STEM教育的應(yīng)用范疇（十四）

向世清

本講我們繼續(xù)闡述在深度學(xué)習(xí)中使用適當(dāng)?shù)奶骄亢脱芯康姆椒āＬ貏e是，我們要更為有針對性地闡述在STEM教學(xué)的深度學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該如何更好采用和使用好的基本策略。因為STEM教學(xué)過程是一種更具綜合要求的過程，其目標也比一般的簡單知識性學(xué)習(xí)探索更為高層次化，而且必須堅持不脫離當(dāng)次學(xué)習(xí)中的STEM知識體系和應(yīng)用邏輯本身，所以，其中所采用的探究和研究需要有更高層次的過程性和結(jié)果性要求。那么，哪些方式和形式的探究才是更能滿足STEM教學(xué)過程設(shè)計的呢？為了弄清這一問題，我們還必須討論清楚探究具體有什么樣的一些方式和形式。

根據(jù)國際上已有的有關(guān)探究的理論研究結(jié)果，我們可以將探究分為4種方式和形式上的基本類型（這些類型在一定程度上均已較為科學(xué)規(guī)范化，并較為接近研究的方法論要求）。這4種基本類型如下。

（1）開放式、無指向性和無限制性探究 這種類型的探究實際上是一種廣泛發(fā)生于學(xué)生有了一定的前期知識后，在遞進性的學(xué)習(xí)中，根據(jù)自身的好奇心和興趣順著已有知識而產(chǎn)生新的問題，在開始下一段學(xué)習(xí)時，循著問題而形成的對于某些新的知識的探索性了解和學(xué)習(xí)，它有著完全的開放性和目標不確定性（包括內(nèi)容范疇和深度程度等）。只要學(xué)生發(fā)生這一過程，他總會獲得某種與其自身逐漸朝向的階段目標和學(xué)習(xí)經(jīng)歷本身相關(guān)的知識內(nèi)容及其關(guān)聯(lián)性思考等。最為重要的是，這是依據(jù)學(xué)生自身意愿前行的探究，極具個性化。教師在其中的作用除了跟進性釋疑解惑，以及后期作一些適當(dāng)?shù)脑u價外，其他大體上不用做任何工作，尤其是開始不給學(xué)生設(shè)定目標和要求，后期也不將學(xué)生引導(dǎo)到某種指向性的目標結(jié)果上，以學(xué)生自己為主（如圖1）。即來自學(xué)生自己的問題作為出發(fā)點，然后學(xué)生自己考慮方法和路徑進行探究。過程的設(shè)計有著學(xué)生自己的特點，一開始設(shè)計可能很不成型，但后面設(shè)計的水平會隨著探究經(jīng)歷的增長而提升，并逐漸向著規(guī)范和科學(xué)化流程邁進，最終可逐步接近甚至達到研究的科學(xué)性規(guī)范（當(dāng)然，探究本身也不一定要特別規(guī)范化和趨向研究化，嘗試的價值其實是很高的）。這種探究可以稱之為“完全順著學(xué)生的探究”。不過，每次探究過程的結(jié)束點一般以教師組織的學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果交流或者學(xué)生自己的探究報告等為形式。

（2）目標性、導(dǎo)向性和定向性的探究 這種類型的探究比前一種探究有了一定的限制性，那就是教師在學(xué)生探究開始前為了某種新的教學(xué)目標而做服務(wù)于目標的內(nèi)容或者范疇的設(shè)定與指定，但對學(xué)生探究的結(jié)果并不會很明顯或很明確地給出要求，至少不會有“標準答案”;同時，對探究的過程和方式尤其不給出限定性或者限制性。此時，探究的問題可以是教師預(yù)先大致給定的，也可以是教師根據(jù)內(nèi)容啟發(fā)學(xué)生在浸入學(xué)習(xí)時自發(fā)產(chǎn)生的。容易看出，這種探究實際上學(xué)生仍具有很大的自主性，所以大致可以稱為“按教師大致方向要求的探究”。圖2給出一個這樣的例子，其中教師給定了化學(xué)實驗的大致目標，然后由學(xué)生自己嘗試性地進行實驗，怎么做教師并不表明要求（這種探究在遞進性課程的進度中較為常見，因為教師仍舊希望課程的大綱進度被基本滿足）。一般而言，這種探究結(jié)束時可以在教師的組織下進行各自的結(jié)果交流，交流后教師也可能會對學(xué)生的多種結(jié)果作一定的導(dǎo)向性界定、評價和指正。但是，教師通常仍會對學(xué)生的多種探究結(jié)果持支持態(tài)度并鼓勵大家對多種結(jié)果作比對性思考，只要各種結(jié)果不失正確性。

（3）交織性、混合性和互動性探究 這種類型的探究基本上介于前2種探究之間，主要是教師會較為明確地給出探究的準確目的（但也不一定只有一個答案）和結(jié)果要求，然后容許學(xué)生朝著確定的目標進行開放式的探究。當(dāng)然，過程中間可能因為互動性的考慮，教師會在探究的某個進程位置再給予一定的指向或者要求，體現(xiàn)出學(xué)生與教師的一定的交互性，不過仍舊在大多數(shù)時候放任學(xué)生自由進行。實際上，這種探究較多出現(xiàn)于教師在過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生偏向很大或者難以找到正確的探究方向時，此時教師適時介入作一些適度的修正或者提醒，然后使其探究可以保證較好地朝向開始設(shè)定的準確目標?？梢哉J為，這種探究是一種“保證終極目標的探究”，或者叫作“結(jié)果性一致但路徑性不同的探究”。為了達到這一點，教師會在過程中較多跟蹤學(xué)生的探究狀態(tài)和進程情況，然后“該出手時就出手”。在探究結(jié)束后，教師一般會組織學(xué)生整體交流，并對學(xué)生的結(jié)果與要求的準確結(jié)果作比對性分析與研判，讓學(xué)生最終明白準確性結(jié)果的更有效的意義和特點，繼而也就明白為什么要朝向這種準確目標的結(jié)果，還能明白中間為何有時會給予修正。

（4）結(jié)構(gòu)化、設(shè)定性和計劃性探究 這種類型的探究較多體現(xiàn)了教師的界定和明確引導(dǎo)，且探究的整體框架和步驟均有教師設(shè)定的結(jié)果和要求，會看到有明確的計劃性，只是在過程中的小段過程和分目標任務(wù)下由學(xué)生進行自主探索，而且對每小段的探究最好不必提出時間長度上的要求。這里，結(jié)構(gòu)化最為重要，即教師對探究全過程有初始的設(shè)計，過程中的學(xué)生探索在每一個階段的節(jié)點都要靠近甚至滿足教師設(shè)定的階段性目標或結(jié)果。嚴格意義上，這種探究對探究的整體進程更有把控性，對于探究的細節(jié)控制和時間效率都可以獲得更為有效的結(jié)果，但對學(xué)生的學(xué)習(xí)效能是相對有弱化的。所以，不妨把這種探究稱為“控制性和軌道式探究”，即其中的限定性和指向性程度更高，要求更為框準。即便如此，它仍舊比純粹由教師指定的復(fù)述性的教學(xué)要好得多，至少在過程中學(xué)生仍舊有較多的自主性過程和深度體驗。另外，在某些難度較高的內(nèi)容的探究性學(xué)習(xí)過程中，這樣的探究是具有較好效果的。不過，教師在這類探究中始終應(yīng)該牢記更多給予學(xué)生機會的原則，盡可能設(shè)計給予時段和過程，讓學(xué)生在其中“自主動起來”，否則就成為不了探究（我們的應(yīng)試教育中，教師的過程嚴格把控是一種極端，幾乎讓學(xué)生的探究不會發(fā)生，那么就夠不上稱為“結(jié)構(gòu)化探究”，這一點一定要認識到）。作為探究的結(jié)束點，教師和學(xué)生一起反思結(jié)果達成的效果和過程正確化的經(jīng)驗，并讓學(xué)生回味其中通過探究收獲的更深度體驗，可以很好地形成對指定性結(jié)果學(xué)習(xí)的幫助和深化。

將4個類型的探究作一個簡單的對比，我們發(fā)現(xiàn)其中的關(guān)鍵差異主要在于學(xué)生的自主性程度。自主性最關(guān)鍵的表現(xiàn)在于學(xué)習(xí)過程中在每一個環(huán)節(jié)或步驟關(guān)鍵節(jié)點時的判斷和選擇由誰做、怎么做和做得怎么樣，即探究人判斷當(dāng)前位置自己的探究做得“怎么樣了”“好不好”“夠不夠”“對不對”，以及“有沒有接近目標”“還需要繼續(xù)探究嗎”等，然后選擇下一步往哪個方向、用什么方法、具體怎么辦。所以，只要在探究，學(xué)生的自我權(quán)衡和判斷評估就始終在發(fā)生著，這非常重要和有影響，直接決定探究的發(fā)展進程甚至是效能品質(zhì)。如果教師可以更多地將判斷和選擇權(quán)交給學(xué)生自主，才會真正實現(xiàn)探究。而只有學(xué)生能夠自我判斷和選擇，其學(xué)習(xí)過程才能真正原生動力、充滿意愿、保持興趣、自得其樂，然后才能真正達到有效的知識建構(gòu)和深化。因此，教師要讓學(xué)生的探究一直在行動，一直在判斷，并指導(dǎo)其一直不斷提升判斷能力和水平。一般說來，學(xué)生在最初的數(shù)次探究經(jīng)歷中，通常一開始并不知道怎么判斷，也難以估計自身的進程究竟對不對，但隨著探究的次數(shù)和經(jīng)驗的增多，其判斷能力一定是慢慢提升的。

那么，在4種類型的劃分下，我們就可以根據(jù)每次STEM單元的教學(xué)要求和具體設(shè)計，適當(dāng)在其過程中單獨選擇4種類型中的1種或者混用2種以上。STEM整體教學(xué)過程的九步法當(dāng)中，整體的任務(wù)實際一定可以劃分為“獨立小任務(wù)”的多個階段過程，這些階段過程都可能采用探究法（請記住，采用探究法是STEM教學(xué)中十分關(guān)鍵的，甚至沒有探究的過程是不可能實現(xiàn)STEM的特點和要求的。這一點后面還會不斷提及），那么在設(shè)計的時候，每個小階段任務(wù)使用怎樣的探究類型，就可以根據(jù)本講的解讀進行合理的判斷與選擇，并最終組合達成整體STEM單元教學(xué)過程中探究的恰當(dāng)選擇與配置。

對于STEM過程中的研究，其實也有與這里的探究類型相似的考慮，下一講將繼續(xù)這方面的討論。