建立科学探究差异研究共同体，改善后三分之一孩子的认知结构

建立科学探究差异研究共同体，改善后三分之一孩子的认知结构

杭州市长寿桥小学   凌志浩

摘要：建立由教师、学生、家长共同参与的“科学探究差异研究“共同体”，改善后三分之一孩子认知结构，提高科学探究质量，是本文进行探索和研究的问题。

关键词  科学探究 差异 应对

正确诊断，科学分析

一、两次测试结果分析

为了了解科学学习中学生差异情况，我们在家长、学生共同参与下，对所教科学学科的五年级学生进行了两次摸底测试，第一次测试卷来自教导处、第二次测试卷来自区教学研究发展中心，测试情况分析如下：

长寿桥小学凤起校区五年级学生总数128人，因故一次未考学生成绩不作统计的1人，实际进入研究视野的学生为127人。第二次测试按85分和60分两级分段，测试优秀学生（98——85分的）为75名，合格学生（84——60的）为48人， 51——59分学生为4人。第一、第二次测试均为优秀的学生为45人，超过三分之一。

二、素质测试  反映能力

综合考察：平时科学探究中实验计划的制订、动手实验的能力、口头表达、交流、质疑，评价能力较强的孩子均在测试优秀的孩子中，4位期末测试成绩在51——59分之间的孩子在实验计划制订、动手实验诸方面的科学探究亦均比较欠缺，据此可以认为，这两次测试卷能够反映孩子平时的科学探究能力，可以反映素质教育的结果，可以排除书面性应试教育考试分与综合性素质教育结果考察分异同的争议，即两次测试均为科学探究素质的测试、探究能力的测试，测试分值较高的学生正是平时动手能力、探究能力较强的学生。

三、“两头”访谈，正确统计

造成科学学习成绩差异的原因到底是什么呢？长寿桥小学凤起校区五年级科学均由本人任教，学生测试成绩最大差异是98-51=47分，基本可以排除课堂教学差异因素。那么，是否是班级环境差异因素造成的结果呢？五（1）班的科学测试差异是98-60=38分，五（2）班的科学测试差异是93-51=42分，五（3）班的科学测试差异是95-56=39分，五（4）班的科学测试差异是97-65=32分。由此可见，四个班都存在32——48分的科学学习差异。至此，不得不使人联想到学生的智力差异和家庭环境差异。

但是，教学、教育专家早在19世纪50年代开始，盛行关于IQ（智商）与学业成绩的关系问题研究。已经用大量数据证明：IQ并不代表学业成绩，IQ仅与学业成绩有中等程度的相关。这意味着I Q只是影响成绩的一个因素，绝非唯一因素，也非主要因素。（华东师范学院马和初教授语。）

现代教育科学研究成果告诉我们，“认知结构”（学生原有的知识状况）是影响学业成绩的主因。开创了一种全新的解释学业成绩差异的研究领域。

学生的认知结构和学习动机不仅源于学校，同时源于家庭，源于他们的启蒙老师父母等。至此，我们把学生科学学习差异原因的研究转向学生家庭环境，教师对两次测试均为优秀（90分以上）的前三分之一的45名学生家长和两次测试其中一次或两次为80分以下的后三分之一的43名学生家长做了88次家访或电话访谈，对学生作了128张问卷。对家访和电话访谈结果汇总如下：

88位学生家庭情况访谈汇总表一

88位学生家庭情况访谈汇总表二

四、条件差异，影响能力

根据以上数据分析，小学生科学探究、科学学习前三分之一与后三分之一差异的形成原因：与父母的学历（以高中以上文化为较高学历）相关性为82-37=45个百分点，与孩子学前是否受过较好的启蒙教育的相关性为67-27=40个百分点，与是否在父母身边学习生活的相关性为91-53=38个百分点，与父母是否辅导的相关性为95-54=41个百分点，与父母工作是否繁忙的相关性为60-31=29个百分点，与孩子参加各种业余培训的关联性为85-40=45个百分点，与孩子喜欢看科普读物、科普影像资料的关联性为84-30=54个百分点，与家庭经济情况的关联性为87-91=-4个百分点，与父母喜欢科普书、喜欢探究科学问题的相关性为78-26=52个百分点，与孩子在家学习与玩耍业余时间分配的关联性为86-25=51个百分点，与孩子在家是否做实验的关联性为29-26=3个百分点。

控制条件，促进学习

对于以上访谈、调查的结果，我们是否可以得出家庭环境相对较差的学生难以改变科学探究劣势的地位呢？为此，我们教师、家长和学生一起了解了“霍桑实验”注①

对“科学探究差异及其对策研究”的成员——学生、家长而言，是否也会象“霍桑实验”那样，因身为教学实验团队的归属感而激发成就动机，是否会克服家庭环境的的不利因素，改变劣势，改善科学探险究的认知结构呢？因此，我们在家长、学生的积极参与下，开展了如下实验。

我们的“霍桑实验”及结果分析

我们选择五年级父母的学历低（以高中以下文化为界）、学前未受过较好的启蒙教育、在父母身边学习生活时间少、父母没有时间辅导、很少参加各种业余培训、原来科普读物阅读少、家庭经济情况差、父母很少时间看书、孩子在家学习、实验少的后三分之一学生——30名学生及他们的家长与教师共同组成 “科学探究差异及其对策”的教学科研实验组，假设“实验组能提高后三分之一学生成就动机，改善认知结构”。

经过一个阶段“科学探究差异及其对策”的教学科研实验，请兄弟学校出卷，进行了单元测试，统计结果如下：

 由上表可见，没有参加实验的原前三分之一家境好的学生（30人）的优秀率略有下降，下降率为6.7%，参加实验的原后三分之一家境差的学生（30人）优秀率有大幅度上升，上升率为40%，并且消灭了3%的待评率。这是什么原因呢？

一、激发三位一体的成就动机

1、共享科研成果，改变家境劣势

有价值的教学科研成果必然能转化为教学效益、教学质量。家庭的家境与科学探究差异关系的访谈，统计由家长、学生、教师共同进行，成果与家长分享，使家长高屋建瓴，看到教学问题症结，努力改变家庭环境的劣势，树立终身学习的理念，在繁忙的工作中，加强学习，为孩子树立榜样，创造良好的家庭学习、生活环境，父母尽量与孩子生活在一起、学习在一起，在百忙当中抽出时间对孩子进行快乐辅导，智力游戏、科学魔术、野外考察活动，进行力所能及，具有针对性的教育投资，用父母有益的兴趣爱好来熏陶孩子，家校形成合力，有效提升了孩子们的科学探究、学习能力。

一位家长看了访谈统计表后，受到一定启发，在与孩子一起阅读科普书、讨论科学问题、外出科学考察上非常热心，结果期末他的孩子科学测试考试95分，使该生取得科学学习的历史最佳成绩，家长欣喜若狂，一再对老师表示感谢，家长、孩子科研“共同体”功能得到了彰显。

2、将学生考试分成达标性考试和竞赛性考试

我们编制学生科学探究每个单元必须掌握的最低标准题，不管是期中考试还是期末考试，命题范围不越最低标准题雷池一步，就像体育达标考试一样，标准明确，不管什么场合，学生自己都能测试，采用这个方法后，科学学习、科学探究考试每个孩子眼里都闪着自信的目光，脸上漾着愉悦的微笑，教师和家长也深受感染，为孩子的快乐而分享喜悦和幸福。有一位原后三分一的学生家长，看到孩子科学学习的喜报后，驾着自驾车，奖励孩子去科学考察：结合科学课文，了解被污染的太湖源头、到建德采集岩石矿产标本。

我们还进行实验竞赛，针对生物单元，进行动物、植物知识、操作竞赛，针对“岩石矿产”单元进行家乡岩石和矿产知识竞赛、分类比赛。竞赛前参赛者事先拿到竞赛题目，允许搜集资料一周，竞赛时不参赛的当观众，当评委，评选最佳观众和评委，集中了全体学生的注意力指向，使每个学生不同程度地有所收获。

二、大力改善学生的认知结构

1、师长共识，统一战线

教师、与家长、学生通过科研共同体活动，建立良好的人际关系，形成牢固的教育“统一战线”，共同改善孩子的认知结构。

在一次家长会上，教师请了三位科学测试不及格学生的家长，首先向他们通报孩子的科学成绩，对家长表示诚恳的道歉：作为教师，没有把孩子教好，要负主要责任。这使几位家长十分感动，一位家长说，因为孩子成绩差，真不敢来开家长会，想不到老师把责任都揽到自己身上，其实我们家长要负重要责任，教师与家长热乎乎的语言把各自的距离拉近了，再谈家校科学探究的方略，大家畅谈心里话，制订帮助孩子进步的新方案，心灵发生共鸣，方法达成共识，结果以后的测试三个孩子都甩掉了“待评”的帽子，其中一位同学还考出了优秀的成绩。

2、对症下药 开准“药方”

测试结束时，对中下成绩，在班里严格保密，尊重他们的隐私权利，但是对前三分之一的学生班里贴光荣榜、家庭发送喜报，并开具预防“药方”——送上“骄兵必败”的小故事或寓言一则，如“龟兔赛跑”。对测试后三分之一的学生，特别是后10名学生个别谈心，送上张广厚——数学不及格的孩子成为数学家、“笨孩子“爱因斯坦成为大科学家等故事，要求孩子、父母都阅读几篇，感悟哲理。

3、课外阅读 奠基知识

在学校和家庭的课余时间对课堂科学的探究问题，亲身经历探究全过程，阅读科普读物孜孜以求，以实验验证《十万个为什么》答案，《十万个为什么》上没有现成答案的，在家长、老师帮助下，找资料，自己续编《十万个为什么》续编，教师借用社会、学校力量帮助出版续篇、署上小作者姓名。树立孩子的成就感、自信心。

4、组织奋进 定期指导

科学探究和学习的后三分之一学生的“认知结构”非一朝一夕时间形成，仅靠课内对家庭没有辅导条件，认知结构需要改善的后三分之一学生进行辅导是不够的，在参与“科学探究差异及其对策”的教学科研的家长和孩子的要求下，教师每周一组织课余“奋进”小班，让家庭缺乏辅导的后三分之一学生每周得到一次辅导，将他们的进步及时告诉家长，暗示家长：自己孩子是可以造就的良材，能发挥罗森塔尔的“皮格马利翁效应”。在奋进小组活动中，不是单纯补课，而是结合课文内容，给他们做实验，变魔术，提高学习兴趣，增强成就动机。奋进小组活动数月后，效果已经凸现，这些孩子平时作业按时上交，正确率不断提高，上课发言开始踊跃。

针对孩子学业差异，采取建立科学探究差异研究“共同体”方法，改善孩子认知结构上述教师策略后，长寿桥小学凤起校区五年级孩子的科学学习学业成绩进步很大，全体学生科学学习兴趣大为提高，许多孩子结合科学学习，组建了“根与芽”环保兴趣小组，业余时间跨出校门，参加省、市环保志愿者活动，请浙江大学的大哥哥大姐姐上环保课。现在已经成立了长寿桥小学“绿之芽”环保社团，参加了“爱鸟周”的“放飞小鸟”活动，获得杭州市爱鸟比赛一等奖，他们正在大自然雏鹰展翅，自由飞翔，孩子们正在欣然跨入科学探究的殿堂。

结束语：霍桑实验我们从“霍桑实验”中得到启示，让相关家长、学生参与提高科学探究薄弱孩子学习效能的科研实验，取得了喜人的成绩，切实增强了后三分之一学生、家长、教师的成就动机，改善了后三分之一学生的认知结构，促进了后进向先进的转化，为我们今后学生科学探究开辟了新的途径。

注①：

1924年至1927年之间，美国的国家研究委员会与西方电器公司合作了一项研究，以判定照明和其他条件对工人和生产率的影响。他们发现，对实验小组的照明，无论是增强还是减弱，生产率都有提高。在研究人员为此打算宣布整个实验归于失败之际，哈佛大学的艾尔登·梅约却发现了某些不同寻常的东西。梅约及其同事发现，改变实验小组照明度、改善休息时间、缩短工作日和变换有鼓励性的工资制度，似乎都不能解释生产率变化的原因。通过研究他们发现，生产率的提高是由于如士气、归属感、以及有效的管理。劝导、领导和信息的交流在起作用。通过霍桑实验的研究结果，使人们对影响个人工作效率和生产率的的注意力从外部设备、硬件、环境转向了个人的内心世界。

参考书目

1、袁振国《当代教育学》2004年修订版 教育科学出版社2005年2月出版。

2、《激发孩子的学习潜能-美国家庭教育丛书》 (美)切尔瑞.富勒  ISBN号专利文献出版社 / 0000-00-00

3、《小学儿童教育心理学》.第一版. 李维主编, 北京.高等教育出版社, 1996年12月