基于设计的“协作-探究”教学模式创新与实践*

□包昊罡 康佳 李艳燕 齐虎春

基于设计的“协作-探究”教学模式创新与实践*

□包昊罡 康佳 李艳燕 齐虎春

高等教育院校在建设创新型国家的过程中担负着培养人才的重大责任。但目前高校的教学模式相对固化，无法满足创新型人才的培养要求。教学方法是影响我国大学教育质量的重要因素，提高教育质量必须创新大学教学方法。探究学习和协作学习是促进学生自主学习、提高学生创新能力的重要教与学方式。而基于设计的研究能在真实情境中，通过分析、设计、开发和实施的反复循环来改进教育实践，并提炼对情境敏感的设计原则和理论。基于设计的“协作-探究”教学模式，以“智能机器人”课程为载体，进行了三轮迭代，获得了较好的教学效果。实践证明，该创新教学模式增加了学生的活动空间，其阶梯任务设置，有利于学生在掌握基本知识的基础上进行探究、创新；组内和组间的协作有利于学生取长补短、相互学习，提升学习效果；及时的反思与总结促进了学习的深化；教师在关键环节的指导提升了学习效率。需要注意的是，在具体实践中，任务设置、协作分组以及教师角色的转换非常关键。

基于设计的研究；协作学习；探究学习；教学模式；创新实践

一、问题的提出

培养创新型人才是增强国家综合实力的重要战略之一，近几年教育部在《2011协同创新中心建设发展规划》、《国家教育事业发展第十二个五年规划》等一系列文件中均提到创新人才的重要性，并开始实施“高等学校创新能力提升计划”。创新型人才的培养成为日益迫切的需求。

高等教育院校是贯彻国家自主创新战略、建设创新型国家的重要力量，在建设创新型国家的过程中担负着培养人才的重大责任。但大学课堂教学中的理论脱离实践、忽视学生个性、照本宣科式的教法，人才培养的工具化等老生常谈问题一直悬而未决（党亭军，2008）。单一的教与学行为，窄化了师生的互动空间，阻碍了大学教学的多样性和丰富性。而教师的权威与学生的依赖心理，强化了灌输式教学，最终导致教学过程的机械化以及大学教学模式的同质化（韩洪文等，2012）。

教学方法是影响我国大学教育质量的重要因素，提高教育质量必须创新大学教学方法（别敦荣，2009）。探究学习和协作学习是促进学生自主学习、提高学生创新能力的重要教与学方式。为了进一步优化大学的教学模式，促进学生创新能力的发展，笔者以校级“智能机器人”课程改革项目为实践环境和平台，采用基于设计的研究方法，在探究学习和协作学习基础上，开发了“协作-探究”教学模式，并在真实自然的课堂情境下，进行了三轮迭代研究。研究根据来自实践的评估与反馈不断改进，最终形成可靠、有效的“协作-探究”教学模式与相应的教学环节设计。

二、研究方法

1.基于设计的研究

基于设计的研究（Design-Based Research，DBR）起源于学习科学研究领域，其目的是在真实情境中，以研究者与实践者的协作为基础，通过分析、设计、开发和实施的反复循环来改进教育实践，并提炼对情境敏感的设计原则和理论（梁文鑫等，2006）。DBR根据来自实践的反馈不断改进，直至排除所有缺陷，形成一种更为可靠而有效的设计。如图1所示，DBR具备以下几方面的特征：第一，情境真实性。DBR是为了解决真实情境中的问题而开展的设计研究，因此与教学的特定情境密切相关，同时对教学实际的干预也有很强的实用性。第二，理论导向性。DBR在通过设计改进实践的过程中注重理论的提升和创新。研究者认为:如果没有一种潜在的惯性的理论来支持所采用的设计框架和设计程序，那么研究结果将对教育中设计革新的理论发展毫无帮助。第三，迭代循环性。DBR是一个不断循环的长期过程，设计者与实践者在设计、实施、评价、再分析和再设计的迭代中逐步调整修正设计，并实现理论的革新。第四，整合性。DBR整合运用多种研究方法，包括质的研究和量的研究，全面关注整个研究过程的发展和变化，以增加研究的科学性和可信度（R.基思·索耶，2010）。

图1 DBR的一般过程

2.研究设计

在基于设计的研究的一般过程指导下，不同的学者进行了不同实施方案的设计。其中，如图2所示，Reeves（2006）提出的方案得到了广泛引用。借鉴该研究方案，本研究的具体实施方案如下：在第一阶段，通过文献和实践经验分析了现有大学课程在培养学生创新能力方面的不足，表明需要探究新的教学方法以适应创新人才的培养；接着结合探究学习和协作学习的优点，设计了包含6个阶段的“协作-探究”教学模式；之后，结合该教学模式，以“智能机器人”课程为载体，进行了三轮迭代研究；最后对整个研究进行总结，分析了该教学模式的教学效果，并总结了在实践中应该注意的相关问题。

图2 基于设计的研究方案（Reeves，2006）

三、“协作-探究”教学模式的分析与设计

协作学习和探究学习是培养学生创新和创造能力的两种有效教与学方式。协作学习是一种既适合于教师主导作用的发挥，又适合于学生自主探索、自主发现的教学策略（张红波，2009）。而“探究学习”则强调学习者通过主动地参与科学探究的过程，掌握科学概念和科学探究方法，形成科学态度，获得科学素养（蒋宇等，2011）。结合两者的优势以及实际的教学特点，研究设计开发了“协作-探究”教学模式，使得学生在协作和教师指导下更好地完成探究过程，培养其协作能力和探究能力，进而提高其创新能力。

探究学习是由美国芝加哥大学施瓦布教授首次提出，主张引导学习者直接用科学研究的方式进行学习，把科学的可变性渗透到课程中，以便让学习者更好地理解科学的本质。探究学习是与接受式学习相对的，它是一种在好奇心驱使下以问题为导向、学生有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。探究学习中的探究并非完全科学家似的科学探究，而是指学习者在教师指导下，为获得科学素养以类似科学探究的方式所开展的学习活动。与科学探究相对应，探究学习遵循以下典型程序：形成问题、搜集数据、提出假设、检验假设、交流结果。同时，探究学习只适用于某项学习的中高级阶段，要求学习者具有一定的自主探究学习能力（靳玉乐，2005）。5E教学模式是探究式教学的经典教学模式。该模式的基本程序是：吸引（Engage）——探索（Explore）——解释（Explain）——加工（Elaborate）——评价（Evaluate）。它是美国生物学课程的研究者贝比（Bybee et al.，2006）开发出来的一种建构主义教学模式。这一模式强调以学生为中心，通过运用调查和实验的方法解决问题，促进学生对科学概念的理解和知识的建构。

协作学习（Cooperative Learning）是学生以小组形式参与、为达到共同学习目标、在一定激励机制下最大化个人和他人习得成果而合作互助的一切相关行为（刘黄玲子等，2002）。协作学习通常由四个基本要素组成，即协作小组、成员、辅导教师和协作学习环境。小组成员的协同工作是实现班级学习目标的有机组成部分。小组协作活动中的个体（学生）可以将其在学习过程中探索、发现的信息和学习材料与小组中的其他成员共享，甚至可以同其他组或全班同学共享。在此过程中，学生之间为了达到小组学习目标，个体之间可以采用对话、商讨、争论等形式对问题进行充分论证，以期获得达到学习目标的最佳途径。

“协作-探究”学习实质是基于问题解决活动进行的协同性知识建构，以协作的问题解决活动为主线，同时整合了其他的知识获取方式。这种教学模式具有如下特性：第一，探究性。学习开始于问题，学习过程中最主要的活动是高水平思维，学习的结果是深层整合的可以灵活迁移的知识和高级思维技能。第二，整合性。以问题解决学习为主线，与其他学习途径互补。在问题的推动下，学习者会主动查阅有关的资料，进行现场考察、观测分析或访问专家，而后将不同途径得来的信息综合运用到问题解决活动中。第三，协作互动性。学习者分工协作，彼此交流分享成果经验，进行观点交锋和综合，共同贡献于探究任务（张建伟，2003）。

5E教学模式很好地指导了教师开展探究教学，但其对于学生间与小组间的协作学习并没有给予足够的关注与指导。同时，5E教学模式只关注了课堂教学的环节但是忽略了课后反思对学生学习的促进作用。因此，笔者在5E教学模式的基础上，结合实际教学的需求与特点，设计了如图3所示的“协作-探究”教学模式。研究将“吸引”和“探索”环节整合成为“初探”环节，并添加了“分享”和“反思”两个阶段，最后形成了包含6个阶段的新的“学习环”。该模式更加强调协作学习的重要性。在“学习环”的外围，有教师和小组形成的“关系环”。关系环体现了课堂中教师与学生之间以及学生小组与小组之间的协作关系。

图3 “协作-探究”教学模式框架图

初探。初探阶段是学生初步接触课程内容，并进行初步探索的阶段。在初探阶段，教师通过设置与课程主要内容相关的小任务，明确课程的主题，引起学生对当前课程主题的思考，并对可能发生的问题进行探讨。初探阶段为学生提供了确认必要的概念、过程以及技巧的经验基础。初探活动的目的在于为学生在正式接触概念、程序或技巧前，通过与教学情境、材料以及教师的互动，调动已经掌握的知识和经验。

讲解。讲解阶段教师针对在初探阶段学生出现的问题进行总结，并讲解与课程主题相关的核心知识点。通过对核心知识点的讲解，帮助学生学习完成探究任务所需要的关键知识，并引导学生整合知识，提取经验，促进学生进行更深入的思考，为接下来的阶段作准备。

深究。深究阶段是“协作-探究”教学模式的中心环节。本阶段是在初探与讲解阶段的基础上，采用一个综合的任务，促使学生综合运用所学的知识并在此基础上进行更深入的探索。教师在探究过程中引导学生进行小组内外的协作，促进其协作能力的发展。

分享。分享阶段是让学生展示其小组的最终成果。通过展示，一方面，每个小组可以分享本组的搭建思路和创意，小组之间相互借鉴和学习，并且把在完成任务过程中遇到的问题与大家讨论，解决问题；另一方面，也可以促进学生的荣誉感与成就感，增加其成就动机，促进小组内的协作关系。

评价。通过在学习过程中教师和助教的观察、小组成果的展示并依据相应的评价工具，教师可以对学生协作探究的学习过程进行评价，了解学生的学习效果，并对教学进行改进。学生通过评价可以了解自己的学习状态，为下一轮的学习作更加充分的准备。

反思。反思阶段的主要目的是让学生和教师对学习过程进行深入地总结，使学生对知识有更深刻的理解，同时也对探究过程以及小组的协作进行反思。通过教师的课堂总结、学生的实验单、总结报告等多种反思方式，学生可以更好地理解知识，教师则可更好地设计和改进课堂教学。

“协作-探究”教学模式是以学生为中心的教与学方式的整合。教师在此过程中不再是传统的一味灌输知识的角色而起着指导和启发作用，辅助学生进行协作与探究。学生在此过程中以小组协作的方式进行探究学习，通过小组内与小组间的交流、分工、互助，不断探究，进而完成每节课的任务。在这种协作、探究的学习过程中，学生的协作能力与探究能力得到发展，最终达到提升其创新创造能力的目的。

四、基于设计的“协作-探究”教学模式的组织与实施

1.第一轮迭代研究

（1）设计与实施

第一轮迭代研究于2012-2013学年春季学期进行。研究一共持续16周，每周进行3小时的教学，共有28名教育技术学专业本科三年级的学生参加。学生共分为7组，每组4人。学生都有C语言等基本编程知识，但只有少部分接触过乐高机器人的搭建与编程。

第一轮的研究重点在于结合“协作-探究”教学模式与“智能机器人”课程的实际特点，对具体的教学活动和课堂教学实践环节进行设计。为了激发学生探究学习的动机，研究以“挑战”为主题，共设计了测距机器人、巡线机器人、机枪机器人等9个任务，平均每个任务进行一到两周。在教学环节方面，研究设计了“上节回顾”、“难点解答”、“新的挑战”、“成果展示”四个教学环节。在这些环节中，研究减少了教师的讲解内容，给予学生更多的探究时间和课堂主动权，由教师和助教在学生自主探究的过程中给予指导，使得大部分知识由学生自主探究获得。

本轮研究主要采用质性的评价方式。在每次任务进行中，由教师和助教对每组学生的表现和问题进行记录。在每次任务结束后，每个小组填写一份实验单，对课堂表现和小组协作情况进行记录和反思。在课程结束后，每位同学通过反思报告对课程进行评价和反馈。

（2）评价与反思

在第一轮课程的开展过程中，学生对于这种新的教学形式表现出了极大的兴趣，课堂气氛活跃，自主学习的积极性得到了很好的激发。除了上课时间外，学生多次主动要求开放实验室，利用课余时间完成任务。不过，部分小组在完成任务的压力下，上网查询了相关的任务搭建手册，并按照手册进行搭建，这导致了作品的原创性不足，不利于学生探究能力的培养。在课程总结中，有学生提到：“整个课对于图纸的依赖性太大，自己发挥创造的空间减小，而且对于自己的能力又没有什么挑战，感觉就是在非常机械地按部就班搭建外形……”。同时也有学生反映：“对于一些构造、连接方法等，我们还不是十分了解。”在协作方面，观察发现四人小组在协作过程中会出现分工困难、成员参与度较低的现象。

结合教学团队的观察和学生的反馈，本次课程所采用的基于任务的“协作-探究”教学模式很好地调动了学生的积极性，增强了学生自主探究的能力，同时也在一定程度上提高了学生的创造力，达到了预期的教学目标，可以满足“智能机器人”课程的要求。然而，教学过程中也出现了课程任务过重、教师讲解偏少以及学生物理搭建能力偏弱等问题。因此，在下一轮迭代研究中，预计进行以下几方面改进：

第一，在任务设置方面，一方面降低每次任务的难度，让学生可以在规定时间内完成任务；另一方面，增加针对机器人物理搭建方面的知识和任务，使得学生的知识体系更加完整。

第二，在课堂环节的设置方面，增加教师讲解的比重，对探究过程中的难点和容易忽略的知识进行讲解和引导。

第三，在课程评价方面，除了课堂观察、实验单课程总结等质性方法外，增加量化方法，以便更加准确和全面地反映课堂情况。

2.第二轮迭代研究

（1）设计与实施

第二轮迭代研究于2013-2014学年春季学期进行。研究一共持续了16周，每周进行3小时的教学，共有25名教育技术专学业本科三年级的学生参加。学生共分为8组，除一组4人外，其余3人一组。与第一轮迭代研究相似，参加课程的学生，在此之前都有C语言等基础编程知识，只有少部分接触过乐高机器人的搭建与编程。

针对第一轮研究反映的问题，课程的安排进行了如下变动：在任务设置方面，研究将任务拆分为“热身任务”和“挑战任务”两种相互关联的形式，并降低了任务的难度。本轮研究共设计了9个热身任务和11个挑战任务，在课程的前期，专门增加了智能机器人物理搭建的相关知识和任务。教学环节方面，研究将上一轮四个环节扩展为“上节回顾”、“热身任务”、“难点讲解”、“挑战任务”、“成果展示”5个环节，并在上节回顾和难点讲解模块中增加了教师讲解的比重。值得一提的是，在第二轮迭代研究的设计过程中，研究还对课程任务进行了情景化表述，使得任务更容易与学生的经验相联系。同时，针对师范院校的特点，增加了“智能机器人教育应用”这一新的主题，让课程的实用性进一步增加。在课程评价方面，研究增加了课程效果的评价问卷。问卷共设29题，从整体课程满意度、教学环节满意度和教学任务满意度三个方面对课程进行了评价。

（2）评价与反思

本轮研究中整体任务难度较第一轮课程有所下降，但任务主题更加多样化，学生的探究能力得到更好激发，作品创新度有所提高，例如新增的“音乐高手”任务在课后的满意度调查中得到了学生们的一致认同。整个研究的实施过程中，除3个较为复杂的任务学生有利用课外时间完成外，大部分任务都能在课堂规定时间内完成并展示。在搭建过程中，我们不允许学生使用互联网进行资料的查询，学生可利用的资料为教师提供的若干基础性的指导手册。在此基础上，所有小组均完成了规定的任务，并且作品的复杂度和创新度都达到了较高的水平，显示出学生探究能力有所发展。在协作方面，我们限定了每个协作小组的人数为3人，仅有一组由于有旁听生的加入为4人。观察发现，3人协作小组分工明确，成员参与度较高。不过，大多数小组在每次任务中分工较为固定，在一定程度上限制了其综合能力的提升。

在课程结束后，研究共发放20份关于课程效果的评价问卷，回收20份，回收率100%。结果显示，86.11%的同学对教学环节的总体安排满意。有77.78%的学生认为“上节回顾”对其有启发或很有启发；86.11%的学生认为“热身任务”能够促进其发现任务的关键问题，而77.78%的学生认为“热身任务”可以提升其对任务的兴趣；75%的学生认为难点讲解可以促进他们对关键问题的理解，并帮助他们完成挑战活动；86.11%的学生认为“挑战任务”激发了他们的潜能和创意，80.56%的学生认为“挑战任务”促进了他们编程与搭建知识的综合运用；88.89%的学生认为“展示环节”扩宽了其设计的思路，83.33%的学生认为“展示环节”对完善设计有帮助。

对教学环节的满意同样体现在学生的总结报告中。所有同学都对课程的形式和内容进行了赞许。学生们认为课程的形式与其他课程有较大的区别，给予了他们足够的时间和空间进行探究，提高了他们的创新能力，同时在小组合作完成任务的过程中，每个人的团队合作能力都得到了提升。同时，学生们对课程的改进也提出了宝贵的建议，如有学生提出“实验报告可以更加细化，总结分物理和编程两方面，加上自己最自豪的‘设计亮点’”；“期末大家可以评选出最受欢迎主题任务，作为以后课程任务的备选”；“希望老师关于编程部分的内容可以再多讲一点”等等。

结合教学团队的课堂观察以及学生的反馈，在下轮迭代研究中需要注意和改进的问题有：

第一，课程的教学环节基本已经适应了教学的需要，但是具体任务还需要根据学生特点进行适当调整。

第二，课程评价需要进一步科学化、客观化以及多样化。前两轮的评价反馈多以小组为单位，应该更加注重个人的反馈。同时，对于每次任务，也应该有独立的客观的评价标准。

3.第三轮迭代研究

（1）设计与实施

第三轮迭代研究于2014-2015学年秋季学期进行。研究一共持续了10周，每周进行3小时的教学，共有21名本科学生参加了本轮研究。本次课程以教育技术学专业学生为主，并有少数其他专业的学生参加课程。参加课程的学生共分为7组，全部为3人小组。大部分学生学过C语言等基本编程知识，只有少部分接触过乐高机器人的搭建与编程。

针对第二轮迭代研究中发现的问题，在课程评价方面，研究首先细化了每项任务的评分标准。在本轮研究中，每次课程挑战任务都给出了独立的评分标准，包括任务完成情况、实验单填写和创新度三方面。每次评分均由教师和助教独立进行以保证评分的客观。其次，研究对用于反思总结的实验单进行了修改，减去了难以估计的时间记录，增加了课程总结的细节。要求学生从物理搭建、编程、小组协作等方面对上课情况进行全面反思。同时，为了更加全面地反映学生的学习情况，实验单的填写也由小组填写变为个人填写，要求每个学生课后都需要填写实验单。

（2）评价与反思

本轮研究中任务难度适当，所有任务都能在课内时间完成。在本次小组协作中，为了防止小组内分工的固化，在课程中教师鼓励组内分工进行轮换。这种方式使得学生的知识更加全面，可以负担不同的任务需求。在完成任务的过程中，学生坚持自主设计，没有使用网络查询相关的搭建方案，通过组内的探索，找寻一套合适的搭建方法。这种方式使得专业优势得以发挥，搭建的创意度很高，学生的探究能力和创新能力得到发展。除此之外，课堂的气氛很好，在“热身任务”和“挑战任务”过程中，学生非常积极活跃，讨论较热烈，课堂效果良好。

为了更好地了解学生在课程中小组的协作方式，研究在第三次迭代中对各小组的协作情况从组内协作模式、问题解决方式以及情感交流三个方面进行了观察。观察发现课程中有三种比较典型的协作模式。

一人领导型：在该类小组协作模式中，有一个较为强势的小组领导（组长）。组长对零件和编程的熟悉程度较高，主导了任务的解读以及作品的设计。遇到问题时，由组长进行决策，小组内的其他成员辅助组长完成。这一类小组问题解决的效率较高，但是组内的交流较少，并有组内成员被边缘化的情况发生。

协商讨论型：该类协作模式中，每个组员处于较为平等的地位，遇到问题时由组员共同讨论、协商解决。在这种协作模式中，小组成员会有明确的分工，并在任务开始前会进行较为充分的沟通。这一类小组情感沟通比较充分，相互鼓励和支持的次数较多，完成任务的创新程度也较高。但是此类协作模式需要学生进行较多的反思和总结，在课程前期容易发生分工不明确的现象，而在课程后期容易发生分工固化的现象。

图4 各小组任务完成质量平均分

图5 各小组方案创新度平均分

协调合作型：该类协作模式中，由两名同学分别承担编程和搭建工作。而另一名同学（协调者）往往不承担任何设计规划，但是对组内的气氛调节起到重要作用。在遇到问题时，协调者会负责促进其他组员间的沟通以共同完成任务。这一类小组沟通较为频繁，但是负责编程和搭建的同学较容易发生争执，需要协调者进行介入。

在第三次迭代研究中，每次课程后，教学团队对学生任务的完成质量与方案创新程度进行评分，评分结果如图4和图5。

由图中可以看到，从作品质量上来看，随着课程的进行，任务的完成质量不断提升（第5次出现的波动是由于任务难度过大造成的）。

学生的实验报告和课程总结也体现了相似的评价结果。在本轮研究中，课程的教学形式以及任务设置达到了“协作-探究”教学模式的要求，对学生探究能力、协作能力和创新能力的提升有显著的效果。

在课程结束后，研究对学生进行了调查。调查问卷沿用了上年问卷中对学生自我满意度、课程安排、任务设置和课程整体满意度的问题，增加了课程对学生探究能力及协作能力促进作用的调查内容，共28题。问卷共发放21份，回收21份，回收率100%。80.56%的学生对课程采用的“先探索、后讲解”的教学方式感到满意或非常满意，有88.89%的学生对课程采取小组协作学习方式满意或非常满意，88.89%的学生认为课程提升了其对机器人的兴趣。在促进学生创新能力与协作能力方面，76.19%的学生认为课程提高了其探究能力，85.71%的学生认为课程提高了其协作能力，83.33%认为课程提高了其创新能力。

4.小结

表1与表2分别对三轮迭代研究的教学环节、评价方式进行了总结与对比。

通过三轮迭代研究，“协作-探究”教学模式形成了“上节回顾”、“热身任务”、“难点讲解”、“挑战任务”、“成果展示”5个教学环节，“任务评价表”、“实验单”以及“课程总结”3种反思、评价方式。研究显示，课程的教学环节符合“协作-探究”教学模式的基本要求，评价方式可以较好地反映学生的学习情况，满足了教学需求。在教学中，学生的协作能力与探究能力得到了很好的提升。

五、讨论

表1 “协作-探究”教学模式下教学环节设置变化表

表2 “协作-探究”教学模式下教学环节内容变化表

1.“协作-探究”教学模式的教学效果

通过三轮迭代研究，基于对学生学习效果、课堂反馈以及教学团队的观察与总结发现，本研究提出的“协作-探究”教学模式可以较好地提升学生的探究能力和协作能力，进而促进学生创造力的提升。

在对学习者协作能力的提升方面，通过对小组实验单、反思报告的分析以及教学团队的实际观察发现，在课程进行过程中，各小组除了在观察指标上保持较高的协作水平外，在具体的协作策略和方式上也逐步得到了改进，小组内的分工趋于合理，协作策略也逐渐高效，体现出协作能力的提升。如某小组在课程实验单中写道：“从刚开始做实验时的大家一起动手，到之后的有一定分工后的各司其职，再到我们目前的这种模式，我们一直在寻找、实践、总结一种更高效的小组协作模式，使小组工作效率越来越高。”也有学生在课程总结中表达了类似的看法：“在课堂上我们的所有课题都是通过小组任务完成的。我们之间需要讨论商量确定最终方案，需要信任、鼓励和支持，以共同完成任务。”由此可见，研究提出的“协作-探究”教学模式可以在协作策略的完善和协作效率的提升方面较好地帮助学生。

学习者探究能力和创新能力的提升体现在两个方面：一是各小组的任务完成程度逐步增加；二是机器人搭建的复杂程度、健壮性以及物理搭建和程序之间的协调程度逐步提高。各小组的作品质量不断提升。学生在方案的创新程度上也体现了上升的趋势。如学生在设计方案时，初期会比较依赖网上的图纸，然后逐渐摆脱图纸到平面的照片、模型等，到课程后期，大部分小组会将任务与自己的经验相联系，自主进行方案的设计和开发，体现出探究能力和创新能力的提升。在小组的总结报告中，学生除了认为课程对自己的探究能力、创新能力有锻炼外，还要求任务的设置给予更多的自由空间，这也从一个侧面显示出其探究能力和创新能力的提升。

2.“协作-探究”教学模式的特点

第一，阶梯任务的设置有利于学生在掌握基本知识的基础上进行探究、创新。在教学实施过程中，“热身任务”用来进行基本知识的教学，而“挑战任务”则注重学生探究与创造力的发挥。两者相互衔接但又有一定的难度差异，使得学生可以在掌握基本知识的前提下进行探究和创新。

第二，增加了学生的活动空间，促进了其积极探究。“协作-探究”教学模式强调以学生为主的探究学习，课堂的大部分时间由学生自主把控，教师和助教扮演辅助者与引导者的角色，并不干预学生的设计与实施，给予学生很大的自主空间。在这种方式下，学生自主探究的意愿和欲望增强，能够充分发挥积极性，促进创新能力的发展。

第三，组内和组间的协作有利于学生取长补短、相互学习，提升学习效果。在“协作-探究”教学模式中不仅强调组内学生的相互分工与协作，还强调不同小组间的沟通与相互学习。通过这种方式，不仅小组内的想法可以得到充分的交流，而且当小组的学习遇到困难时可以通过组间的交流得到解决，好的想法和创意也可以快速传播，达到了良好的教学效果。

第四，及时地反思与总结促进了学习的深化。除了当次任务结束后的展示环节，该教学模式还提供了“实验单”、“网上讨论”、“课程总结”等多种反思与总结方式，使得学生可以及时总结在课程进行过程中探究、协作方面的优势与不足，及时修正，逐步完善。

第五，教师在关键环节的指导提升了学习效率。教师在课程进行过程中，对一些学生普遍出现的问题，以及完成任务所需的基础知识、关键知识进行讲解，解决一些关键问题，有利于学生进行知识的迁移和整合，提升探究效率，达到更好的学习效果。

3.“协作-探究”教学模式的应用实践

在“协作-探究”教学模式的应用实践中，需要注重任务设置、协作分组，以及教师角色的转换。任务是“协作-探究”教学模式课程设计的核心，是学生进行探究的主要对象，在进行任务设计时应该注意：第一，任务难度需要适中，根据学生情况及时调整。第二，任务要具有延续性和阶梯性。第三，合适的、情景化的任务表述。第四，任务要有明确的评价体系。

在协作分组方面，需要注意控制小组的规模，一般以3-4人为最佳。在本研究中，针对一套乐高器材，3人小组是完成协作探究教学的合适规模。同时在分组时需要进行异质分组，考虑学生的性别、专业等。此外，应鼓励学生在任务中进行角色互换，避免角色的固化。

不同于讲授式的课堂教学，此类教学模式中，教师更多地承担“引导者”角色。教师需要针对性地选择关键内容进行讲解，包括完成任务的基础知识、容易忽略的细节以及重难点剖析。同时，教师需要在学生自主探究的过程中进行更为细致的课堂观察和个性化实时指导。另外，要注意学生的价值引导，防止学生在进行学习时产生避重就轻、趋于雷同的现象。

六、总结

本文以基于设计的研究为基础，结合探究式教学与协作学习的优点与特色，提出了一种新的“协作-探究”教学模式。依据这一模式的理论模型开展了三轮迭代设计研究，在实际的教学活动中设计和优化了这一教学模式指导下的课堂活动。实践结果显示，“协作-探究”教学模式取得良好的教学效果，可以很好地提升学生的探究能力和协作能力，并对学生的创造力有促进作用。这一教学模式的提出是对高校教学模式的创新，有利于创新型人才的培养。在今后的研究中，可以对该教学模式进行更为广泛的应用，以扩宽其应用领域，同时也可以对在该模式下影响教学效果的因素进行更为深入地探讨。

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The Innovative Practice of Design-Based"Collaborative Inquiry" Teaching Model

Bao Haogang,Kang Jia,Li Yanyan,Qi Huchun

Tertiary education plays an important role in building an innovation-oriented nation as it bears the responsibility of cultivating talents.However,the rigidity of current teaching models at universities makes it unable to meet the demands of fostering innovative talents.Teaching methods therefore need to be innovated so as to ensure the educational quality.Collaborative learning and inquiry learning are two crucial approaches to promoting learners'autonomy and creativity.Embedded in authentic context,this study adopts a design-based research(DBR) approach,which aims to improve education practice through constant recycling of analyzing,designing,developing and implementing learning activities.A new"Collaborative Inquiry"teaching model was developed after the implementation of 3 rounds of iteration on the"Intelligent Robot"course.Research results indicate that this model can promote students'learning in that 1)the hierarchic tasks provide students with more activity space and encourage them to innovate after mastering of basic knowledge;2)the collaboration within and between groups promotes more effective learning;3)prompt summaries and reflection advance the deepening of learning;4) teacher's timely instructions improve students'learning efficiency.It also points out that task design,group collaboration,and the change of teacher's role all contribute to the successful implementation of this model.

Design-Based Research(DBR);Collaborative Learning;Inquiry Learning;Teaching Model; Innovation Practice

G434

A

1009-5195（2015）06-0070-09 doi10.3969/j.issn.1009-5195.2015.06.009

北京市重点实验室共建项目“面向学科领域的教育资源智能搜索关键技术研究”（BJ20141017）；中央高校基本科研业务费专项资金（SKZZY2014094）。

包昊罡、康佳，硕士研究生；李艳燕（通讯作者），教授，博士生导师；齐虎春，硕士研究生，北京师范大学教育技术学院（北京 100875）。

2015-07-31责任编辑 汪 燕