教师指导与即时支架在小学生探究学习中的应用

在小学科学教育中，基于探究的科学教学是培养特定领域内容和程序性知识的最佳学习环境。认识到不同形式的教师指导的有效性，关于高级(结构化探究)和低级(引导式探究)指导的计划及其最佳顺序的争论一直存在。这场争论围绕着平衡自主性水平和给予学生的概念信息量展开。此外，对响应式教学影响的全面理解仍然难以捉摸，响应式教学涵盖了广泛的实践，包括即时支架，如促进参与、聚焦和问题化。

为了填补这一空白，本研究考察了计划的教师指导与响应式教学的具体实例之间的关系，特别是基于探究的科学课堂中的即时支架。研究采用了前后测试设计，涉及 164 名小学生(M  = 9.9 岁，SD = 0.66，57% 为女性)和一名女性实验者。领域特定内容知识包含隔热的科学概念，而程序性知识则包括控制变量策略的应用。有计划的教师指导、结构化探究和引导式探究的顺序是系统地变化的，并且允许实验者提供自发的即时支架。

该研究评估了有计划的教师指导和响应式教学的具体实例(特别是即时支架)对学生概念和程序性知识的影响。结果表明，根据计划指导的顺序，学习效果没有差异。但是，当第二个提供计划的引导式探究时，老师提供的即时支架较少。此外，问题化对学生的程序性知识学习有积极影响，而聚焦有负面影响。

科学探究需要学生积极地进行实验，即提出研究问题并收集、分析和解释数据(NGSS Lead States 2013)。根据 Kind 和 Osborne(2017)的说法，它包括各种推理方式：用数学表示模型、进行实验探索、构建假设模型、对实体进行分类和分类、用概率预测结果以及使用溯因推理解释现象。这种方法旨在促进学生主动构建领域特定内容知识(CK)，进而导致知识的重大转移和长期保留(De Jong 等人， 2023 年;Furtak， 2006 年;Hume ，2009 年;Ruzaman 和 Rosli ，2020 年)。此外，通过科学探究过程，学生应该获得程序性知识，例如控制变量策略(CVS)。 CVS 需要在特定内容领域进行结论性实验，必须操纵焦点变量，而其他所有变量必须保持不变(例如 Chen 和 Klahr 1999;Van Vo、Csapó 和 Greiff 2023)。一般来说，研究表明，特定领域的内容知识和程序性知识是相互关联的，两者可以相互促进(例如 Koerber 和 Osterhaus 2019)。因此，在本研究中，科学探究的特点是学生积极参与实验，这是他们学习体验的重要组成部分。

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