黃凌

摘? ?要：本文主要探討在中職專業(yè)教學(xué)中如何構(gòu)建與實施探究式教學(xué)模式?；趯I(yè)課程《制冷電氣控制基礎(chǔ)》的教學(xué)實踐，就探究式教學(xué)模式進(jìn)行探索。以“空調(diào)熱水器一體機(jī)自動控制系統(tǒng)”設(shè)計實踐活動為例，闡明探究式教學(xué)模式通過創(chuàng)設(shè)問題情境（提出問題）---自主收集素材與研討（探究實踐方案設(shè)計）---適時點(diǎn)撥引導(dǎo)探究的方向---自主合作探究實踐（探究式學(xué)習(xí)實踐活動）---分享和交流（探究式學(xué)習(xí)的展示與評價）等環(huán)節(jié)來實施教學(xué)，在探究的過程中發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維， 培養(yǎng)了創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識，有助于學(xué)生今后職業(yè)生涯中可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí)能力的形成。

關(guān)鍵詞：問題導(dǎo)向;學(xué)生主體;集體研討;實踐探究;世界咖啡館

引言

探究式學(xué)習(xí)是學(xué)生自主探索的學(xué)習(xí)方式，在世界各國教育中占據(jù)著重要的地位。在國際教育領(lǐng)域中圍繞學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變大膽進(jìn)行了學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的研究，研究探索學(xué)生的綜合實踐能力和創(chuàng)新能力已成為世界教育改革與發(fā)展的主旋律。

美國教育學(xué)家杜威把教學(xué)理解為學(xué)生通過親身實踐探究知識和規(guī)律的過程，以引導(dǎo)學(xué)生的興趣，發(fā)揮學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，在運(yùn)用和獲取知識的過程中提高自身能力[ 1 ]。他的教育理論觀點(diǎn)可作為探究式學(xué)習(xí)的思想雛形。另外教育學(xué)家布魯納提出了發(fā)現(xiàn)教學(xué)理論。他認(rèn)為，在教學(xué)過程中要有意識地讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題，尋找答案，從而學(xué)會“如何學(xué)習(xí)”。布魯納提出了“發(fā)現(xiàn)法”，注意調(diào)動學(xué)生積極性，通過學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索活動來掌握知識、發(fā)展智慧，發(fā)展探究意識和能力，從而形成自己的認(rèn)知。在教育界有“問題中心”的學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生參與實際情境的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)的興趣和能力，包括學(xué)會合作、收集數(shù)據(jù)、決策、解決問題等，從而促進(jìn)學(xué)生實踐和分析總結(jié)能力的發(fā)展。

探究式學(xué)習(xí)以“問題”為導(dǎo)向，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的意識和能力，學(xué)生由聽教師講授知識的學(xué)習(xí)方式變?yōu)閷嵺`探究發(fā)現(xiàn)解決方案和推導(dǎo)結(jié)論，這種學(xué)習(xí)理念更適合中職校學(xué)生的學(xué)習(xí)特征。目前的中職專業(yè)教學(xué)中欠缺培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的精神、探究能力和創(chuàng)新能力，導(dǎo)致學(xué)生在未來的可持續(xù)發(fā)展動力不足，而在中職專業(yè)教學(xué)中開展探究式學(xué)習(xí)可改善這種狀況，因此將其應(yīng)用到教學(xué)中是非常有必要。

1? 探究式學(xué)習(xí)模式及注意點(diǎn)

探究式學(xué)習(xí)以教師組織指導(dǎo)，學(xué)生主體活動為中心開展教學(xué)。學(xué)生以已有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)，大膽提問，探討解決問題的方案，通過實踐觀察、感官探索獲得數(shù)據(jù)，對實踐現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析、歸納總結(jié)，推導(dǎo)出自己結(jié)論或解決方案。探究式學(xué)習(xí)典型模式為：教師提問、分組討論、交流展示方案、確定方案、實踐探究、數(shù)據(jù)記錄、交流展示實踐結(jié)果、分析總結(jié)、綜合評價。

第一階段，教師是要根據(jù)學(xué)生已有基礎(chǔ)知識，設(shè)計出最為合理的引導(dǎo)性問題。面對復(fù)雜問題，一個人的思維總有局限性。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，采取“世界咖啡館”的集體研討模式進(jìn)行小組內(nèi)討論和多輪的組間交叉討論，針對問題進(jìn)行聚焦，多維度看問題，激蕩智慧，產(chǎn)生思維的碰撞，促發(fā)創(chuàng)新。再通過學(xué)生交流展示，教師點(diǎn)評建議，整理出解決問題的方法和策略。

第二階段，教師再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生將設(shè)計方案與實踐相結(jié)合，并根據(jù)學(xué)生實踐情況提出建議，引導(dǎo)學(xué)生開展實踐活動，發(fā)現(xiàn)新問題再探究，從而掌握探究式學(xué)習(xí)的基本方法。而學(xué)生的任務(wù)是通過實踐收集信息，對現(xiàn)象、結(jié)果進(jìn)行分析，應(yīng)用假設(shè)、比對、歸納發(fā)現(xiàn)規(guī)律，從而學(xué)會探究知識的方法和思維方式，獲得解決方案，形成自己的結(jié)論，促進(jìn)學(xué)生核心能力的提升。最后為了提高學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的積極性，要提供一套激勵性評價體系。

探究式學(xué)習(xí)有兩個注意點(diǎn)：

首先，雖然學(xué)生能從探究中獲取知識，能應(yīng)用知識解決問題。但需要一些前提，并不是所有的知識學(xué)習(xí)都適用探究式模式，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)，來選擇是否采用探究式學(xué)習(xí)，否則就無法達(dá)成理想的學(xué)習(xí)效果。

其次，“探究式學(xué)習(xí)”要滿足學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)的課程教學(xué)，因此探究過程要做必要的簡化，如教師提出問題，確定探究方法、步驟、工具材料，省去部分較難的探究環(huán)節(jié)，提高教學(xué)效率。

2? 探究式學(xué)習(xí)在中職專業(yè)教學(xué)的應(yīng)用

探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式很多，其中比較典型的有情境探索學(xué)習(xí)模式和“做中學(xué)”學(xué)習(xí)模式[ 2 ]。探究式學(xué)習(xí)在內(nèi)容上是開放的，探究結(jié)果也是開放的。探究式學(xué)習(xí)打破了傳統(tǒng)教學(xué)在統(tǒng)一規(guī)定下的教學(xué)模式，為學(xué)生提供了大膽創(chuàng)新、實現(xiàn)自我超越的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中，能夠大膽地懷疑，提出問題，探討解決問題的方案，對不同的結(jié)果進(jìn)行分析，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力?，F(xiàn)以職三階段的《制冷電氣控制基礎(chǔ)》課程中“空調(diào)熱水器一體機(jī)電氣控制系統(tǒng)”為例，探討中職專業(yè)教學(xué)中開展探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。

2.1? 探究式學(xué)習(xí)項目確定

“制冷電氣控制基礎(chǔ)”的課時有限，而探究式學(xué)習(xí)占用課時較多，因而探究式的學(xué)習(xí)項目必須精選。通過教材分析研究，發(fā)現(xiàn)制冷電氣控制的控制器件和執(zhí)行器主要有溫度傳感器、電腦控制板、高低壓保護(hù)繼電器、壓縮機(jī)、室內(nèi)外風(fēng)機(jī)、電子膨脹閥、電磁閥、四通閥、三通閥等構(gòu)成。在制冷電氣設(shè)備運(yùn)行過程中最為重要的是電氣設(shè)備各執(zhí)行器之間的邏輯關(guān)系分析，這是學(xué)生探究電氣自動控制解決方案的基礎(chǔ)。家用空氣源熱水器和空調(diào)的電氣控制核心是單片機(jī)，商用空氣源熱水器和空調(diào)等電氣控制主要是PLC或單片機(jī)，所以本學(xué)科就以單片機(jī)和PLC技術(shù)應(yīng)用確定為《制冷電氣控制基礎(chǔ)》這門學(xué)科的核心知識和能力，通過探究式學(xué)習(xí)可以更好培養(yǎng)這方面能力。而學(xué)生要完成該項目，要基于職一職二階段學(xué)習(xí)的電子電工技術(shù)、制冷設(shè)備技術(shù)、單片機(jī)和PLC四門學(xué)科的知識和技能，因此該探究式學(xué)習(xí)安排在職三的課程中。開展探究式學(xué)習(xí)既能培養(yǎng)學(xué)生探究能力，又能促進(jìn)學(xué)生將所學(xué)的專業(yè)知識與技能進(jìn)行綜合應(yīng)用，生成新知。

2.2? 探究問題與實踐設(shè)計

探究式學(xué)習(xí)首先是思維的培養(yǎng)，教師要精心設(shè)計問題、引導(dǎo)思維，讓學(xué)生產(chǎn)生思維火花;允許學(xué)生有不同的實踐設(shè)計，允許生成新問題，它會對思維產(chǎn)生多層次的挑戰(zhàn)。另外，教師要注意學(xué)生探究過程中出現(xiàn)的意外現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生多做可能性假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多角度分析，實踐驗證，這才能培養(yǎng)批判性和創(chuàng)造性思維，從而找到解決方案。

2.2.1? 引導(dǎo)探究的問題設(shè)計

現(xiàn)代教學(xué)論研究指出，感知不是學(xué)習(xí)產(chǎn)生的根本原因，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的根本原因是“問題”[ 2 ]。問題探究是學(xué)習(xí)的推力，通過問題引發(fā)學(xué)生求知欲，產(chǎn)生深入思考，引導(dǎo)學(xué)習(xí)行為的發(fā)生到完成，而不是只記住結(jié)果。

中職生的探究式學(xué)習(xí)的難度要適度，要簡化探究過程，才能提高教學(xué)效率。教師首先要提供給學(xué)生熱水器空調(diào)一體機(jī)的結(jié)構(gòu)圖（見圖1），其設(shè)計理念及功能為：家用空調(diào)的外機(jī)排出的熱量進(jìn)入室外空氣，加重空氣熱負(fù)荷，若這部分熱量轉(zhuǎn)入到熱水器中可節(jié)約能源，熱水器空調(diào)一體機(jī)是空氣源熱水器和空調(diào)相結(jié)合的電器。人們在享用熱水的同時，又享用空調(diào)的冷氣，既能節(jié)能又能減輕環(huán)境熱負(fù)荷。在不制熱水時是空調(diào)單獨(dú)運(yùn)行;在不用空調(diào)時，則是空氣源熱泵單獨(dú)制熱水。

為了使學(xué)生能設(shè)計出該一體機(jī)電氣控制系統(tǒng)，教師就其工作流程進(jìn)行分析說明，讓學(xué)生明確基本控制流程。教師要設(shè)定引導(dǎo)探究的問題，依據(jù)課堂教學(xué)需求，全班分成4～6小組，每個小組4～5人，讓各組學(xué)生采取“世界咖啡館”的研討模式進(jìn)行討論。經(jīng)過第一輪討論后，小組留一位主講，其余成員到其他小組交流，隨著小組的轉(zhuǎn)換流動，不同小組的思維發(fā)生碰撞，產(chǎn)生不同的見解，教師要將討論內(nèi)容不斷升級，讓解決問題的方法不斷得到擴(kuò)充。

引導(dǎo)問題1：“可否利用空調(diào)和空氣源熱水器電腦板添加銜接兩電器的電控系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制？”

引導(dǎo)問題2：“熱水器空調(diào)一體機(jī)的工作流程圖及邏輯真值表應(yīng)該是怎樣的？”

在教師引導(dǎo)下分別寫出該一體機(jī)電氣控制流程圖（見圖2）或電氣控制邏輯真值表，有能力的小組可以寫出其邏輯表達(dá)式（見表1）。解決此步是培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、思維的創(chuàng)造性和理論應(yīng)用能力。

2.2.2? 探究實踐方案設(shè)計

在實踐設(shè)計環(huán)節(jié)上，在已有的知識和技能基礎(chǔ)上，以實踐為依托，教師盡量提供不同實踐方向來引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生思維，讓學(xué)生分組討論設(shè)計實踐方案，在試錯實踐中循序漸進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力。最后讓學(xué)生運(yùn)用比對法，對實踐結(jié)果由此及彼、由特殊到一般，推導(dǎo)出最佳解決方案。

引導(dǎo)問題1：“利用流程圖及邏輯真值表編寫出熱水器空調(diào)一體機(jī)電氣自動控制系統(tǒng)程序?！?/p>

引導(dǎo)問題2：“與控制程序匹配的電氣控制系統(tǒng)是怎樣的？”

經(jīng)討論后，學(xué)生得出了兩個設(shè)計方向，一類采用單片機(jī)設(shè)計，另一類采用PLC設(shè)計。實現(xiàn)該實踐活動，可將全班各小組重組成兩個大組，并抽簽決定兩大組的實踐方向，兩類設(shè)計可同步進(jìn)行，但教師控制教學(xué)會比較困難;也可按順序分別進(jìn)行兩類實踐探究，這樣教學(xué)相對比較容易控制。各小組可繼續(xù)采取“世界咖啡館”的探討模式，探究每步解決方案，教師要引導(dǎo)學(xué)生查資料和實踐驗證;若失敗，要分析失敗原因，再實踐驗證，逐步解決問題，最終達(dá)成探究目的。硬件上分別用CC2530單片機(jī)模塊和三菱PLC實驗?zāi)K做驗證性實驗。教師要注意觀察學(xué)生在探究過程中存在的問題，做好信息收集。實踐探究結(jié)束后，讓各小組代表展示他們的初步設(shè)計方案和驗證性實驗視頻，教師對各小組展示進(jìn)行點(diǎn)評和建議，最后比較各組方案，確定最為合理的兩類設(shè)計方案。兩大組可交叉或分步做驗證性實踐，可拓展實踐能力。最后利用組內(nèi)、組間評價、教師評價相結(jié)合的評價激勵和推動學(xué)生持續(xù)探究，學(xué)生很喜歡這種模式。

雖然兩種設(shè)計使用的電氣控制模塊不同，設(shè)計的程序和硬件系統(tǒng)也不同，但都能實現(xiàn)熱水器空調(diào)一體機(jī)的功能。兩種設(shè)計分別適用于家用型和商用型熱水器空調(diào)一體機(jī)，不同的應(yīng)用對象可拓寬學(xué)生的思路，有利于學(xué)生綜合應(yīng)用能力和實踐能力的提升。

2.3? 探究式學(xué)習(xí)實踐活動

在探究式學(xué)習(xí)的實踐過程中，教師應(yīng)把學(xué)生作為學(xué)習(xí)探究和解決問題的主體，及時了解學(xué)生開展探究實踐遇到的困難及需求，注意觀察每位學(xué)生能力、個性方面的發(fā)展， 做有針對性地指導(dǎo)，教師切忌將學(xué)生探究引向已有的結(jié)果，而是提供信息、啟發(fā)思路、補(bǔ)充知識、介紹方法，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、探究和創(chuàng)新，成為學(xué)生探究實踐的組織者和建議者。教師還要指導(dǎo)學(xué)生記錄有效數(shù)據(jù)，記錄異常情況，為后期分析、總結(jié)、修改提供依據(jù)。

該項目探究實踐活動步驟如下：

（1）組裝與調(diào)試：按照熱水器空調(diào)一體機(jī)單片機(jī)控制電路原理圖（見圖3），將空氣源熱水器電腦板的壓縮機(jī)輸出端和空調(diào)電腦板單片機(jī)的壓縮機(jī)輸出端和四通閥輸出端引出A、B、C三個信號端到達(dá)CC2530單片機(jī)模塊，再加上反向驅(qū)動器和繼電器，先在繼電器開關(guān)接指示燈進(jìn)行調(diào)試，成功后再轉(zhuǎn)為一體機(jī)執(zhí)行器的調(diào)試。

（2）運(yùn)行過程監(jiān)測：通過空調(diào)遙控器、空氣源熱水器控制面板設(shè)定運(yùn)行參數(shù)，再改變替代溫度傳感器電位器阻值，測試運(yùn)行狀態(tài)改變后，電氣控制系統(tǒng)的自動轉(zhuǎn)換是否存在問題。若有問題，進(jìn)一步修改程序和電路。

（3）最后各小組通過對一體機(jī)執(zhí)行器運(yùn)行狀態(tài)觀察，判斷是否實現(xiàn)最佳控制效果，確定出最后的程序和電路設(shè)計方案，并拍攝實物接線圖和運(yùn)行效果視頻。

2.4? 探究式學(xué)習(xí)的展示與評價

教師巡視并引導(dǎo)各小組匯總探究式學(xué)習(xí)的全程內(nèi)容，包含熱水器空調(diào)一體機(jī)的系統(tǒng)功能介紹，電氣控制系統(tǒng)流程圖或邏輯真值表，單片機(jī)或PLC程序的編寫初稿和最終稿，電控系統(tǒng)原理圖和實物接線圖，電氣系統(tǒng)運(yùn)行效果視頻等。各組代表通過電子白板展示和解說后，開展組內(nèi)自評和組間互評以及教師評價，最后教師給表現(xiàn)優(yōu)異的小組及個人予以嘉獎。

2.5? 探究式學(xué)習(xí)的成效

通過探究式學(xué)習(xí)訓(xùn)練，之后課程學(xué)習(xí)中學(xué)生開始有意識的提問設(shè)疑和創(chuàng)新性地做一些設(shè)想，開始學(xué)會組建團(tuán)隊，對疑問和設(shè)想進(jìn)行探討、實踐驗證，在探究過程中發(fā)現(xiàn)解決方案。雖然探究學(xué)習(xí)的時間較長，經(jīng)常要做重復(fù)的事，有時結(jié)果不是預(yù)想的，但探究真相的樂趣一直指引學(xué)生不斷求索。學(xué)生一致認(rèn)為探究式學(xué)習(xí)有很多意外的收獲和特別的成就感，這是以往的學(xué)習(xí)方式所沒有的。學(xué)生認(rèn)為將來遇到未知的問題時，不再一味等待教師提供答案和解決方法，他們開始懂得如何有步驟、有計劃的探求答案，如何創(chuàng)新地解決問題。尤其在學(xué)生的實習(xí)中更能體現(xiàn)出探究式學(xué)習(xí)的價值，學(xué)生在工作中遇到未知的任務(wù)或困難時，他們利用在校培養(yǎng)的探究素養(yǎng)，不是等公司派師傅來解決，而是通過與其他員工探討，加上自己的思考和探究實踐，找到解決方案。

3? 結(jié)束語

探究式學(xué)習(xí)特別強(qiáng)調(diào)問題在學(xué)習(xí)過程中的重要性。通過問題思考，形成學(xué)習(xí)動力并貫穿學(xué)習(xí)始末。探究式學(xué)習(xí)特別注重問題意識的形成與培養(yǎng)，問題意識能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，激發(fā)學(xué)生活躍的思想。而傳統(tǒng)講授式教學(xué)很難讓學(xué)生感受到問題的存在，學(xué)生也不會深入思考，學(xué)習(xí)只能停留在表象的理解記憶，不可能開發(fā)學(xué)生求異思維和創(chuàng)新思維，更不能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、探究問題、解決問題的能力。

探究式學(xué)習(xí)核心是培養(yǎng)“問題意識”，問題是探究式學(xué)習(xí)的出發(fā)點(diǎn)，讓學(xué)生以問題為突破點(diǎn)和牽引力，逐步設(shè)計解決方案、實驗驗證、不斷修改等探究活動獲取新知，學(xué)生收獲頗多，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。探究式學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，教師要調(diào)動學(xué)生質(zhì)疑、查疑、釋疑。同時探究式學(xué)習(xí)離不開教師引導(dǎo)，離不開科學(xué)的探究法。通過探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能獲得知識，更重要的是能培養(yǎng)他們的溝通交流、團(tuán)隊合作、抗挫折力、探究和創(chuàng)新能力，這種素質(zhì)培養(yǎng)比知識獲取更為重要。在中職專業(yè)教學(xué)中，教師要依據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)和能力特點(diǎn)，通過在課堂中應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)，反復(fù)教學(xué)實踐中改進(jìn)，掌握探究式學(xué)習(xí)的方法，提升教學(xué)效果，達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的目標(biāo)。探究式學(xué)習(xí)法對培養(yǎng)學(xué)生未來可持續(xù)發(fā)展能力素養(yǎng)和科學(xué)方法起了鋪墊性作用，所以中職教師應(yīng)重視探究式學(xué)習(xí)在教學(xué)中的應(yīng)用。

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