生自己进行实验验证，并记录实验现象。
3．交流汇报，得出“形状不同，纸片和纸团下落的速度不同”的实验结果，并分析实验中的不同条件，使学生对对比实验有进一步的了解。
第二阶段
4．让学生制作纸飞翼，玩纸飞翼。引导学生边玩边观察，发现问题：纸飞翼在空中停留的时间长度不同。开展小组讨论。
5．归纳学生的观点，设计成几个问题。
6．每小组选择 1～ 2个感兴趣的问题设计实验方案。
7．为了帮助学生设计实验，提供“设计实验指导卡”，对学生进行过程指导。
设计实验指导卡
| 1 | 确定研究的方向 | 改蛮纸飞翼的重量 ( ) | ||||
| 改变纸飞翼的形状 ( ) | 大小 ( ) | |||||
| 角度 ( ) | ||||||
| 2 | 需要的材料 | |||||
| 3 | 改变的条件 | 重量（） | 不改变的条件 | 重量（） | ||
| 形状 | 大小（） | 形状 | 大小（） | |||
| 角度（） | 角度（） | |||||
| 重量 (高度等)( ) | 重量 (高度等)( ) | |||||
| 4 | 测量时间的方法 | A．利用秒表 ( | ||||
| B．其他方法 ( ) | ||||||
| 5 | 实验的方法 | |||||
8．小组讨论，确定实验方案后进行实验。
9．进行全班汇报交流。
10．按照以下标准来评价学生的学习。
| 评价项目 | 4 | 3 | 2 | 1 |
| 数据收集 | 多次收集数据，对数据做了总结，并以明晰的方式描述了发现的结果 | 不止一次收集数据，对数据做了总结，以清楚的方式描述了发现的结果 | 不止一次收集数据，儒要成人的帮助才能清楚地总结发现的结果 | 只做了一次数据收集，且需要成人的帮助才能清楚地总结发现的结果 |
| 结论 | 学生依据实验数据做了详细的总结，与以前的研究成果和假想相关 | 学生依据实验数据做了较为详细的总结，与以舸的研究成果和陈述相关 | 学生做了总结，但只是部分参考了数据和假想陈述 | 没有明显的结论或缺乏重要的细节 |
| 变量 | 独立确定并明确解释了哪个变量会被改变 (独立变量 )及哪个会被测 (依赖变量 ) | 独立确定哪个变量会被改变 (独立变量 )及哪个会被测 (依赖变最 )。需要一些解释才能明确定义变量 | 在成人的帮助下确定并明确解释哪个变量会被改变 (独立变量 )及哪个会被测 (依赖变量 ) | 需要成人的帮助来确定和定义几乎所有变量 |
| 小组学习情况 | 所有小组成员的解释说明了他们对科学基本规律、构造和修正的过程有着清楚而明确的理解 | 所有小组成员的解释说明了，他们对科学基本规律、构造和修正的过程有着相对明确的理解 | 大部分小组成员的解释说明了他们对利学基本规津、构造和修正的过程有着相埘明确的理解 | 几个小组成员的解释说明他们对科学基本规律、构造和修正的过程理解得很少 |
| 实验记录 | 实验记录提供了对计划、构造、测试、修改、修改的原因和对所用的策略和结果的完整的记录 | 实验记录提供了对计划、构造、测试、修改、修改的原因的完整的记录 | 实验记录提供了对汁划、构造、测试、修改、修改的原因的相当多的细节 | 实验记录提供了很少关于计划、构造和测试过程这几个方面的细节 |
第三阶段
11．用多媒体演示“降落伞”，提出拓展研究问题：降落伞在空中停留的时间与什么因素有关。
12．组织讨论，鼓励学生开阔思路，大胆猜想，从更多方面进行思考，并要求课下继续研究，并记录研究结果。案例 5— 2 身边的行程问题 (资料来源： http://www.being.org.cn/webquest/jourey/journey.htm，略有修改 )
情境：国庆长假即将来临，同学们可以结伴出游南京、杭州或北京。请你设计一个既经济又快捷的五日旅行计划。
任务：学习者通过单元活动，制订出自己的假日旅行路线和旅行计划，并说出理由。
通过本活动，学习者将完成下列任务：
(1)如何利用“速度、时间、路程”的关系，解决日常生活中遇到的问题，感受数学与现实生活的密切联系 ?
(2)如何在生活中提出数学问题，并利用计算机、网络等多种方式探索解决问题的方法 ?
(3)怎样有效应用数学知识解决实际问题 ?如何将活动的过程及结果用恰当的方式表达出来 ?
过程：
(1)教师利用多媒体课件向学生展示三个城市的地图及其图片资料，也可以通过网站对这三个城市的景点进行介绍，让学生对所到之处的方位及特点有一个感性认识。组织学生讨论出行前需要明确的问题。如去杭州、北京、南京各有多远，坐火车去还是坐飞机去，票价是多少，路上要花多长时间……
(2)明确本活动要解决的几个问题：
·你打算去什么地方 ?
·你打算选择什么交通工具去 ?选择的理由是什么 ?
·请你用合适的方式对整个活动的过程及结果进行简要的概括整理。
(3)学生分组进行网络环境下的协作学习。在协作学习过程中学生自行分工，分别负责查询路程、查询时刻表及票价、记录数据和进行数据整理、比较并计算结果。
(4)选择经济、舒适又适合自己的出行方式。
(5)同组整理数据，交流意见。汇总本组同学查询到的各种信息，并明确利用这些信息可以计算出什么，运用哪些数量关系 ?然后同组学生讨论本活动提出的三个问题。
(6)整理小组讨论结果，收集并归纳本次活动存在的问题 (可以利用电子表格、绘图软件、文字处理软件、 PowerPoint等软件完成 )，并向全班同学展示。
(7)全班同学进行交流汇总。
(8)延伸：在这个活动过程中，你还存在什么问题，或有什么发现想进一步进行探索研究，请你或与你的学伴一起继续完成。
成果：
通过学习活动，学习小组将形成下列成果：
·一份对本活动提出的三个问题的解决方案。
·一份对此次出游的目的及过程的简单描述。
·一份此次活动存在的问题汇总文件。
资源：
(1)软件：电子表格、绘图软件、文字处理软件、 PowerPoint等。
(2)网站。
①火车时刻、票价查询：
·②飞机时刻、票价查询：
· ③各城市交通图：
· (3)搜索引擎： google、中文雅虎等。
(4)搜狐、新浪搜索等。
(5)到旅行社进行咨询，以获得更具体的信息。
评价：
| 评价项目 | 评价内容及评级分值 | ||
| 分工协作 | 优秀 (12～ 15) | 良好 (9～ 11) | 继续努力 (9分以下 ) |
| 小组成员分工明确，任务分配合理，有小组分工职责明细单 | 小组成员分工较明确，任务分配较合量，有小组分工职责明细单 | 小组成员分工不明确，任务分配不合理，无小组分 工职责明细单 | |
| 信息来源 | 优秀 (12～ 15) | 良好 (9～ 11) | 继续努力 (9分以下) |
| 能使用适当的搜索引擎从网络等多渠道获取信息，并合理地选择信息、使用信息 | 能从网络获取信息，并较合理地选择信息、使用信息 | 能从网络或其他渠道获取信息，但信息选择不正确．信息使用不恰当 | |
| 信息加工 | 优秀 (16～ 20) | 良好 (12～ 15) | 继续努力 (12分以下) |
| 准确合理地应用两种以上的软件制作方案，使用必要的多媒体素材展示方案 | 准确合理地应用一种软件制作方案，使用较少的多媒体素材展示方案 | 制作方案的软件的选择不够合理，展示方案的作品几乎没有使用多媒体素 | |
| 成果要求 | 优秀 (16～ 20) | 良好 (12～ 15) | 继续努力 (12分以下) |
| 作品包括三地的交通图，各种交通工具的票价的比较图表，三份分别去南京、杭州和北京的设计方案以及最终的成果方案（共 8份 ) | 作品中没有三地的交通图，或各种交通工具的票价比较的图表，但有三份分别去南京、杭州和北京的设汁方案以及最终的成果方案 | 作品中没有三地的交通图，或各种交通工具的票价比较的图表，也没有分别去南京、杭州和北京的设计方案，只有最终的成果方案 | |
| 方案合理性 | 优秀 (24～ 30) | 良好 (18～ 23) | 继续努力 (18分以下） |
| 作品内容完整，最终方案展示合理，能获得 2/3以上同学的认同 | 作品内容较完整，最终方案展示较合理，能获得 1/2以七同学的认同 | 作品内容不够完整，最终方案展示不够合理，只能获得极少数同学的认同 | |
注：总分 80分以上为优秀， 60～ 80分以上为良好， 60以下还要继续努力！
2．请你与小组成员结对交流、共享，比较分析上述两则案例设计的主要区别及共同点，并将结果填写在表 5— 1中 。
表 5-1 探究型学习案例的教学设计比较表
| 纸 飞 翼 | 身边的行程问题 | ||
| 共同点 | 所包含设计要素 | ||
| 所经历探究过程 | |||
| 所使用技术支持 | |||
| 评价方式 | |||
| 其他 (如存在的问题 ) | |||
| 区别 | 所探究问题 | ||
| 信息收集方式 | |||
| 教师指导方式 | |||
| 其他 | |||
注：请将填好的表格保存到“＼我的档案袋＼我的学习记录＼”中。
3．深入理解探究型学习，建议你结合回顾上述两个案例，学习关于探究型学习的【专家讲座】，并与小组成员交换意见。