系统教学法体系的教学变量

/系统教学法体系的教学变量系统教学法体系系列讲座之三中国管理科学研究院研究员浦东教育发展研究院张汉涛一、教学变量（一）教学变量的概念布卢姆把影响学校教学成绩的因素称为教学变量。布卢姆认为，不是所有的可变变量都对学习有相同的效应，有一些可能产生的效应大些，有一些可能产生的效应小些。测试各种变量对学习效应的大小，可以为控制变量、改进学习提供详细的说明。布卢姆引用了沃尔伯格(Walberg)的主要变量的效应的图表并对图表进行一些改编。沃尔伯格是按效应大小的顺序排列了他所选的一些变量，布卢姆增加了一些变量，并标明了与各种效应等值的百分位数。选用的可变的变量对学生学习成绩的效应图表序号对象和过程教学变量名称效应（标准差数）等值的百分位数1教师和教学过程个别教学2.00982教师和教学过程强化1.203学习者反馈—矫正(掌握学习)1.00844(学习者)教师和教学过程提示与解释1.005教师和教学过程学生参与课堂教学1.006学习者学生专心学习的时间1.007学习者改进阅读与学习技能1.008(教师和教学过程)家庭环境或同伴小组合作学习0.80799教师和教学过程家庭作业(评分的)0.8010教师和教学过程课堂风气0.607311学习者最初的认知必要条件0.6012家庭环境或同伴小组家庭环境的干涉0.506913教师和教学过程同伴和导师的补习性指导0.406614教师和教学过程家庭作业(指定的)0.306215教师和教学过程高层次问题0.3016(教师和教学过程)教材新科学和数学课程0.3017教师和教学过程教师的期望0.3018家庭环境或同伴小组同伴小组的影响0.205819教材先行组织者0.20社会经济地位0.2560摘自钟启泉黄志诚主编陕西人民教育出版社出版《美国教学论流派》可变的变量效应图表中四类对象和过程1.教师和教学过程2.学习者3.家庭环境或同伴小组4.教材我们研究提出的教学变量是指教和学的行为构成的一组组对应的、有序变化的行为方式，如学习准备变量、讨论合作变量、小结强化变量、巩固练习变量、反馈调整变量。系统教学法体系各教学变量涵括了一些经布卢姆（Benjamin.s.Bloom）和沃尔伯格(Walberg)研究提出的主要的可变变量，具体如下：学习准备变量：［涵括四个可变变量］提示与解释（1.0）改进阅读与学习技能（1.0）最初的认知必要条件（0.6）先行组织者（0.2）讨论合作变量：［涵括六个可变变量］学生参与课堂教学（1.0）改进阅读与学习技能（1.0）合作学习（0.8）课堂风气（0.6）教师的期望（0.3）同伴小组的影响（0.2）小结强化变量：［涵括一个可变变量］强化（1.2）巩固练习变量：［涵括一个可变变量］家庭及课堂作业(0.3)反馈调整变量：［涵括二个可变变量］反馈—矫正（1.0）同伴和导师的补习性指导（0.4）系统教学法体系的五个教学变量共涵括了十四个布卢姆（Benjamin.s.Bloom）和沃尔伯格(Walberg)提出的主要可变变量，其累积效应为9.6个标准差。教学实践中，一位成熟的教师能在每一个教学变量操作中正确掌握和运用一到二个可变变量已经相当有成效了，就有可能使教学效果提升1到2个标准差，也就是说达到了“个别教学”的效果水平了。标准差的概念方差是指离差平方的算术平均数。具体地说，就是一组数据中每个数据与该组平均数之差，平方之，求和，再除以数据的N个数。用σX2表示。其定义公式为：σX2＝∑(x－)2Nx－表示离差(即每个数据与平均数的差数)∑(x－)表示离差平方和N表示总频数标准差是指离差平方和平均后的方根。即方差的平方根。用σX表示。其定义公式为：σX＝∑(x－)2N方差和标准差都是非常重要的差异量指标。由于在计算方差时，每个数据与平均数的离差有正有负，所以需要平方，使之变成正数，但是数据的单位同时也被平方了。为了使差异量的单位与原始数据相一致，又需开平方。标准差的值越大，表明这组数据的离散程度越大，即数据越参差不齐，分布范围越广，标准差的值越小，表明这组数据的离散程度越小，即数据越集中，整齐，分布范围越小。在教育科研中，究竟是标准差大好还是小好，这要看所分析的问题而异。假如，某班某科考试成绩标准差极大，这对教师的教学极其不利，而且该科的平均分数也失去了意义。又如，在选拔性和竞赛性的考试中，某一考题的标准差为零或极小，表明该题对学习好和学习差的学生没有区分的能力，是一个质量较差的选拔性题目。布卢姆在教育效应研究中引进标准差概念是用来比较教学效益的，如下图，普通教学、掌握学习和个别教学条件下学生的成绩分布曲线图所示：在总结性测试中，个别教学条件下有90%的学生，掌握学习条件下有70%的学生所达到的成绩，在普遍教学条中件下有只有20%的学生才能达到。学习成绩90%学习成绩90%20%70%个别教学师生比1：1掌握学习师生比1：30普通教学师生比1：30学生百分数（%）50100σσ普通教学、掌握学习和个别教学条件下学生的成绩分布曲线图图中可看出掌握学习成绩要比普通教学高一个标准差，而个别教学要比普通教学高二个标准差，再考虑各种类型的教学中师生比因素，显然掌握学习的教学效益要比个别教学高，因为师生比是1：30。（二）区别可变变量与稳定变量布卢姆对影响学校学习的变量作出了可变变量与稳定变量的区别，并指出了可变变量在促进教改、促进学生学习方面比稳定变量具有更重要的意义。如果能适当注意这类可变变量的话，那么学校教学的面貌会有很大的改观。1)可用时间与实用时间人们一直认为时间是整个学习的主要因素之一。学校给各种课程(阅读、文学、算术、自然科学等)安排了若干年的学习时间，每学年还规定了多少学日以及每天或每星期多少学时。在学校学习中所用的年、月、时之意义的时间，称之为“可用时间”。一般说来，对学校规定的时间不会进行大的变动，由于规定的时间对所有的学生完全是一样的，因而对一个班级或学校中学生之间出现的学习差异，它不能说明什么问题。因此学校规定的可用时间，在某种意义上来说“可用时间”已成为比较稳定或固定的变量了。与“可用时间”相对的是“实用时间”。“实用时间”，是指学生主动学习的时间，即学生真正专心于学习的时间。实用时间和可用时间在学生的学习中有很大差别。例如两个学生在同一教室里学习，一个学生用了一节课90％的时间主动学习，而另一个学生虽然也上了一节课，但他只用了30％的时间于主动学习。这样，在同一节课的时间中，这两个学生的学习，就有量和质的不同。在连续的学习任务中，课堂上的实用时间是会起变化的。如一个班级是在普通的条件下学习课程，另一个班级是在教学质量较高的条件下进行学习。在第一个学习任务中，两个班级在实用时间的比例上可能是相同的，而在第二个学习任务中，由于两个班级的教学质量的原因，两个班级的实用时间的比例就会相差较多了。如果这两个班级都进行一系列连续的学习，那么教学质量高的班级，其实用时间的比例将会大大增加，而教学质量差的班级则大大减少了实用时间的比例。这样，在最后的学习任务中，这两个班级(一开始是差不多的)就会出现很大的差异。这些差异将会在学生的成绩、对以后的学习动机和学习能力的自信中得到反映。因而，实用时间是可变的变量，它能够说明学生之间、班级之间出现的学习上的差异。确定学生的实用时间可以有两种方法。一种是观察，经常地每隔一段时间观察学生是否集中注意，是否在专心做布置的作业或在某种程度上以相应的方式对教学和教学内容作出反应，以确定学生外显的实用学习时间。另一种方法是访谈，可用启发回忆、进行谈话或提问等各种方法来了解学生是否以相应的方式在思考课堂上讲课的内容，确定学生内隐地实用学习时间。2)智能与先决认知行为在布卢姆来看，智力测验的分数在起初几年(3—7岁)是可变的，但在以后几年受教育的过程中，智力水平不可能有很大的变化，因此，智力和能力倾向在学校教育中是具有高档稳定性的变量。布卢姆指出，学习成绩大多由学生具有适合以后学习任务所必需的先决认知行为的程度来决定的。先决认知行为与一门学科的成绩之相关可达0.50至0.70。布卢姆认为，在学校学习中，很多变化是由学生的先决认知行为的变化直接决定的。如果能找到适当的方法使学生的先决认知行为达到相应的水平，那就能够保证学生在校学习达到高水平。布卢姆把反馈与矫正看作是一种主要的方法来保证先决认知行为发生变化。使所有的学生在学习新的任务前都取得较好的成绩，达到掌握的标准。布卢姆强调在教学中的这一可变变量，对教学、课程以及对学生学习潜力的看法上，都具有相当深刻的意义。3)总结性考试与形成性考试布卢姆用形成性考试与总结性考试作了比较。他指出，形成性考试是和反馈、矫正过程相连的，通过形成性考试，可知道学生在哪些方面已掌握了，在哪些方面仍需要努力，因而，只要增加适当的时间和帮助，绝大多数学生都能达到规定的成绩标准。如布卢姆指出，使用形成性考试，能保证大部分学生对每个新的学习任务都具有必要的认知先决条件，能使学生增加对学习的兴趣和增强对自己的学习能力的信心。形成性考试对教师确定在教学中哪些东西已被学生掌握或还未掌握也是很有用的。它可以给教师提供一种反馈，确定哪些概念和技能需要用不同的方法来复习或重教。这里，布卢姆强调的形成性考试与总结性考试的一个最大区别是形成性考试不注重于对学生在某一时间里学到的东西进行评定和评分，而关注的是确定学生是否学到了应掌握的东西来为以后的学习任务作好准备以及确定学生在哪儿还没掌握以便及时采取补救措施。4)教师特点与教学质量以前，对教师的特点以及这些特点与学生学习的关系研究较多。教师的特点主要包括教师年龄、教师受过的训练、教学经验、个性和态度等方面。一般来说，教师的特点和学生学习之间关系是不会很大的，相关系数不会高于0．20。布卢姆认为教师的特点对学生学习起的作用不太大，即使它们之间有很大关系，大部分教师的特点是稳定的变量，通过在职教育，这种变量也不会直接起变化，但通过教师的教学业务进修和训练，教师的教学质量是可以起变化的。布卢姆在掌握学习理论中提出的“教学质量”是指教学方式和方法。对教学质量的研究表明，学校有很多机会在学生的学习上造成实际差异，因为教学质量是在学校和教师的直接控制下发生变化的；教师经常直接给一些学生讲解和提供指导，忽视了另一些学生；教师给某些学生许多积极的强化和鼓励，撇下了另一些学生。这样，教师和学生之间相互作用中的差异，在一个班级里造成了一些学生比另一些学生有更多的学习机会和得到更多的鼓励。但许多教师往往意识不到他们对班级里的一些同学比另一些同学提供更好的学习条件，他们的印象总是所有的学生都有相同的学习机会。如果能给教师提供反馈，使他们知道所做的事情以及帮助他们改变这种情况，那么教师与学生的相互作用就会发生变化，因而对学生的学习就有重大的促进作用。5)家长地位与家庭环境学生与学生之间在学习上存在差别，有些家庭的孩子在校学习比同一地区的另一些家庭的孩子要好。一般来说，学校中的学习和家长的教育和职业有关，和家长的社会阶层和社会经济地位有关，也和种族有关。这种相关程度可达0.30至0.50。布卢姆把家庭环境作用看作是可以改变的变量，因为在促进孩子母语的发展、鼓励他们好好学习、家长对孩子抱有希望、孩子需要帮助时就及时给予帮助并安排出时间和地方等方面，家庭环境的作用是非常重要的。在家长与儿童的相互作用中，仍有许多潜力。如学校可以经常进行家庭访问、给家长学专门的课程、利用各种材料请家长来校短期学习等等。二、系统教学法体系的教学变量系统教学法体系的教学变量指教和学的行为构成的一组组对应的，深刻影响教育结果的，有序变化的行为方式。系统教学法体系共有五个教学变量：学习准备变量、讨论合作变量、小结强化变量、巩固练习变量、反馈调整变量。五个教学变量按序变化，贯穿在某个教学年段中，比如在基础教育阶段有小学低年段、中年段、高年段，初中年段，高中年段。每个年段中五个教学变量有自己特定的内容和教和学的具体操作要求在年段教育中，系统教学法体系的教学变量表现为系统教学法体系的时空式样，各个教学变量随教学的时间增长而按序变化，由低级阶段的教和学的行为组合逐步变化发展到高级阶段的组合，从而使学生的学习行为和方式及对学习行为、学习方式、学习习惯起支承作用的心理结构（如学习心理、人格心理、生涯心理）发生一致性的提升。在各年段教育中，有不同的教学组织形式和不同的教和学的行为操作要求，保证有计划、有目的、有步骤地改变学生的学习方式，提高学生的学习能力水平和相应的心理结构水平。教学变量发展目标系统反映在五个教学变量的十九个发展阶段上。教师务必着眼于学生的学习能力(习惯)的最近发展区，及时以各变量的下一阶段的操作要求去指导学生，不断引导学习改变学习方式和习惯，发展他们的学习能力。教学发展和教学流程两维示意图教学发展式样（五个教学变量共有19个变化阶段）4.4.学生自评、调整3.学生互评、调整2.师生共评、调整1.教师评价示范、调整双向反馈变量4.课外阅读（含搜索）3.课外准备作业（二）2.课外准备作业（一）1.课内指导准备学习准备变量4.小组学习为主3.班、组讨论以组为主2.班、组讨论以班为主1.全班讨论讨论合作变量4.知识系统化3.知识结构化2.知识关系化1.知识条目化小结强化变量3.系统总结练习2.单元、章形成练习1.课时巩固练习巩固练习变量教学流程式样（五个教学环节）在某一具体教学内容教学时，如围绕一个知识或一个技能或一个单元知识的学习时，系统教学法体系的五个教学变量呈现为有序的相互作用，表现为系统教学法体系的教学流程式样。系统教学法体系的五个教学变量成为每一节课教学流程中的五个教学环节，但又不同与传统意义上的环节。它是指教学过程中影响教学效率和结果的几个最主要的、教和学的可变因素的组合，因此具有迭加效应，达到事倍功半的效果。学习准备环节讨论合作环节小结强化环节巩固练习环节双向反馈环节教学模式——教学流程式样示意图美国加利福尼亚大学心理学教授著名学习心理学家加涅曾把学生的学习行为划成八个方面：1.引起动机、2.了解、3.收获、4.保持、5.回忆、6.概括、7.作业、8.反馈。根据我们教育实验的认识，认为这八个方面的学习行为可分成五个组成部分，每一个部分就是一个教学环节（变量）。（见图）学习准备环节讨论合作环节小结强化环节巩固练习环节（变量）（变量）（变量）（变量）1.引起动机3.收获4.保持7.作业2.了解5.回忆6.概括8.反馈师生（双向）反馈（变量）系统教学法体系教学变量的特点：每一个教学变量都由低级到高级的几个阶段组成，并随学生的学习心理水平、人格心理水平、生涯心理水平的提高而逐渐超前引导变化。教师根据学生心理发展水平和外显的学习行为表现，恰当地选择教学变量某一阶段的具体操作要求，引导学生向高一层次的心理水平和学习行为水平发展。1.学习准备变量（1）学习准备的原理①学习准备变量的概念学习准备变量是指学生在学习新知识、新技能或参加某一新学习活动之前，引导学生进行的相关学习的一组教和学的、有序变化的准备活动。这组教学活动有四个发展阶段，即粗读——课内指导阅读，配合准备作业；细读——初用阅读符号，配合“三分制”准备作业；细读——增用阅读符号，配合“二分制”准备作业；精读——阅读笔记阶段。这组教学活动有三个要素构成，即提供“学习先行组织者”，改善认知先决条件；指导相关旧技能的复练；帮助确定学习心向，改善认知先决情感条件。②学习准备变量的依据之一：改善学生学习准备水平，促进学生主动地进入有意义学习状态。著名瑞士心理学家琼.皮亚杰（J.Piagee）耗其毕生精力，在逝世前十年提出了深受伟大的思想家列宁赞誉的人类认识发生规律的理论——《发生认识原理》。该理论有认识结构学说和认知建构学说两部份组成，揭示了人类认知能力的发生、发展规律，形成了著名的学习心理学上的日内瓦学派和在欧亚大陆广泛传播的蒙台梭利教学流派，深刻地影响了学校的教育改革。“儿童遇到新事物，在认识过程中总是力图用原有的图式去同化它，如获得成功，原有的图式便得到巩固和加强，认识达到平衡；若失败，便作出顺应，调整或创立新的图式去适应现实，直至达到认识上新的平衡。这种不断发展着的平衡，就是皮亚杰所说的认知结构的建构过程。”皮亚杰揭示了主体认识客体的两种图式，即“同化”和“顺应”。“同化”是原有认知结构量的增加，“顺应”是原有认知结构质的变化。“同化”要求学习者借助原有认知结构的“清晰性、稳定性和可利用性”，“顺应”则还需要学习者具有足够的感性认识，这样才能有效促进儿童的认识发生，促进有意义学习。这里的“清晰性”是指知识的内涵和外延掌握的比较正确。“稳定性”是指知识的记忆进入长期记忆状态，而不是停留在短时记忆水平。“可利用性”是指明白知识使用的原则、条件、方法和主意点。上海市二期课改提出的“拓展型课程”其实质是“同化”学习课程，“探究型课程”则是“顺应”学习的课程，因此要搞好这两类课程，还是需要皮亚杰《发生认识原理》的指导。从《发生认识原理》看，学生的学习是有前提的，否则就难以发生“同化”和“顺应”。这个前提是原有认知结构的“清晰性、稳定性和可利用性”，以及学习者与客体有充分相互作用，产生足够的感性认识。因此，教师要善于向学生提供“先行组织者”帮助学生回忆有关的旧知识，使它们清晰起来，并与新材料学习发生了解，增加旧知识的可利用性，促进“同化”学习的发生；教师要善于提供充分的观察材料，指导学生进行课前相关的小整理、小实验，帮助学生积累新材料学习所必须的感性认识，促进“顺应”学习的发生；教师还要指导学生迁移阅读技能，更好地了解新材料，了解学习的课题和目标，使学生有知有惑，激发学习兴趣，产生一定程度的体验和强烈求知欲。通过教师有计划、有目标、循序渐进的学习准备指导，使绝大多数学生学习心向明确而强烈，为“同化”或“顺应”认知作好充分准备，为发挥主体能动作用创造了条件，从而较快地进入有意义的主动学习状态，取得良好的学习效果。③学习准备变量的依据之二：掌握学习理论中的三个重要可变变量。布卢姆的掌握学习理论模式中为了能提供适当的学习条件着重突出了影响学校学习的三个主要变量：先决认知行为、先决情感特点和教学质量（教学的方式方法及水平）。布卢姆认为，先决认知行为、先决情感特点和教学质量这三个变量会决定学习者的成绩的水平和种类、学习速率和学习者的情感结果等一些学习结果。这也就构成了布卢姆的学校学习模式。学生特点教学学习结果成绩水平和种类先决认知行为学习任务学习的速率先决情感特点情感结果教学质量（教学的方式方法及水平）布卢姆的学校学习模式a.先决认知行为布卢姆把某项学习任务所需的必要学习称作是“先决认知行为”，并用先决认知行为的变化程度来说明它是学生学习中出现差异的一个主要变量。布卢姆指出，先决认知行为与学生学习成绩的相关度达十0．50以上，先决认知行为构成了学习者和完成学习任务之间的一种重要了解，。所谓学习任务，布卢姆指的是一门课程中的一个学习单元、教科书中的一个章节或一个科目中的一个专题。这种学习任务一般要花——至十小时的时间来学习。布卢姆认为，学校提供的一系列学习任务，通常是可能为大多数学生掌握的。布卢姆指出，学校课程中大多数的学习任务都是按一定的顺序排列的，一些任务的学习是和另一些任务的学习有了解的。在这样的一组组学习任务中，各个学习任务都成为下一个任务的必要学习。因此，先决认知行为是与一系列的学习任务紧密相关的。布卢姆指出掌握每一个学习任务的重要性。他认为，一项学习任务所需的必要学习往往代表了一项学习任务所需的一定的知识和技能等，如在学习这些知识和技能上有欠缺，那么学生在学习下一个学习任务时，就会遇到困难，在以后的连续学习任务中，他就会困难重重。如果学生对学习任务缺乏必要的预先学习，或者预先学习成绩不好，那么从理论上来说，他是不可能较好地按照学习要求进行学习的。这也就是说，如果学生没有具备适当的学习条件之一——先决认知行为，那么花多大的力气也无助于他较好地后续学习，不能达到规定的标准。b.教学质量布卢姆在掌握学习理论中提出的“教学质量”是指教学方式和方法。布卢姆认为，学校教育有很多情况会在学生的学习上造成差异，因为学校的教学质量是由学校和教师直接控制下发生变化的。教学质量对学生的学习和学习过程却有明显的重要影响。教学质量与学生成绩的相关度为十0.25，因而教学质量也是影响学生学习的一个主要变量。如果学生缺少先决认知行为或在他们具有的先决认知行为上有很大差异，教学质量能否对之产生影响?布卢姆的回答是肯定的。他认为，学生在准备学习新任务时存在的差异，可以用较好的教学质量来加以处理。在学生缺少先决认知行为时，或可以告诫学生暂不要学习下一个任务，或降低学习任务的难度，或改变学习任务。此外，也可为那些缺少先决认知行为的学生提供更多的指导性帮助：可先确定学生所缺乏的先决认知行为，或先于学习任务或作为一种补充学习任务来帮助学生具有所需的先决认知行为。总之，可以运用灵活多样的方式，使大多数学生在学习任务前保证有必要的先决认知行为。根据掌握学习理论中“先决认知条件”和“教学质量”两个重要变量的内涵，在新学习开始前，教师必须指导、帮助学生整理相关的“旧知识、“旧技能””，通过补漏、补缺使之清晰、准确、熟练。c.先决情感特点布卢姆指出，先决情感是兴趣、态度和自我观念的一种复杂的情感组合。学生在先决情感的差异会从他们的兴趣、态度和自我观念中体现出来的。那些带着兴趣和热情进入学习任务的学生，会比那些没有兴趣和热情的学生学习更容易，速度更快，达到的成绩水平更高。情感因素对学生学习成绩的差异相关度达十0.25多。因而，布卢姆将学生受到激励或能够受到激励去参与学习过程的程度称作是先决情感特点，并将其看作是影响学习的一个主要变量。布卢姆指出的先决情感特点这一变量，与学生学习的经历、学习任务有很大的了解。布卢姆指出，前一个学习任务结束时的情感因素，对后一个任务的学习有重大影响，因而教师在情感方面上去激励、促动学生就显得十分重要了。他认为，每个人都需要自己的价值能得到肯定的承认，学生在学习中取得成绩并得到公认，学生就会相信自己是能够胜任学习的。教师在这方面给予必要的激励，会使学生在一系列的学习任务中一直充满信心的。教师通过适时适度的肯定成绩，表扬进步，不断激励学生自尊，促进自信心理的发展是学习准备变量的重要内容，为学生的后续学习奠定了良好的心理基础。④学习准备变量依据之三日本著名教育心理学家大桥正夫指出“奥苏贝尔主张在学习前和学习后引进组织者，作为促进学习的方法，使学生将新材料整合到已有的认知结构中去。”奥苏贝尔（D.P.Ausubel）认为的影响新知识学习和保持的有三个重要的认知结构变量。第一个变量是认知结构中是否有吸收并固定新知识的已有的上位观念。这种起固定作用的观念的概括和包摄水平越高，那么新知识的学习就越容易。第二个变量是认知结构中起固定新知识的上位观念与新知识中观念是否清晰可辨，新旧观念异同越清晰，则越有助于新知识的学习和保持，否则就容易遗忘。如认知结构中原有的回声观念对学习雷达就是一个上位观念，原理都是波的物理性质的运用，但前者是声波后者是电磁波，它们有波的共性也有波动粒子不同的差异性。原有认知结构中回声观念为学习雷达观念提供了固着点，但如果学生分不清回声和雷达观念的差异，就没有办法认知雷达，而把回声和雷达当作一回事了。第三个变量是认知结构中起固定新知识作用的上位观念是否巩固、稳定，上位观念越巩固、越稳定则新知识就越容易学习和保持。概括地说这三个认知结构变量是：原认知结构中有否起固定作用的上位观念；上位观念的清晰可辨程度；上位观念的巩固稳定程度。奥苏贝尔认为：在新的学习中，学生认知结构变量，如原有的起固定作用的观念的可利用性、稳定性和新旧观念之间的可辨性（清晰性），不仅直接决定新知识的意义的获得，而且也决定新知识意义的保持。例如学习了园的概念和面积计算知识后，再学习扇形的概念和面积计算时，园的知识的清晰性、稳定性和可利用性直接影响“同化”扇形知识，并有利于扇形知识的保持。作为上位概念的园，它的清晰性是指园的定义（内涵）和处延是否清楚，它的稳定性是指园的概念和面积计算知识是否进入大脑的长期记忆系统中而不是停留在短时记忆中，它的可利用性是指园的概念和面积计算知识使用的规则、注意点是否真正掌握。在学习准备中教师向学生提供准备作业促进学生回忆和复习有关的旧知识，使之清晰化、稳定化，提高它们的可利用性；促进学生复练相关的技能，使它们变得准确、熟练，更好地作用被认知的客体；促进学生明确学习方向，明白学习目标和任务，确定学习心向，从而帮助绝大多数学生能“从先行经验中抽出已经形成的认知体系，并与当前的学习材料发生有机的了解。”（日本大桥正夫）使所新材料的学习对于学生来讲变得有潜在意义。1972年心理学家巴恩斯（H.L.Barnes）的博士论文指出：98%的提供学习组织者的例子证明学生的平均学习分数增加了10%到18%，同未使用“先行组织者”的学生相比，利用“先行组织者”被试的概念迁移增加的百分数为16%到50%。1980年心理学家梅耶（R.E.Mayen）的教育实验证明：“先行组织者”影响学习的阶段在信息输入的编码阶段。因此在学习准备阶段提供“先行组织者”是非常必要的。（2）教育功效①激发学习兴趣，发展学生的直接学习动机美国哈佛大学心理学教授布鲁纳（J.S.Brunner）指出“学习的最好动机是对所学材料的兴趣，有新发现的自信感，把‘发现’作为奖赏”。学习准备变量提供不同层次的准备指导、“先行组织者”，使学习水年平层次不同的学生对新材料有知有惑，既有成功的喜悦，认识自己的学习能力，又产生对未知追求的信心。这样容易激发学生对学科学习的兴趣，并逐步使学生的兴趣由“好奇”发展到“志趣”，促进他们直接学习动机的形成和发展。“学习准备变量”切实提高学生的学科学习的求知欲，培养学科学习的兴趣，提升认知先决情感的水平。②提高自我调节能力，为自主学习能力的发展奠定基础教育实验证明，“学习准备”作用在于帮助学生对具有学习内容和目标形成学习的心向的，引起注意、反应和适度的体验；帮助他们调节出头脑中相关的旧知识，并变得清晰、稳定，增加其可利用性；促使他们原有的相关技能得以恢复和熟练。学习准备一般采用提供“先行组织者”的策略来帮助学生实现学习准备。在正式教学之前，教师根据教学目标和对学生知识、学习能力及心理发展水平的把握，向学生提供与有关新、旧知识了解的阅读材料；提供与新学习有关的观察、小实验、小整理的指导；或组织某种实践活动让学生产生一种与新学习有关的体验。长期坚持指导学生进行学习准备，绝大部分学生将逐步能根据“先行经验抽出已经形成的认知体系，并与当前的学习材料发生有机的了解。”这表明学生在形成一种学习的自我调节能力。皮亚杰认为，主客体的相互作用是通过主体的自我调节达到的平衡，从而完成认识的。自我调节能力反映了主体在认识中的能动作用。因此在学习准备中培养和发展学生的学习自我调节能力对提高学生的认知能力、学习能力，奠定自学能力的发展基础有巨大作用。③为有效开展课内合作讨论创造良好条件有效改善学生的学习准备，促使学生主动进入学习状态。绝大多数学生通过学习准备后，知识清晰、技能熟练、感性认识丰富、学习心向明确、兴趣盅然，完成了一系列的学习心理的变化，学生有充分的自信和准备为课内开展合作讨论创造了良好条件。由于在学习准备中，随着学生自我调节能力的发展提高，能自主掌握一部份新材料，这就减少了课容量，在时间上保证课内教学能围绕重点、难点，实现“少而精”，“低容量，高密度”的教学。教师在学习准备中，及时抽取学生学习准备作业批阅，了解和诊断学生学习准备情况，以利课前调整教学设计，使课内教学更符合学生实际情况，提高课堂教学效益。④促进阅读技能迁移，提高自我效能学习准备变量的另一作用在于让文化程度参差不齐的学生从利用工具书粗读学习材料，逐步发展到细读、精读、眉批，进而发展到写阅读笔记、质疑、带着阅读中的问题找参考书，上网搜索相关资料，帮助学生把语文学科中学习过的阅读知识和阅读技能技巧迁移到其他学科的学习中，巩固和提高阅读技能，再逐步发展到制定阅读计划，制定单元、章、整册课本的学习计划，并且逐步做到根据学习的反馈信息调整计划，逼近学习目标，提高自我效能。（3）学习准备变量的操作方法和要求①学生学习准备水平发展的四个阶段这里提供的学习准备变量是以阅读指导和准备作业为主要内容的，共设计有四个阶段。在每一个阶段中都必须考虑好、中、差三个学生层面的学习准备的需要。第一阶段：粗读——课内指导阅读，配合准备作业。准备作业是指在课本中可找到答案的二、三个问题。指导阅读一般化五到八分钟。第二阶段：细读——初用阅读符号，配合“三分制”准备作业。“三分制”作业即三分之一题在课本中可找到答案，三分之一题需通过阅读理解后或经过小整理、小实验后才能回答，三分之一题需要一定程度思考才能回答。这样的准备作业照顾到班中好、中、差三类学生；也符合每个学生的认识顺序，使学生既有所得，也有所惑，容易激发全班学生的学习兴趣。例如：学生在学习参照物和匀速直线运动前，我们布置了三个准备习题：1．人坐在行驶着的汽车里，对车箱里的座位而言，人的运动状态如何?对什么来说人是在运动的?被你取作为观察标准的物体在物理学中它叫什么?对同一个物体而言，选不同的其他物体作标准，判断它的运动状态，结论是否一样?2．什么叫匀速直线运动?如果有人每小时走4千米，能否说这个人在做匀速直线运动?为什么3．甲，乙两只船，甲船速度是4米／秒，乙船速度是9千米此阶段要重视鼓励学生质疑，学习口头提问的本领。学生在这阶段中学习使用的阅读符号主要是“划杠”，学会关注阅读主要内容。阅读和准备作业要求在十五至二十分钟内完成。第三阶段：细读——增用阅读符号，配合“二分制”准备作业。“二分制”作业即有一半的准备作业题在课本中可找到答案，另二分之一题则需通过阅读理解后或经过小整理、小实验后才能回答。此阶段教师要进一步鼓励学生质疑，学会写质疑卡，课前交老师。学生在这阶段中学习使用“？”、“眉批”等阅读符号，并养成阅读思考的习惯。阅读和书面准备作业要求在二十分钟至二十五分钟内完成。学习准备的教和学逐步由课内转移到课外的课前进行。第四阶段：精读——阅读笔记阶段。先教师示范阅读笔记基本格式，后让学生模仿，相一互交流、评议，最后让学生自创有个性的读书笔记形式。阅读和书面准备作业要求在二十五分钟至三十分钟内完成。对初中物理学科而言，四个阶段分布于初二到初三的两年中，每一阶段时间长短均视学生发展水平而定，不可硬性规定。②教师指导学习准备的方法和要求a.在各阶段中指导的要求第一阶段，课内学生在教师指导下，借助字典阅读指定的段落或整篇课文，了解大意，培养阅读习惯和兴趣。此阶段一般在一个月左右。第二阶段，课内学生在教师指导下，对教材中自认为重要的内容“划杠”，不理解的内容打“？”号，能分段列提纲。这个阶段分两步：第一步约一个月，布置的准备作业题大部份都能在阅读后在课本上直接找到答案，让学生适应有准备作业指导下的阅读，同时以较高的成功率激发学生的阅读兴趣。第二步约三到四个月，从好、中、差三类学生实际出发，按学生认知顺序编制多层次的准备指导题，即“三分制”准备作业题。这样的作业题照顾了各类学生，使他们有知有惑，激发全班学生对新材料发生学习兴趣，较好完成新材料的学习准备活动。准备作作题一般为三至四题，要求书面完成。教师在课前抽阅好、中、差三类学生准备作业若干本，了解各类学生的学习准备情况，课前调整教学设计，增强针对性和实效性，改善以往单凭经验和教学大纲设计教案执教的低效率状态。在课内教学中要经常出现准备作业中的内容以鞭策学生重视准备作业，也让学生在准备作业中作出的努力得到师生的肯定和赞誉，提升学习兴趣和自信心。这两点教法上的变化十分重要，一方面论促进学生养成学习准备习惯，另一方面提高课堂教学效益。第三阶段，课内学生在教师指导下，对教材中自认为重要的内容“划杠”，不理解的内容打“？”号，对基础好的学生提出作摘要和眉批的要求。同时设计和布置“二分制”准备作业。“二分制”准备作业是指准备作业题中有一半的准备作业题在课本中直接可找到答案或通过阅读后肤浅理解才能解答，另二分之一的题则需或经过一定思考并结合动手开展小整理、小实验观察和操作后才能回答。教师在该阶段要特别重视学生提问题能力和态度的培养。可先让学生在课内提问，用语言把问题准确表述出来，然后设计提问的质疑卡，让学生学习用文字表达问题。该阶段教师在课前仍需轮流抽阅好、中、差三类学生准备作业若干本，了解各类学生的学习准备情况，课前调整教学教案，增强针对性和实效性。上课时组织对学生的质疑开展讨论。此阶段一般需要四到五个月时间。第四阶段，教师逐步减少准备作业题的数量，先示范简单的阅读笔记格式，让学生模仿，教师抽样辅导，并展示和表扬其中优秀者。初中阶段阅读笔记只要求记两方面内容：把理解的主要内容整理成要点，记下来，并努力和以前学的知识作比较，找出它们的了解和区别；把尚不理解的内容概括成问题记录下来，作为课堂教学时要重点学习的内容，给予自我警示。学生通过写阅读笔记学习整理知识的方法。对学有余力的学生要逐步介绍有关参考资料，鼓励扩大视野。教师要积极鼓励学生提问，填写质疑卡。此阶段结束的标志是教师不再布置准备作业，绝大多数学生已养成课前阅读教材，写阅读笔记的习惯，并且会提问题，有部份学生自己或与同学合作收集更多资料，试图解决学习准备中产生的问题。此阶段一般需要二到三个月。b.准备作业的设计要求除上述各阶段准备作业难度要求外，在内容上要求能根据教学目标引导学生回忆和复习有关旧知识和技能，改善学习前的阅读状况，培养学生阅读兴趣，这是合理指导准备的重要特征。准备作业要有利于学生理解、分析教材，了解重点知识，分散难点，因此在适当阶段介绍教材的几种编写类型，如实验型、生活实例型、论证型等，便于学生阅读，形成良好的阅读习惯。准备作业在形式上除了书面和阅读外，还有实验、整理和生活观察等。特别是新学习材料与学生原有认知结构了解较少，需要进行“顺应”学习时，要多设计小实验、小整理和生活观察的准备作业，运用日常生活用品进行实验、整理和观察，积累感性认识。这样既可以培养学习兴趣，使教学回归生活，回归劳动，又可以在课堂合作讨论时减少非主流问题的影响，保证课堂教学围绕教学目标和中心内容展开。例如，学生进行滑轮组“机械效率”探究性学习前，布置实验形式的准备作业，按两人一组，发两只二串滑轮，要求学生回家后用绳索串联成滑轮组。上课探索时，学生很快测出总功、有用功，通过观察数据和讨论，很快完成了对“机械效率”的认识。而以往，只要求预习课文，忽视必要的“旧技能”复练（组成滑轮组的练习），结果学生探究性学习的大部份时间都花在串绳组成滑轮组上，测总功、有用功，观察数据和讨论所存时间极少，影响了真正的探索认知活动。c.获取反馈信息，调整教学方案教师课前要抽阅好、中、差三类学生的准备作业，了解学生的认知准备状况及学习心向，并据此调整原有的教学方案，改变过去凭经验备课的主观性，提高课堂教学的针对性和效率。d.让学生获得准备的反馈，提高自信心教师要对分层抽取的样本进行评价和激励，让学生获得准备状况的反馈信息，必要时展示部份学生的准备作业本，在课内讨论时要大部份讨论题是准备作业中曾出现过的内容，这样做有利于学生自我调节能力和自信心的提高。2.讨论合作变量（1）讨论合作的原理①讨论合作变量的概念讨论合作变量是系统教学法体系课内教学的主要形式，是系统教学法体系的核心教学变量，也是系统教学法体系教学流程中关键的教学环节。讨论合作变量通过“低容量高思维密度”的师生之间，学生之间及学生与环境之间的相互作用，结合观察图、表、文字、影像，结合动手整理或实验，开展言语、文字、图、表等形式的讨论和相互的评价，实现认识主体对认识客体的充分作用，从而促进主体的认知结构发生“同化”或“顺应”，促进主体的语言和智力快速提高，促进主体的情感、态度健康发展。组织课内讨论的二种主要组织形式全班讨论问题教师问题教师学生学生学生教师发出的信息流向学生发出的信息流向小组讨论与全班讨论结合问题教师学生学生问题教师学生学生学生学生学生学生教师发出的信息流向学生发出的信息流向（学生小组）（学生小组）（学生小组）从讨论的两种组织形式的信息流向图来看，不难发现第二种组织形式增加了班级和小组讨论相结合，并过渡到以小组合作学习为主，显著增加了学生之间的信息流向，从而提高了课内思维密度，有利于认知结构水平相差不大的学生之间相互启发，促进智力和情感、态度的发展。②讨论合作变量的依据之一：在课堂教学中给每一个学生真正的学习机会。讨论合作变量最大限度地提供了班级授课制中每一个学生真正的学习机会。班级授课制对于贵族教育而言是一大进步，使广大平民及子女有可能接受普及教育。但班级授课制有致命的弱点，就是在班级上课的学生受教育的机会并不相等，只有在上课时参与交流、板演、动手整理、获得评价的学生才有真正的学习机会，而那些只能听、看、记的学生由于缺失交流、动手操作和反馈评价，他们获得的仅是记忆的训练，失去了素质全面发展的真正学习机会。为了保证每个学生的全面发展，提出了小班级授课制，相应提高了教育成本，但由于教育方法陈旧，真正学习机会的阳光仍没有普照每个学生。采用规范的小组合作学习能在一定程度上保证每一个学生有真正的学习机会。因为在讨论合作小组学习中学习任务被学生自主地分解为各人的职责任务，只有通过每个学生的努力才能完成总任务，其间不乏交流、沟通、互助、扬长补短、团队合作、绩效评价，分工合作使每个学生都有了真正的学习机会。③讨论合作变量的依据之二：注意发展学生言语能力，提高思维密度，开发学生智力。言语、文字、图表是人类交流思想的三大基本方式。由于大多数学生用言语表达比用文字表达困难要小些，因此采用以言语为主要交流形式的讨论，使得更多的学生有可能真正地参加到学习活动中去。又因为言语能迅速而方便地反映思维活动的结果，这就为提高课堂讨论的思维密度创造了条件。开展课内讨论给学生创造了运用科学语言表达科学信息的大量机会。在讨论中教师对学生语言的规范性、科学性和逻辑性方面的指导和帮助，既提高了学生的言语能力又增强了学生的文字、图、表的表达能力。在讨论中师生围绕认识冲突，从各个侧面各抒己见，相互启发，拓展视野，加深了对新材料的理解和记忆，事倍功半。中国社会科学院哲学研究所蔡祖鹏研究员在《处于不同序列中的人的智力》一文中指出“在认识活动中使用智力的过程实际上表现为言语活动过程，智力的发生和发展在很大程度上取决于言语能力……”。因此，在课堂教学中采用讨论形式能为广大学生创造频繁使用言语的机会和场景，并在教师刻意的指导、帮助下，终究将有力促进学生智力的发展。④讨论合作变量的依据之三师生双向及时反馈、强化，调整教学状态，提高课堂教学效益美国哈佛大学心理学教授斯金纳（B.F.skinner）批评传统教学强化不适宜和不及时的。他认为“就有机体而言操作系列的唯一重要的特性是时间，是强化物紧随着反应。”他根据操作性条件反射理论而形成的程序教学中有一条重要原则，即及时确认原则。在讨论合作变量实施中，教师对学生的即时评价，并指导学生之间的相互评价就是一种及时强化。它使学生及时获得反馈信息，调整学的行为，调整学习的方式和进度，提高学习效益。教师也能及时获得教学的信息反馈，调整教学方案，把握讨论的方向和问题的难度，使教学更具针对性。师生双向及时反馈和调整，从而实现一定条件下的教学过程最优化，提高课堂教学效益。（2）教育功效①促进学习主体——学生与认知客体的相互作用传统教学重视教师对学生的作用，不重视学生对教师的作用，轻视学生与环境的作用，忽视学生与学生的相互作用。没有把教师、学生、环境看成一个系统，在教学过程中只强调教师对学生的单向信息传递，因此学生的学习效益是低下的。“皮亚杰认为：认识发生和发展的动力和基础是主客体的相互作用……”在合作学习中学生在教师指导下充分地就新材料开展师生间、生生间、学生与物理仪器、课本、图表、影像资料之间的相互作用，每个学生都处在特定的，由人和物组成的学习物理的环境刺激下，每个学生也给环境以刺激，创造了他人学物理的环境。由于学生间的认知结构水平比较接近，因此学生之间的讨论有特殊的启发作用。学生在客体相互作用中通过物质动作和精神动作，操作实验，提出质疑，分析评价，自我反省，实现自我调节，达到新的认知平衡。在这个过程中他们的感觉器官、大脑和运动器官间的协调水平不断提高，他们的学习兴趣和信心、创造精神和实践能力都逐步得到发展。②提高学生言语水平，增强课内思维密度，促进智力发展课堂教学容量是指一节课时中，呈上的新材料中知识点的多少，包括学习新知识所需要利用的旧知识，旧技能的多少，还包括需要学习的意志、态度等品质。初中学生的课容量与宜低不易高，一则小学的课容量不高，二则他们的自我调节能力差，不适宜高容量的课堂教学。系统教学法体系在学习准备变量中发展了自我调节能力，通过准备作业，逐步减少了课容量，使讨论合作时能集中精力和时间围绕重点和难点开展充分讨论，实现“少而精”“低容量”的课堂教学。高思维密度是指学生有较长的有意注意时间并积极主动开展指向学习目标的思维活动。实现高思维密度教学一是采用多结合的教学，即结合物理实验、整理为主，结合图、表，结合课文论述，结合解题练习，结合学生答辩评价开展教学，让学生眼看、耳听、手做、心想使学生的各感官意充分受到刺激，不断形成大脑的兴奋点，延长学生的有意注意时间，促进大脑对感官转输的信息进行分析综合，形成概念，构建认知结构。二是充分开展师生、生生之间的言语讨论。由于言语表达的困难相对文字，图表的表达困难要小些，而言语又是思维的外壳，言语的发展直接影响思维的发展。大量、合理的运用言语能显著提高课堂教学中的思维密度。在讨论合作变量实施中，在主体认知客体时，在教师的正确、热情、坦诚的指导、参与下，充分地发展学生的科学语言水平（言语、文字、图形），从而提高他们的思维形式和水平。因此讨论合作变量是课堂教学“低容量高思维密度”实现途径。③促进学生情感、态度和人格的健康发展在讨论合作变量实施中，在主体认知客体的同时，教师着力引导形成一个平等、民主、追求真理、实事求是的讨论合作环境。在讨论中教师引导学生充分发展人际关系处理能力，如学会倾听，大胆交流，相互尊重，团结合作，刻苦钻研；努力提高学生的动机、态度、意志、责任感、自我意识等情感水平，从而有效促进学生人格的发展。（3）讨论合作变量的操作方法和要求①学生讨论合作水平发展的四个阶段学生讨论合作水平发展的四个阶段即讨论合作变量变化的四个阶段。第一阶段：全班讨论，形成氛围，养成习惯。全班讨论，一般采用一问一答，师生评价的方式，也可采用齐声回答，教师评价的方式。所用问题一部分来自于学习准备题，一部分来自观察思考题或整理题，也有来自学生的质疑。讨论题要有针对性、启发性、趣味性。学生参加讨论需要有一定的氛围和素养，如大胆发言，不怕讲错的勇气；尊重他人，认真倾听他人意见；表述语言的完整性、规范性、逻辑性、流畅性，并与文字、图、表结合表述；会认知学习目标（认知合作的共同利益），会分解学习任务，分工明确责任；会评价任务完成的绩效等。讨论的参加面一般要从10％增加到70％，方可进入第二阶段。此阶段短则一、二个月，长则一个学期。第二阶段：班，组讨论结合，以班为主。小组学习是合作学习的一种重要形式，是团队学习共同进步的学习方式，不仅有利于拓展视野，改善认知结构，而且有助于培养沟通、交流能力，发展宽容、理解情感，还能通过认知共同利盆，学习分工和合作，培养契约意识，增强自律，感悟助人和受助之体验。班组讨论结合，指学习的组织形式有时以全班讨论形式，有时以小组讨论形式。在学生的讨论态度，交流的语言，“学习权威”尚欠缺时，全班讨论形式多一些，反之则小组讨论合作形式多一些。由于学生不能一下子适应小组学习，故第二阶段是一个过渡阶段，是形成小组合作学习的关键阶段。一定数量的学生“学习权威”的成熟是是讨论变量进入第三阶段的标志。此阶段一般需要二到三个月，学生语言交流基础差、品学兼优的学生“学习权威”数量少，学生不会分工，合作行为水平低的班级需要较长的时间，有时要一个学期才能过渡到小组合作学习为主的学习方式。第三阶段：班，组讨论结合，以小组合作学习为主。逐步发挥小组长（学生中的学习权威）作用，使组内每一个学生都能积极地参加讨论，主动地进行认知活动，并在学习过程中共享体验和感悟，在学习心理、人格心理、生涯心理等心理品质上获得和谐发展。在此阶段中，教师是学习材料的精心提供者和讨论的平等参加者，感悟和体验的交流者。教师特别要关注合作学习过程中新生成的、有益于学生主体发展的学习主题，帮助学生对生成主题开展讨论学习，借此培养学生关心身边的事，把学习课本知识和解决实际问题有机结合起来的学用一致的品质。第四阶段：以小组合作学习为主，班级集体学习为辅。充分发挥小组长作用，使组内每一个学生都能主动地进行认知活动，自尊地参加讨论，在学习过程中共享体验和感悟。在此阶段中，教师是讨论的平等参加者，感悟和体验的积极交流者。教师特别要关注合作学习中新生成的、有益于学生主体发展的学习主题，帮助学生对生成主题开展讨论，此时学生的学习主体地位才真正凸现出来。②教师指导讨论合作的方法和要求a.注意对学生讨论素质的培养讨论合作变量第一阶段实施中，教师通过精心设计的课堂问题组织全班讨论。讨论中教师要特别注意对学生讨论素质的培养，如学会倾听别人的讲话，尊重别人，大胆发言，遵守秩序、规范语言等。教师还要注意培养学生中的“学习权威”，为日后分组学习打好基础。作为“学习权威”的学生不仅自己学得好而且乐意助人，并有一定号召力和组织力。“学习权威”人数一般为1：4，即每4位学生中需要培养1位“学习权威”，为日后小组合作学习奠定人力资源基础。教师要引导学生对解答作最优化的评价，并养成讨论、交流、互助的习惯。教师要重视学生语言完整性、科学性、逻辑性的指导。b.重视对合作行为的指导在讨论合作变量第二阶段实施中，教师要善于引导学生对学习目标的认知（这是合作学习的前提——共同利益的认识）；教师要善于示范把学习任务分解成几个有逻辑关系的小任务（将知识教学目标分解成若干个有逻辑关系的问题，这些问题最好是带有观察或整理要求的）让学生根据组内学生的各自特长，学会分工（学会分工是培养学生要素分析能力的重要途径，也是培养责任感的重要途径），在共同利益驱使下的分工是一种契约行为，有利于培养责任心，有利于自律品质的形成。在分工的基础上才能各尽其能，才会有互相帮助，才会有通过合作共同完成认知任务的可能，从而产生助人和受助的体验。教师在此阶段要至力于对学生讨论和合作素质的培养，以便日后能在教师指导下自主地进行小组合作学习。这阶段中，教师的身份逐渐从讨论组织者转变为平等的参加者。c.强调学习策略和生涯规划在讨论合作变量第三、四阶段实施中，教师还须提供有关制定学习及复习计划的知识，引导学生针对学习中反馈的信息修改和调整自己的学习计划，提高学生的认知策略水平。在讨论合作环节实施中，教师还必须提供学生学科知识与行业关系的讨论题等以引导学生明确理想，逐步规划生涯，逐步把当前的学习（知识、技能、品德）和将来希望从事的职业了解起来，引导生涯心理的健康发展。d.创设主体充分作用客体的学习环境“皮亚杰认为：认识发生和发展的动力和基础是主客体的相互作用……”在教师指导下，在讨论合作小组学习中学生充分地就新材料开展人与人，人与物之间的相互作用，学生在与客体的相互作用中实现自我调节，达到新的认知平衡。在这个过程中他们的感觉器官、大脑和运动器官间的协调水平不断提高，他们的学习信心和处于萌芽状态的事业心、创造精神和实践能力逐步得到发展。这时，学生真正认识到自己是具有能动作用的学习主体。因此，在讨论合作变量实施中教师的主导作用主要表现在创设一个促使而每一个学生都发生积极的主客体相互作用的，由人和物组成的物质环境和精神环境。e.组织课内讨论的四个基本要求：讨论题的设计要求：讨论题要有针对性，启发性，趣味性。针对性表现在：①符合一堂课的教学目的。②针对预习中学生的实际情况。③解决讨论中学生暴露的薄弱环节。启发性表现在：讨论难题易要有程序，符合认识规律，要由浅及深，由近及远,由表及里。能引起好、中、差三类学生的认知冲突，促进他们的思维活动。③促使学生探索事物变化的原因，培养钻研精神。趣味性表现在：与日常生活紧密结合，促进学生对周围的自然环境和社会环境的观察与思考。②与学生的实际认知结构水平相吻合。不能过难，使学生望而生畏，也不能过易，使学生嚼而无味。例如：在学习“热功当量"时,设计的讨论题：一、取两只相同的热水瓶，其中一只装大半壶冷水，另一只装大半壶热水，塞上瓶塞后哪一只水瓶的塞子可能跳出来?这是为什么?二、冬天有些人为什么要使劲搓双手?现在搓搓自己的双手，并与不搓时手的感觉进行比较有什么不同?为什么?三、当你双手使劲搓时，来回速度快、慢不一样,那么手的感觉是不是一样?为什么?四、观察演示实验(第一册P225图12—5)并思考在什么条件下试管的塞子才被蒸汽冲开?讨论合作的指导要求语言是讨论的主要媒介。教师用语要规范，教师对学生讨论用语要及时加以指导、纠正、肯定、赞扬，使学生用语符合完整性、逻辑性、科学性，促进学生的思维发展。语言完整性表现在讨论一个问题时必须能阐明其条件(或假设)，原因(或分析)，结论三个部分；语言逻辑性表现在论述中条理清楚，因果关系判断正确；语言科学性表现在正确使用物理术语和物理规律，不用俗语。教师的主导作用还表现在善于根据讨论的进展情况及时取得教学效果反馈信息，以改变提问的方向或改变讨论题之间的坡度，保证讨论能热烈而不间断地进行，这是讨论合作教学变量实施的一个重要特征。例如：在凸透镜成像规律学习时，学生一边实验，一边讨论。当学生把物体置于凸透镜的焦距内时，教师发现学生都茫然了，不知从哪儿可以观察到像。教师发现了这个情况但并不急于说明。他要求学生停止实验，一起来讨论课本上的一段文字：“透过透镜观察烛焰”。经过学生的讨论，大家理解了预习中不曾注意的这段文字，此后同学们很快就观察到烛焰的像，并对像进行了观察研究，得出是放大、正立的虚像，而且物像是在透镜同侧的结论。有的实验小组还发现“物越靠近凸透镜焦点，它的像(不管是实像还是虚像)就越大”这种在课本上没有写出的规律。这说明只有在教师及时、适当的指导和组织下，讨论才能保证实验研究的顺利进行。教师必须注意在讨论中培养学生良好的学习品质。要培养学生谦虚、谨慎，不骄不躁，倾听别人发言，尊重他人意见，尊重事实，敢于发表己见,刨根问底的钻研精神等学习品质。讨论中要允许保留意见和申辩。在小组讨论中要重视分工和合作的指导，以养成团队精神和沟通技能。在全班讨论中要注意转变不善发言的学生，充分肯定进步，鼓励他们大胆发言。师生合作形成一个亲切的，畅所欲言的民主的讨论环境，在讨论中发展学生的评价能力，提升他们的价值观。在讨论合作变量实施的各个阶段，教师特别重视指导学生开展自我评价，把自我评价的合理性作为讨论内容，以此培养学生获得学习反馈信息的能力，逐步把教学过程中教师的单向反馈转变为师生双向反馈，使师生的教和学的行为更默契配合，提高教学效益。讨论的直观性要求把讨论建立在学生感性认识的基础上这是课堂讨论是否成功的关键。良好的课内讨论能有效地促进学生的感觉器官、大脑和运动器官三者之间协调水平提高，因此讨论要尽可能结合物理实验，结合图表，结合课本的论述，结合解题练习，结合学生的答辩进行。结合物理实验开展讨论是讨论合作变量实施的主要方法。用于讨论的物理实验最好是学生实验。可以把演示实验改成学生实验或设计一些探索性实验。教材中的验证性实验一般可改成探索性实验。学生在讨论题的指导下一边实验，一边讨论，逐步形成和完善物理概念，学习和应用物理规律。用于课内讨论的学生实验，要求器材少，操作简单，效果显著。结合图表讨论要围绕两个方面。①训练学生从图表中尽可能地多获得科学信息，并用语言或文字表述。②训练学生利用图表分析物理现象。结合课文论述讨论，要掌握物理现象的描述方法和物理概念、定律的叙述，论证方法。结合解题练习讨论，重视提高学生审题能力，培养逻辑思维能力，要求解题时列式有据，答案完整，且能阐述其物理意义。注意运用一题多解和一题多变的方法开拓学生思路，提高他们的发散性思维能力，提高学生对解法的正误优劣的评价能力。结合学生答辩讨论，要针对似是而非的错误认识组织讨论，提高学生逻辑论证水平。讨论参加面的要求课内讨论要求既有师生之间的又有学生之间的讨论。在讨论的初级阶段即全班讨论阶段，在一节课中能参加讨论的学生一般可由10%逐步发展到40％——70％，这同教师的语言指导、学生情感发展水平，学生语言发展水平，课堂讨论氛围形成的水平有关。只有这样的百分比才能保证大多数学生参加讨论，才能逐步转入小组讨论和全班讨论结合的教学阶段。这是进行有效讨论的一个重要方面。3.小结强化变量（1）小结强化的原理①小结强化变量的概念小结强化变量是指教学过程中对学习内容进行概括、提练，形成知识结构并施以强记的一组教和学的行为。在教学流程中小结强化变量表现为教学的一个环节，也是指导学生建立良好的认知结构，促进学习的保持和迁移，逐步促进学生形成整理知识的能力和及时获取学习反馈能力的一个重要教学环节。小结强化变量一般在一、二个知识点（课堂小结）、几个相关知识点（单元或章小结）、一群相关知识点（几个相关章的系统小结）教学后进行，也在期中、期末、毕业考前、升学考前进行（知识分类重组小结）。小结强化变量对于学生终身学习能力、持续发展意识、独立人格、自我价值观的形成和发展有重要作用。小结强化变量有四个层次或四个发展阶段。即课时小结，又称“知识条目化”小结；单元小结，又称“知识之间了解和区别”小结，或称“知识关系化”小体；知识结构小结，，又称“知识结构化”小结；系统小结，又称“知识系统化”小结。②小结强化变量的依据之一：帮助记忆，提高课堂教学效果。有经验有成效的教师很重视对一节课的教学活动及时进行小结。因为在教学过程中学生接受和输出了大量信息，大脑比较兴奋，外部刺激在大多数学生头脑中形成的只是无条理性的印痕，它们只是一种暂时性记忆，没有转为长期记忆，也不利于日后提取使用。因此聪明的教师就会在基本内容教学结束后及时进行小结，把一节课的内容概括成容易记忆的几句话或一、二段文字，使学生对所学知识一目了然，在头脑中留下简洁、清晰的结论，也便于学生作笔记，复习巩固。③小结强化变量的依据之二：发展文字、图、表概括和表达能力，为自主学习能力奠定基础。传统课堂教学中在教师讲授后往往由教师进行课堂小结，这样不利于学生整理知识能力的培养。师从这样的教师，学生只会背诵结论，不会自己概括、提练知识的精髓，不会整理知识，更不会形成有个人认知特征的知识结构，运用所学知识时的困难也比较大。因此教师有责任指导学生学会自己进行课堂小结，既提高新知识的“清晰性、稳定性和可利用性”，又培养学生用文字、图、表概括和表达的能力，为自主学习能力发展奠定扎实的基础④小结强化变量的依据之三：培养和发展学生整理知识，形成良好认知结构的能力。“奥苏贝尔指出学生的认知结构是从教材的知识结构转化而来的。”小结强化变量是实现学生这个“转化”的重要教学环节。小结强化变量不仅反映在教学环节中的课堂小结——“知识条目化小结”，而且反映在一个单元学习后的“知识了解和区别小结”以及在一章或一个系统知识（相关内容的几章知识）学习后的“知识结构小结”和“系统知识小结”。这样由简单到复杂，由模仿到到创造的序列培养使学生能真正学会整理知识，形成知识结构的本领，使书本越读越“薄”，同时使形成结构的知识由于自我加工变得非常“清晰、稳定”而能十分方便地使用，提高了知识的“可利用性”，促进“学以致用”。⑤小结强化变量的依据之四：运用记忆训练，促进青少年智力发展。小结强化变量有一个重要操作，即在课时小结后，教师要创造一个环境，全班鸦雀无声，每个学生专心致志地默诵小结的内容，进行强化记忆训练。脑生理和脑化学研究告诉我们，经过记忆训练的人脑在化学成份和神经结构上会发生永久性的和质的变化。张畏鹏、葛明康、孙博理在《学习记忆和物质的关系》一文中指出：记忆训练能促使“多肽记忆物质的生成”，使“神经树突增加和变长”等，特别是儿童、青少年经过记忆训练后，脑生理的这些变化更加明显，他们的记忆潜能会得到较大的开发。因此从小对儿童进行适度的记忆训练，有利于他们智力要素中占重要地位的记忆力的提高。在知识条目化整理后，对学生进行记忆强化训练，一举两得，既可以帮助学生及时巩固所学知识，降低知识遗忘率，提高作业的准确率，又能开发学生的智力。（2）教育功效①促进学习的保持和迁移，提高课堂教学效益。在小结强化变量实施中，由于教师循循善诱，帮助学生逐步建立符合个人认知特点的认知结构，能有效地促进学习的保持和迁移，提高课堂教学效益。②培养和发展学生整理知识的本领，提高建构能力，发展自主学习能力小结强化变量实施使得每个学生有机会学习整理知识的本领，并运用这种本领完善认知结构的建构能力，为形成可持续发展的自主学习能力奠定扎实基础。③提高记忆力，促进智力发展对青少年儿童进行适度的记忆训练，促使脑生理变化，增强他们的记忆力，有利开发智力潜能。④帮助学生形成科学的价值观一般地说，人们的价值标准是“由外而内”形成的，即是先由他人，社会提供的标准来判断事物的价值的。随着个体自我经验和知识的累积，逐渐形成内部的价值标准，并尝试用内部价值标准来判断事物，最后在成功经验和失败教训影响下，吸取外部价值标准，揉合在原有的内部价值标准中形成新的内部价值标准。整理知识时，需要提出分类的标准或原则，就对学生提出了价值取向的思考，促使他们形成价值观。教师示范知识的分类和分类的依据，类同提供外在的“价值标准”，让学生模仿着去分类，然后尝试自己提出分类标准或原则，类似提出“内部价值标准”，并依此进行知识分类，在师生共同评估后，修改分类标准或原则，重新分类形成新的知识结构图。此学习过程类似学生内部价值标准形成过程，因此会对学生科学价值观的形成产生重大影响。（3）小结强化变量的操作方法和要求学生四个层次整理知识的水平第一层次：课时小结，称“知识条目化”小结。课内师生互动或生生互动后，特别是经过“轰轰烈烈”的讨论后，要求学生把理解的概念、规律及应用条件，研究方法，仪器操作要领等知识，对照学习目标形成条文，变成容易记忆的一、二句文字。教师要先示范一段时期，一般一、二个月后可由学生们自己概括，然后师生共议，选优示范。随即要求学生默念强记，全班肃静，学生注意力高度集中，最后让学生竞争复述，择优表扬。整个过程约８到１０分钟。既训练了学生的强记能力，同时减少遗忘，增强记忆，提高课堂教学效益。学生通过课时总结实现知识条目化，减轻了记忆负担，使书越读越“薄”，同时培养了用精短准确的语言表达认知结果的习惯和概括能力。。第二层次：单元小结，称“知识之间了解和区别”小结，也称“知识关系化”小结。在单元或章教学结束后，指导学生把相关一些知识放在一起，然后按上下位概念秩序找这些知识的了解和区别，画成知识关系图，并配以文字说明。这样做既帮助学生形成整理知识的能力，又帮助学生记忆、储存、提取、应用知识。该阶段中，教师先要示范形成知识关系图的过程，提出知识关系的理由（概念的上下位关系，分类归纳、组合的标准或原则），逐步联结各知识形成结构图。学生初期进行单元小结时，教师要引导学生评价各自的组合理由，这是该阶段教育的重点，是发展学生价值观（形成内在价值标准）的重要途径。第三层次：知识结构小结，又称“知识结构化”小结。在几个单元或一章教学结束后，指导学生按一定的分类原则或标准（分类原则或标准由学生提出、讨论其合理性后确定。培养学生的价值取向能力）把几个单元的知识（一个系统内的知识）联成一个新的知识结构图，促进学生认知结构发生“同化”或“顺应”的内化。学生的知识结构图是在各自价值标准下分类和综合的结果，只要讲得出道理都是对的。但要引导学生相互比较，评价时注意好中取优，更上一层楼。第四层次：系统小结，又称“知识系统化”小结。在学期末，毕业复习时，指导学生提出分类原则或标准，把几个相关章的知识联成一个新的系统知识结构图。组织学生相互评价，相互学习，扬长补短。②教师指导小结的方法和要求小结强化变量实施的每个阶段，均要教师先示范，后由学生模仿，逐步达到学生自己整理，师生共同评优。对学生整理出来的知识结构材料不必求统一，但求规范，求特色。在教学中实施小结强化变量要持之以恒，才能养成整理和记忆知识的好习惯，才能形成用文字、图形、表格来整理知识的本领，为自主学习能力发展打下扎实基础。学生自己整理知识，形成按自己分类、组合标准的知识结构图的过程是学生价值观和创造力形成过程，因此，要重视小结强化变量实施过程中对学生健康的心理品质、态度和价值观的引导。③教师指导强化记忆的方法和要求在课时小结后，在单元小结后，在系统小结后，教师都要创造一个安静的环境，全班鸦雀无声，要求每个学生专心致志地默诵自己小结的内容，进行强化记忆训练。一、二分钟后，请一些学生讲演自己的小结内容，师生共同评估，扬长补短。4.巩固练习变量（1）巩固练习的原理①巩固练习变量的概念巩固练习变量是教学过程中巩固教学成果，产生有效教学反馈信息的环节。巩固练习变量有三类，发生在课内新知识条目化后的巩固练习变量称为课内练习；发生在单元及章知识整理后的巩固练习变量称为单元练习；发生在系统知识整理后的巩固练习变量称为系统练习。课内练习主要是知识巩固性的练习，也是教师及时发现教学中缺陷的一种机会。在课内巩固练习中，学生通过练习，教师通过巡视和个别辅导，双方都能及时获得反馈信息，学生可及时发现和纠正错误，教师可根据反馈信息，制定补救措施，调整教学方案。时间在5到10分钟。单元巩固练习是强化知识之间了解的练习，系统巩固练习是帮助学生形成知识结构的练习。这两类练习都是形成性测试，时间在30分钟左右。②巩固练习变量的依据之一：减轻学生课外负担，提高练习效益德国心理学家艾宾浩斯.赫尔曼（Ebbinghaus.Hermann）曾经对遗忘现象作过系统的实验研究，他发现了著名的遗忘曲线。他的实验结果告诉我们，对于无意义材料的记忆，一小时后只能保持44.2%。对无意义材料的识记，1小时后记忆44.2%对无意义材料的识记，1小时后记忆44.2%100（%）806040200123456天数艾宾浩斯遗忘曲线对于学习成绩差的学生来说，由学习准备不足，课堂内呈现的新材料对他们而言多数为无意义材料，又因为在课堂里这类学生真正的学习机会较少，他们很少有作用于新材料的动作去感知新材料，因此一节课上下来，新材料对于他们而言，多数仍是属于无意义材料。也就是说，他们即使在上课时很用心地去记，到课后一小时也只有44.2%的内容可以回忆起来。在这种情况下进行课外作业，学生必须先花大量时间复习和回忆，才能比较正确地完成课外作业，学生课外作业的时间负担相对就加重了。将课后巩固性练习逐渐移到课内，在学生发生遗忘之前就进行巩固性练习，不仅节约了复习和回忆时间，而且能及时巩固新学习的知识，不仅如此，通过教师的巡视指导，还能及时发现学习中的问题，改正错误，使头脑中正确的记忆得到加强，从而提高巩固练习的效益。从大量的教学实验案例看，课外巩固性作业移入课内，有利于减轻学生课外负担，提高练习效益，特别是中、差学生作业准确率提高明显，作业时间减少也非常明显。③巩固练习变量的依据之二：形成自我评价和反馈能力，提高学习策略水平单元巩固性练习和系统巩固性练习都在教师提供学习目标和测试蓝图情况下进行的，每次练习后学生在教师指导下学习对照学习目标和测试蓝图，分析练习解答情况，然后根据学习目标和测试蓝图的指引，自行纠错，并学习制定补习计划，调整自己的学习行为。坚持这两类巩固性练习的训练，帮助学生形成自我评价和反馈能力，形成根据自己学习情况制定学习计划的本领和习惯，有利于提高学生的学习策略水平。④巩固练习变量的依据之三：增加教学信息反馈渠道，使教学过程最优化巩固练习变量增加了课堂教学过程中和课堂教学后的可靠教学反馈信息，使得教师既及时又可靠地获得教的反馈信息，针对教学中存在问题，采取必要措施，调整教学内容的广度、深度和难度，调整