发现式教学模式的研究

卢梭曾在《爱弥儿》中写道：“问题不在于告诉他一个真理，而在于教他怎样去发现真理。问题不在于他学到的是什么样的知识，而在于他所学的知识要有用处。”面对日新月异发展的科技，学校教育也应全面提高教学的效率和质量。学校教育不仅要让学生学习一定的科学知识，更重要的是让学生能够自己去发知识，具备探索知识，自我教育的能力。发现式学习是培养学生探索知识、发现知识为主要目标的一种教学模式。这种模式最根本的地方在于让学生像科学家的发现一样来体验知识产生的过程。运用发现式教学模式，对于培养创新人才和学校教育的改革有重要的意义。

一、发现式教学模式的理论基础

发现式学习是培养学生探索知识、发现知识为主要目标的一种教学模式。这种模式最根本的地方在于让学生像科学家的发现一样来体验知识产生的过程。

发现式教学法是由美国著名心理学家布鲁纳于20世纪50年代首先倡导的。他认为：“提出一个学科的基本结构时，可以保留一些令人兴奋的部分，引导学生自己去发现它……”；“学生通过发现来掌握学科基本结构，易理解、记忆,便于知识的迁移，能力的发展……”；“发现不限于寻求人类尚未知晓的事物，确切地说，它包括用自己的头脑亲自获得知识的一切方法”。由于他的倡导，使得发现式教学法引起了从事教育工作的人们的高度关注和重视。

发现式教学法主要的理论依据是认知建构主义学派的建构原理与顿悟学说。

以弗拉维尔为代表的认知建构主义学派认为，主动建构学习实际上就是元认知监控的学习，是学生根据自己的学习能力、学习任务的要求，积极主动地调整学习策略和努力程度的过程。所以，发现法作为一种学习方式，其本质正是学生在原有认知基础上的主动建构。

认知建构主义学派还认为，学习是一个认知过程，这个过程不是盲目地尝试与试误，而是突然的“顿悟”。人们从实践中认识到：试误与顿悟是学习中互补的两个过程，常常是穿插进行的．一般说来，在数学学习中掌握数学技巧、试解习题等常以试悟的形式出现，而对数学概念的理解及创造性地探索问题则多表现为顿悟。因此，发现式教学法否定通过大量练习与强化形式形成反应习惯，提倡主动地在人脑内部构造认知结构。

二、该教学模式的特点

布鲁纳（J.S.Bruner）为发现式教学法有四个优点：

1．提高学生对知识的保持。

2．教学中提供了便于学生解决问题的信息，可增加学生的智慧潜能。

3．通过发现可以激励学生的内在动机，引发其对知识的兴趣。

4．学生获得了解决问题的技能。

教学不仅具有认知效果而且具有情感效果。学生在独立寻找解决问题的过程中，充分发挥主动性和积极性，新知是自己“发现”的，这种成功的喜悦利于激发内在的动机，培养学习的兴趣。

有利于学习能力的培养并发展创造性。这种教学给予学生较大的学习自主权和实际锻炼的机会，通过自己独立学习、思考去解决问题。掌握知识，使他们形成学习能力并逐渐掌握探究的策略。在形成假说、猜想中，不仅发展了逻辑思维能力，而且在非逻辑思维即“直觉”方面也得到训练，这对培养创造性大有禅益。

通过发现学习掌握学科基本结构，使知识和对待学习的态度能够广泛地迁移。

根据许多心理学家对这种教学模式的研究，它更适合于低年级的教学，而且在课堂上运用太费时间，又难以掌握。

三、该教学模式的实施流程

以数学科目为例

教学环节

教学活动

与信息技术可能的整合

创设问题情境

精心创设问题情景，将学生的注意力和兴趣引导到数学知识的探究活动中来。

利用信息技术创设问题情境

组织学

生活动

引导探

究发现

在学生通过独立思考、自主探究的基础上，引导学生发现数学概念、数学定理、数学公式等数学知识，发现论证数学定理、推导数学公式、解决数学问题的思想方法。

利用视频记录工具记录活动过程

通过一些数学软件、绘图工具来演示图形和图像

利用ppt展示相关数学理论知识

尝试数

学运用

教师要精心组织系列化的问题组，指导学生尝试数学运用，培养学生的应用意识，检测和反馈学生学习活动的效果。

总结回顾反思

在学生经过探究活动、体验过程、感受意义、形成表象以后，教师要及时地帮助整理、补充和完善，使之规范化，纳入学生的认知系统。

总结回顾反思可以先由学生叙述 ，教师进行补充和提炼，目的是：一方面让学生回顾活动过程、重点和难点及学习活动中的成绩和存在的问题；另一方面，对数学思维的反思，为进一步学习研究和解决问题提供经验。

利用网页和网上论坛等工具进行讨论和交流。

四、该教学模式中信息技术如何支持教学活动的开展

下面主要介绍CAI软件在发现式教学模式中的辅助作用：

关键是在CAI软件中建构发现式学习环境。它不是以教为中心,也不是以学科知识的内容为中心,而是着眼于让学生依据认知的基本规律,形成自己的认知结构,主动地以学科的主要原理来建构课程,同时让学生通过自身的体验和思索去认识和发现事物的本质和规律,从而掌握学科的概念、原理和法则,进而学会如何使用它们去解决实际问题。

在CAI软件中建构发现式学习环境,是学生的主动索取知识,自我理解和掌握学习内容,提高自我认识能力的过程。它强调以学生的“学”和“发展”为中心,通过电脑的各种媒体对学习进行合理的组织,因此CAI软件中建构发现式学习环境的程序设计中应包括以下几个环节：

问题情境的设置：它是整个发现式学习环境的基础。只有让学生带着问题意识,激发其好奇心和兴趣,才能进入符合学生认知规律的“发现区域”。问题的设计,要具有新颖性、挑战性,要充分发挥多媒体技术图文并茂的优势,多层次、多渠道地提示复杂的现实过程,突出核心事实,便于引导学生发现问题。通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前所学知识的意义。

启发学生运用发现方法,提出假设：假设是发现式学习的基本模式,在设计时要引导学生明确因果关系,正确推理,通过渐次限定条件,逐步缩小范围,使学生能借助于学生已有的经验和知识,着眼于事物的相似关系,提出合理的假设。

收集材料并进行实验验证：收集材料的过程也是学习的过程。为给学生提供浩瀚的知识海洋,CAI软件应配置构建型知识库,这个知识库既可以让学生自由地读取知识库的信息,也充许学生向知识库添加新的知识。

链结构导航：在学生验证验证自己提出的假设过程中,发现式CAI软件应为操作者提供超媒体的链结构,它的最大特点是可以重构学习序列。学生在发现式学习过程中,其操作有两种可能的结果：一种是问题没有解决,经过一系列验证操作后又回到原来的出发点；另一种可能是新序列的知识推理,出现了一种新的结构与关系而使问题得到了解决,即通过重构学习序列,使操作者通过自己的努力解决了软件要操作者解决的问题。对于前一种探索失败回到原点的情况,CAI软件在程序设计中应设计一些导航策略,为操作者提供多种导航选择,便于学生及时作出动态调整,引导其尽快地达到正确目标。

总结巩固：在发现式学习环境中,学生围绕特定的问题,自主地提出假设,收集材料,验证假设,在这个过程中,对学生的认知和提高能力有很好的训练,但为巩固学生通过发现法所获得的知识,加深理解有关概念、原理,还要有一个总结提高过程。CAI软件提供一批多层次、多角度的材料和习题让学生自主选择,力求使之能涉及概念的整体外延及其派生点,从而纠正学生的某些片面认识,全面、深入地把握所学知识,使之上升到理论。 CAJ软件中发现式学习程序设计的环节

问题情境的设置

启发学生运用发现方法，提出假设

收集材料并进行实验验证

链结构导航

总结巩固

五、该教学模式的具体案例（最好能提供视频课例片段）

某小学的《自然》课程周老师上堂自然公开课,教学课题是《认识自然界的物》。因为每个学生对于动物的了解都不一样,为此周英老师为上好这堂课编制了一个发现式CAI软件,用多媒体计算机的超文本和链结构设计了一个关于动物园的电子导游,从而建立了一个有利于建构“动物”概念的有效地激发起他们的学习兴趣。她让孩子们自己选择：自己愿意做的事情。打开软件上的哪一个展馆,选哪一种动物,是收集有关的动物图片资料,还是为图片资料写出相应的文字说明,都由孩子们自己选择。这样,每个电子展馆就成为学生的研究对象,孩子们都围绕自己的任务努力去搜集材料。最后进行交流和讨论,总结出“动物”的概念。这种围绕软件情景进行自我探索的学习方式,不仅大大促进了学生学习的自觉性、主动性,而且充分体现了学生的认知主体作用。

教师在这一学习模式中应该担任活动的组织者，学习兴趣的激发者的角色。学生的学习活动不再孤立，教师不再游离于学生的学习活动之外，而是积极主动参与其中。发现式学习、发现式CAI课件的开发对我们来说还是一个全新的课题，发现式学习的广泛应用，必将促进学校教育改革的深入发展。

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