随着我国基础教育课程改革的推进，科学课程的改革也在不断地深化。如何在中学科学课中有效地开展科学探究活动，让学生掌握科学研究的方法，培养学生的创新思维和严谨的科学态度呢？合作学习是一个重要途径。
　　曾被人们誉为“当代最大的教育改革之一”的合作学习于20世纪70年代兴起于美国。它作为一种异质的合作学习小组为基本的教学形式，以生生、师生之间的合作互助为特点，以共同进步与提高为预设目标，以小组的总体成绩作为奖励依据的教学理论和策略体系，由于其较强的操作性，教学效果的显著性，并易于促进学生形成良好的非认知心理品质等优点，近年来越来越普遍地受到人们的广泛关注和重视。
　　科学探究中合作学习的必要性
　　学生的科学探究活动一般表现为“提出问题→个人作出假设→对假设进行交流和筛选，整理假设→制定计划，设计实验，检验假设→得出结论→发现新问题”这样的一个过程。同以往的接受学习相比较，科学探究中的合作学习这一过程至少包括了三个层面的相互联系的心理活动。一是个体心理层面，是一个从发现问题——意识困惑——解决困惑——重新建构过程；二是与他人协作对话，受到激发，借助他人的经验探索问题的过程；三是在整个过程中需要对自己认知活动进程进行积极的监控和调节。
　　所以说科学探究过程的复杂性决定了它对学习者有着较高的要求。其中一个就是要求学生具备与他人合作的方法。在科学探究中，一般要求学生首先相对独立地进行对相同内容进行学习，并且适时地将问题、假设、设计方案与他人进行交流，以从其他同学处获得不同的观点和方案，弥补自身的不足，从而形成一套更加合理的方案。以上的这些实际上就是合作学习。而且在一个较完善的合作学习系统中，以上科学探究过程的实施是非常有效的。在合作探究中，学习者要善于表述自己的观点，将自己的看法、思维呈现出来，又要善于倾听别人的观点。
　　合作学习的基本特点
　　合作学习中最基本的要素就是异质分组。所谓异质分组就是指在建立学习小组时候，根据学生的性别、家庭背景、学生的能力、学业成绩等等，将学生分配到各个小组，这样既保证了小组之间的均衡，又保证了同一个小组之间的学生各具特色，能够相互指导，相互学习。
　　合作小组中男女的混排能够根据男生和女生的生理心理特点，增加在科学探究中提出问题、分析问题、解决问题的视角。学生来自不同的家庭背景，有利于学生具备有不同的社会背景人的各种信息和思想，有利于在科学探究中制定方案的全面性。小组成员的兴趣、个性、能力的不同可以在科学探究的过程中彼此弥补不足，实现全面发展。学生的学业成绩的差异，可以让学习成绩较好的学生在向学业成绩较差的学生进行讲解的过程中增强对自身的认知、提高分析推理能力，同时也加强了学生非认知心理素质如责任感和接纳感的形成。与此同时，学业成绩较差的学生从中获得了没有理解的知识，并且学习了分析解决问题的方法，加深对科学探究的认识。
　　新课程与学习方式的变革
　　现在我国正在进行的基础课程改革中的一个重点是学生学习方式的变革。从以往的“接受学习、被动学习”转变为“自主学习、合作学习和探究学习”。这也是实施新课程最为核心和最为关键的环节。新课程指出“我们之所以特别强调自主学习、合作学习、探究学习，其理由就在于：教育必须着眼于学生潜能的唤醒、开掘与提升，促进学生的自主发展；必须着眼于学生的全面成长，促进学生认识、情感、态度与技能等方面的和谐发展；必须关注学生的终身学习的愿望与能力的形成，促进学生的可持续发展。”
　　自主学习、合作学习、探究学习并不是三种独立的学习方式，从某种角度来说，这三种学习方式实质上呈现了学习方式是三个层面。自主学习主要是从学习的内在本质出发，表明了新课程所倡导的学习方式与传统的被动学习、他主式学习不同；合作学习则突出了学习的合作性，它与“个体学习”直接相对；探究学习从知识获得方式的角度，与传统的“接受学习”直接相对。自主学习、合作学习、探究学习是新的学习方式所具有的三个基本维度，三者之间不能截然分开。只有通过自主学习、合作 学习、探究学习三者的优化组合，才能实现由传统的学习方式向新的学习方式的转变。
　　构建合作学习的前提
　　为何引导和组织学生在科学探索中进行合作学习呢？笔者认为：
　　首先将全班分成几个合作探究小组。按照成熟合作学习的理论，以4-6人为一个小组是比较合适的。按照现在我国中学教室学生的座位编排特点，笔者认为以4人为一个小组是较为合适的。确定了小组人数之后，按照组内异质、组间同质的原则将学生分成四个层次，再根据学生的各种能力、兴趣由学生自愿选择和教师指定相结合构建合作学习小组。
　　其次，根据合作学习的教学策略，在日常的科学学习中培养小组成员合作学习的能力。并不是几个同学聚集在一起就能够立即形成一个有效的团队。小组形成必须经过：初步形成阶段、逐渐磨合阶段、日趋规范阶段、正常运作阶段等过程。无论是组员角色的扮演还是合作小组的形成，都必须由掌握成熟的合作学习理论的教师的不断引导和指正。这是需要一定时间的。
　　再者，小组成员角色的扮演。由于小组的成员是异质的，他们各具特色。不同特点和能力的学生在小组中扮演不同的角色，如组织者、记录者、总结者、发言者、检查者。无论在小组中学生扮演怎样的角色，其最终的目的是促进小组成员的共同学习提高。
　　科学探究主题内容的选择
　　心理学研究表明，系统知识的形成需要时间的积累，态度的形成需要实践的过程，技能的形成需要反复的练习。所以学生科学知识、技能、过程、方法、态度等的形成都需要科学的实践过程。而科学实践的过程是由科学探究的主题开始的。所以，笔者认为教师在培养学生进行合作探究的过程中，必须精心的选择科学探究的主题内容。
　　首先，科学探究的主题必须符合中学生的认知规律。合作探究的问题的难度必须处于最近的发展区内，也就是两个水平之间——一是现有的发展水平，二是在合作时可能达到的水平。所以，合作探究的主题必须以学生原有的知识经验为起点，从学生熟悉的事物中寻找探究内容，同时需要遵循由易到难、由简单到复杂、由具体到抽象的循序渐进的原则，从而符合中学生的认知规律和心理的发展水平。如在七年级时探究“是什么将蝴蝶吸引到花上去”，“食盐在水中溶解快慢的影响因素”，“影响蒸发快慢的因素”，“大米防霉、防虫的方法”等是比较符合中学生心理发展规律的。
　　其次，选择的主题还要贴近中学生的生活，必须能够激发学生的兴趣。青少年对于自己周围的世界有一颗强烈的好奇心和一种迫切的探究欲望。所以选择现实世界中学生周围的事物、课题能够刺激学生进行合作探究的欲望。如“种子的萌发需要的条件”，“蜗牛所具有哪些感觉？”，“家庭电路的连接方式”等等。而且，兴趣是学生学习和探究的动力，选择学生感兴趣的探究主题能够让学生在充满激情和在快乐中完成合作探究，同时消除探究学习带来的倦怠感和困难感。
　　科学探究的主题内容必须具有一定的开放性和探索性。能够激发小组成员积极讨论的问题往往是开放性的问题，当问题的答案并不是惟一的时候，每种答案的背后往往隐藏着不同的事实依据和逻辑推理，这样小组成员在表达自己观点和反驳别人的时候就能激发出思维的火花，能够在讨论的同时不断地修正自己的知识结构和思维方式，从而一起寻找最佳的解决方案。如“光合作用需要的条件”，“影响通电螺线管磁性强弱的因素”等主题内容。
　　合作探究的保障
　　我国的基础课程改革虽然强调学生在教学过程中的主体地位，合作学习虽然也主要是指学生之间的合作，但教师在合作探究中的指导作用是不可忽视的。
　　教师是合作探究的设计者。因为在从合作小组的构建到探究主题的选择再到合作探究的开展，教师必须对整个活动开展过程进行合理的恰到好处的设计，以便让学生明白合作探究的意义、合作的必要性，引导学生提前思考相关的问题，准备相关的学习资料。所以，教师的合理设计的是合作探究顺利开展的基本保证。
　　教师是合作探究的顾问。在合作探究的过程中，教师仅仅扮演设计者的角色是不够的，必须对学生的合作探究过程进行适时的指导和监控。因为学生在具体进行合作探究的过程中难免会遇到这样那样的问题，如假设方案的合理性，实验设计的严谨性，操作的规范性，结论得出的科学性以及组员之间人际关系的处理等等。这时要求教师在必要的时候提供必要的帮助和指导，以保证合作探究的顺利进行。
　　教师是合作探究活动中主要的评价者。评价过程是合作学习过程中重要的组成部分。合作学习的评价具有与传统教学评价不同的地方，它将组员的共同发展作为学习的最终目标和尺度，把个人之间的竞争变为小组之间的竞争，将个人成绩转变为小组成绩，以小组的总体成绩作为奖励和认可的依据。而教师是小组评价的主要执行者。建立合理的评价机制能够为合作探究提供强大的动力。
　　教师作为国家基础课程改革中的实践者，理应掌握合作探究的相关理论和策略，以便在教学过程中积极开展合作探究，面向全体学生，让所有的学生掌握学习的方法、体会合作的乐趣、分享的快乐、探究的激情，从而培养出具有合作能力和创新精神的新一代人才。
　　（作者单位：深圳大鹏华侨中学）