初中科学学生小组合作的有效性研究

初中科学小组合作学习的实效性的研究
【摘 要】本文主要采用行动研究法对初中科学学科中的小组合作学习作初步的探讨,包括小组合作学习的分组方式、问题设计方案、教学设计方案、学习方式、教师行为，并初步研究了它们的有效性。
【关键词】小组合作学习 有效性 行动研究
一、小组合作学习的背景
合作学习是我国新课程改革积极倡导和组织实施的学习方式。小组合作学习是20世纪70年代初兴起于美国，并在70年代中期至80年代中期取得实质性进展的一种富有创意和实效的新型教学组织形式。新课改要求教学要面向全体学生，立足学生发展，体现科学本质，突出科学探究，反映当代科学成果。合作学习对培养二十一世纪所需的高素质人才和全面推进素质教育，突出学生的主体地位，使全体学生都得到全面的发展，有着十分积极的意义。因此开展小组合作学习的研究是十分必要的。
二、开展小组合作学习研究的可行性及存在的主要问题
（一）什么是行动研究？
1、行动研究法是一种适合于广大教育实际工作者的研究方法，体现出中小学教育科研“问题即课题、教学即研究、成长即成果”的特点。
2、行动研究是从实际工作中发现问题，将问题在实际工作过程中进行研究，由实际工作者和科研专家共同参与，使研究成果为实际工作者理解、掌握和实施，从而达到解决实际问题、改善实际行为的目的。
3、行动研究的特征，具体表现为：研究目的——为改进行动而研究，研究对象——对行动进行研究，研究环境——在行动中研究，研究人员——行动者进行研究，研究范围——研究者行动所涉及的范围，研究进程——边行动边调整，研究结果——行动的改进、发展。
4、行动研究是中小学教师对自己的教育实践的反思性研究，是一种普及型的适宜大众化推广的研究方式。行动研究的开始是对问题的界定和分析；行动研究中要有对行动计划及其实施情况的反思，并在此基础上对行动加以改进。行动研究的重心应当在日常课堂教学。
5、从事行动研究一般遵循下列程序：(1)明确问题；(2)确立解决这个问题的行动目标与计划；(3)按计划行动，对行动做记录和收集资料，以确认目标已实现的程度； (4)对有关材料进行整理，概括出关于行动与目标之间的一般原则、策略、方法；(5)在下一个实践情景中进一步检验这些原则、策略、方法。
（二）小组合作学习存在的主要问题
学生的现状 主要表现在以下几个方面：（1）小组合作学习还常常限于小组讨论形式，学习方式比较单调。（2）小组合作学习中，学生的学习过程缺乏深度和层次感。（3）在小组合作学习中分工不明确，学习过程缺乏条理化，效率不高。（4）学生的参与度不均衡，学优生在合作中处于主宰地位。
我们的困惑 结合这几年的教学，以及与其他科学教师的谈论中，普遍认为在组织学生进行小组合作学习中需要解决的问题是以下几个方面：
①在小组合作学习中如何分组？什么是有效的分组方式？②在小组合作学习中怎样设计问题让小组合作学习更有效呢？③教学设计方案将直接影响小组合作学习的有效性，那么如何设计将更为有效呢？④在小组合作学习中，学生采用怎样的学习方式将更为有效呢？⑤在小组合作学习中，怎样的教师行为将更有效呢？本文就这几个方面作一些肤浅的研究。
三、开展小组合作学习的有效性的研究
1、小组合作学习的分组方式是否有效？
问题情景：在分组时有时为了方便，考虑了“就近原则”，主要有以下两个方式：A、同桌的两个同学组成一个小组，B、前后四个学生组成一个小组。但是，通过课堂观察可以看出：A方案学生合作的不深入，甚至有些学生不愿合作；B方案合作时比较热列，但小组之间的差异明显，个别小组合作比较深入，个别小组合作地比较勉强，合作的深度不够。那么如何分组才能更有效地开展小组合作学习呢？为了更有效地分组，于是设计了一张调查问卷：
初中生科学 “小组合作学习”情况的调查问卷
亲爱的同学，为了了解您在科学小组合作学习中的情况，以方便我们对其进行一些分析与研究。您无需填写班级与姓名，请务必如实填写，谢谢合作。
1、你的科学学习情况在班级里属于：（）
①优秀 ②中等 ③不太好
2、你们班的科学合作小组是怎样分组的？（ ）
①按座位分组 ②按学习成绩分组 ③不清楚
3、你们班科学学习合作小组成员有明确的责任分工吗？（ ）
①有 ②没有 ③不清楚
4、在小组合作学习中你喜欢和怎样的同学在一起学习？
通过调查表明：合作学习中，学生更喜欢和自己关系较好的同学或成绩较好的同学在一起；也有学习成绩相近的学生喜欢在一起讨论问题。
目前人们对合作学习时的分组，多数赞同“异质分组”的意见，所谓“异质分组”就是教师按照学生的能力、气质、性格、性别等将学生分成若干的学习小组。例如，把学习成绩“好、中、差”的分在同一组；吧口若悬河的和沉默寡言的学生分在同一组；把活泼好动的与内向沉稳的学生分在同一组。认为在小组中保持差异可以有效的促进优势互补。以便让学生有更宽的交往空间。在实践中发现这样做有时的确效果很好，但有时效果也并不十分明显。
主要表现在以下几个方面：（1）小组合作学习为一些优秀学生控制，课堂成了他们的“表演场”，课堂上，只是少数优生非常活跃，小组合作实践时，他在指挥操作；合作讨论学习时，他在发表见解：全班交流时，他在汇报。课堂成了他们的表演场，而多数学生无形中成了听众、观众、接受者。（2）小组讨论时，多数学生只表达自己的意见，而对于小组其他成员的意见常常不作更深的探讨。（3）在小组合作学习中研究过程缺乏条理化，效率不高。那么是否可以尝试同质分组呢？于是我们做了如下实验：让学生在一定的条件下进行了同质分组开展小组合作学习，发现如下现象：学生组内合作得到加强，十分融洽，有条理性；有利于学生得到更多更广的思维碰撞，更有利于学生创新意识的培养。使组内竞争转化为组间竞争和组间交流。
初步研究表明：对于活动性、操作性较强的学习活动，采用“异质分组”，可以淡化组内竞争，强化组内合作；对于思考性、推理性较强的学习活动，采用“同质分组”，可以强化组内合作, 组间互补。 新课程倡导学习的有效性，更倡导学习的民主性和开放性。学生有权利寻找自己的合作伙伴，我们对于分组的观点是：是否有利于学生的学习。实践表明分组不是一成不变的，比如为了调节课堂气氛，改变呆板的组合形式，还可以让学生自由组合学习小组。因此分组的方式不仅与学生有关，而且与学习的内容有关，也与问题设计、教学的设计、学生学习的方式等有关，需要我们综合考虑各种因素。
2、小组合作学习中的问题设计方案是否有效？
问题情景一：让学生在小组合作学习中讨论如下问题:在上《常见的植物》时，让学生讨论身边有哪些被子植物，哪些裸子植物？
问题情景二：在学习《物质的导电性》时，教师设计了如下问题：用什么方法来验证电路中是否有电流存在？什么情况下电路中会产生电流？试设计一个实验方案。发现学生很快就进入合作角色，先独立思考，然后相互交流，并很快有了初步的结果。就是在设计实验方案时，有几组会出现这样那样的问题。
问题情景三：在“植物的组织”教学中，让学生小组合作讨论：营养组织与保护组织中的细胞有什么区别，这时发现学生感到束手无策、无从下手，很难进入合作角色。
情景分析：在问题情景一中提出的问题探索性不强。以至于学生只要经过独立思考就可以解决。所以并非所有的内容都可以采用合作学习。自主探索、独立思考也是学习的有效方式。而且有些问题是可以改变的，把它重新设计成一个探索性的问题，以利于学生开展小组合作学习。在问题情景二中，这道题有一定探索性，可操作性，所以学生容易开展研究，但当他们设计实验时遇到的问题，这时就需要教师作一定的指导。在问题情景三中，由于问题有一定的难度，学生一下子达不到这样的高度。这个问题可以设计成具有一定的层次感，可操作性的问题：我们平时在吃水果（桃子、葡萄等等）时，果皮的口感和果肉的口感有何不同？为什么会产生这样的不同呢？你能推断出果皮和果肉细胞的特点吗？
问题设计方案的策略：研究表明问题设计方案的有效性将直接关系到小组合作学习的效果。问题的设计最重要的是有要有挑战性、探索性、开放性、可操作性。然而，许多问题并不直接适合学生开展小组合作学习，需要教师进行筛选、问题重组。就探索性而言，以上问题情景一中的问题我们可以称为具有弱探索性，以上问题情景三中的问题我们可以称为具有强探索性。对于弱探索性的问题我们需要强化，对于强探索性的问题我们需要弱化，即让它具有层次感、可操作性。对于一个确定性的命题我们也可以把它改变成一个开放性的命题，让它具有小组合作学习的可行性。
3、小组合作学习中教学设计方案是否有效？
问题情景：九年级科学《常见的材料》中有个实验：铁片锈蚀的条件。
在这一课中需要学生动手操作、合作交流，但是由于没有现成的材料，学生很难开展研究，只能让学生纸上谈兵，设计个实验方案，甚至有的教师干脆就直接给学生答案，让他们去记忆。
我们发现这样的设计完全是违背新课程的理念的，新课程指出动手实践、自主探索与合作交流是学生学习科学的重要方式。在这种情况下，我们预先让学生自己动手，先小组合作学习讨论好实验的设计方案，然后再在家里各自做实验进行观察记录，第二天在课堂上进行讨论、分析，寻找金属锈蚀的条件。
4、小组合作学习中的学习方式是否有效？
问题情景：学生在小组合作学习中如下现象：①在活动性、探究性较强的学习中，同一小组中学生会自发重组进行活动，然后再进行交流；②在理解性、推理性较强的探索学习中，学生并不是立即开展讨论的，他们各自需要思考一段时间，期间包括计算、推理、猜测，然后才开展合作交流。在小组合作学习中，组内重组会影响合作的效果吗？在合作学习中其它的学习方式在时间上是否需要限制呢？
情景分析：我们认为在活动性、探究性较强的学习中，同一小组中学生自发重组进行活动，是符合学生研究问题的特点的：方便性、可操作性，人少更易协调地开展活动。在理解性、推理性较强的探索学习中，学生不立即开展讨论，这是因为还没有合作的基本素材，他们需要先独立思考。
行动策略：我们认为学习活动是一个多因素影响下的动态过程，其间矛盾纵横、关系复杂。这样学习方式也应该是一个动态的过程，在学习的过程中，应整合其它的学习方式，为此我们关注了学生在小组合作学习中的基本组织形式，最后初步总结为如下两种形式：
1、组内重组→分组合作→群体交流→组间交流（这种学习方式将广泛使用在活动性较强的学习活动中）2、自主探索→群体交流→个人总结→组间交流（这种学习方式将广泛使用在理解性、推理性较强的学习活动中）
5、小组合作学习中的教师行为是否有效？
问题情景：记得在一次绍兴市优质课评比中，有位老师其他方面都做得很好，唯独在学生小组合作学习时，这位教师没有走下讲台，结果成绩不很理想。那么教师在学生小组合作学习中，究竟该如何做呢？
情景分析：正如上面的案例一样，有的老师认为，合作学习就应该充分发挥学生的主体作用，让学生自由合作，教师只是旁观者，只要在汇报时听听就可以了，这种认识是错误的。教师在学生合作学习中应该是组织者、引导者、参与者。教师必须深入到每个小组，认真倾听大家的发言，适时地与小组成员交流。具体地说，教师在合作学习中应起到如下作用：（1）明确要求 。在每次小组活动之前，教师必须明确提出本次活动的内容和要求，让学生知道要干什么，并且要求学生认真听清楚要求之后才能开始活动，不然的话就会造成有的学生对教师的要求只听见了一部分，或者根本什么都没听清楚就盲目地围坐在一起，影响合作学习的效果。（2）规范行为。教师要认真观察和了解每个小组的活动情况，提出明确的要求，确保合作学习能够顺利开展，并且不流于形式；（3）发现火花。交流的过程是学生间思维碰撞的过程，时常会有思维的火花闪现。这种火花可能是一种独具特色的解法，也可能是一个富有创意的想法，还可能是富有哲理的话。教师要在倾听中努力去感受和寻找；（4）排除障碍。在合作学习中，时常会出现因为思维受阻而不能深入的情况。这时需要教师及时的点拨，才能使学生很快排除障碍；（5）及时指导 。在小组活动期间，教师要进行巡视，对活动中出现的问题及时指导，如有的学生参与不够积极，有的学生合作不够友好，有的学生发言时声音太大影响到了其他组的同学，还有的学生遇到和自己不同的观点就和别人争吵。这时我就给以具体指导，教他们如何与别人沟通：“你可以这样说，我与你的观点不同，我是这样想的……或者说我帮你补充一下……” （6）总结评价 。每次小组活动之后教师都要及时进行总结评价，一方面是对小组学习的情况进行总结，让学生把小组讨论的结果进行汇报，观点可以是自己的也可以是小组的，把小组讨论拓展为全班交流，允许学生互相质疑，让学生在思考和探讨中，使思维得到充分发展。另一方面，对小组的活动情况进行评价，分阶段在小组内对每个同学的表现进行评价，主要从参与是否积极、合作是否友好、工作是否认真负责等方面进行，目的是让每个学生了解自己在小组活动中的表现。同时在组与组之间进行评比，看一看哪个小组的活动开展得最好，哪个小组的同学最积极主动、团结友好，尤其要特别关注那些在学习上有一定困难的学生，他们是否积极参与。
实践表明：多种学习方式的整合将有助于小组合作学习，教师应该是合作学习的组织者、引导者、参与者。
总之，小组合作学习是新课程理念提出的一种新型的学习方式，它意在通过小组合作探讨，相互启发，实现优势互补，解决个体无法解决的疑难问题，但是这种有着优秀学习品质的小组合作学习方式的形成不是一朝一夕就能实现的，“它”，需要我们教师不断的指导和长期的熏陶，并不断学习和探讨，不断改进、反思、校正。

参考文献：
1、李克东. 行动研究法及其在教育技术研究中的应用
2、门秀萍 《有效上课》光明日报出版社
3、王坦 “论合作学习的基本理念” 《教育研究》
4、科学（7—9年级）课程标准解读 湖北教育出版社