CAXA课堂教学中小组合作的行动研究
【摘要】什么是“有效合作学习”，选择合理的分组是有效合作学习的前题，课前准备，课堂实施，教学评价，教学反思是有效 合作学习的保障。小组有效合作学习的课堂使学生更能积极主动地把所学知识用于解释或解决生产、生活实际问题，学以致用的课堂。
【关键词】CAXA；课堂教学；有效合作学习 合作是指“学生在技术活动小组中为了完成共同的任务，有明确的分工但又互相支持配合的一种学习组织形式。有效合作主要有以下特征：有明确的小组讨论，互动的气氛，人人参与，各有职责，有需要解决的问题及方案。小组有效合作学习不仅仅是形式上的合作，还指学生在技术活动小组中主动学，积极主动地把所学知识用于解释或解决生产、生活实际问题，学以致用。教师用相对较少的教学时间让学生得到相对多的发展，课堂教学目标得以有效达成、学生相关智能与情意目标得到较好的落实。
一、问题的提出
（一）项目教学课程倡导合作方式学习方式。
新一轮项目教学课程改革所倡导的自主、合作与探究的学习方式，促进了学生在教师指导下主动地、富有个性地学习，小组有效合作学习是三大学习方式之一。在数控技术课程中，实体设计软件（CAXA）作为数控计算机辅助设计工占有着非常重要的地位，以实体设计具体命令为线索，以项目引领解决现实生活中的实际问题，需要经历产生需求、收集信息、构思方案、计算机设计表达、交流优化等一系列学习过程。
（二）合作学习对课程学习资源的有效利用。
职业中学的学生的个体差异十分突出，主要体现在三个方面，即学习基础的差异，接受能力的差异和学习习惯的差异。我们要把学生的个体差异看作一种重要的课程学习资源。学生个体之间在知识结构、思维能力、直接经验、生活阅历等方面存在着客观的差异，这种差异本身就是具有很高开发价值的课程学习资源。学生在讨论同一问题时，会产生多种思维的碰撞，这种思维碰撞的过程和结果，既是开发生成新的课程资源的过程，也是互相利用课程资源的过程。因此，有效合作学习使学生个体之间的差异资源得到充分利用。
（三）CAXA课堂教学现状的思考。
合作学习是CAXA课堂教学的一种主要方式，使课堂上出现了师生互动、生生互动的可喜局面。但是，笔者感觉到
多数小组有效合作学习的课堂过于讲究场面的热闹，形式上的多样，而回归到“有效合作学习”的较少。
目前CAXA课堂教学中的合作学习主要存在着以下问题：
1．教师方面：
（1）在分组策略上，一半以上的老师采用了指派的方式，而很少考虑学生个体的学习、能力、性别等方面的差异，存在着较强的主观性。
（2）在教学设计上，合作学习的主题没有多少讨论的价值，浪费宝贵的学习时间，或合作学习的内容与学生的实际生活相去甚远，缺少必要的知识储备的支撑，严重影响合作学习的效率。
（3）在合作学习环节上，没有把合作任务、要求布臵清楚，学生不能围绕重点开展积极有效地讨论，你说你的，我说我的，各行其道，更有甚者谈论与学习无关的话题，加上班级人数有40～50之间，教师难以全面顾及。
（4）教师没有提供足够的合作学习时间，安排合作学习太突然，提出某个学习要求或需要思考交流的问题后，即刻就让学生开展讨论，学生一下子无话可说，无感可发。
（5）在小组合作学习过程中，教师对学生的关注面比较小，仅有绝少数的学生经常得到的教师的关注。部分教师处于“角色空白”，巡视和指导只是形式主义的走过场。
（6）在合作学习之后，评价的主体单一，有超过一半的教师成了活动评价的主宰者，通常教师用一句话评价“同学们讨论得很热烈”来归纳总结。
2．学生方面：
（1）学生在“合作学习”过程中表现不均衡。有的学生活动中受兴趣支配，有的学生活动中注意力分散，易走神。
（2）制作活动分工、责任不明，合作效率较低，有的学生缺乏合作意识，有的学生制作过程中抢着做，有的学生很少有动手机会，只能旁观少数人的操作。
（3）表达交流方面，有的学生能大胆发表自己的意见，并经过思考后再说，但有的学生能参与讨论，却不愿发表不同意见，还有的学生只听不说。
（4）学生讨论、制作活动的时间不足，有的学生认为有时来不及讨论，制作时间比较紧，有的学生认为集体制作经常完不成。
二、研究成果
（一）分组方面。
合理分组是开展有效合作学习的前提。
1．自由组合：
自由组合是学生按照自己的意愿进行组合而形成学习小组，其组内的成员大多兴趣爱好相投，感情相融，有利于调动学生的积极性，激发学生兴趣。适合在不能及时、全面
的了解学生的情况下的分组。但自由组合的小组合作，很可能出现组间异质、组内同质的分组，即学习基础好的学生分在同一个小组（好好组合）、学习基础薄弱的学生分在同一组（差差组合），或者性格外向的归在一组（外外组合），性格内向的分在一组（内内组合），这种组合必然造成好好组合和外外组合的小组发言积极，得到老师的表扬和鼓励多，相反，差差组合和内内组合的小组就有可能索然无味，出现厌学趋势。因此在运用自由组合策略小组合作学习4～5周以后，应重新分组，这样可以保证各小组力量均衡，并使学生有机会同别的同学合作，使学习过程充满生机和新意。
2．同质异质组合：
即由相关水平或特质不同的学生结成小组，进行“强弱搭配”，蓄意安排水平高的学生与水平一般、或较低的同学组合在一起，实现“互补性搭配”。
需要注意的是，所谓同质异质的小组合作，其实是“组内异质，组间同质”。
“组内异质”有利于小组内学生的协作学习，有利于学生的不同智能优势的发挥，有利于增强自信和激发成就动机。而“组间同质”（基本相同的成员结构），则有利于开展公平竞争，营造和谐而又不失紧张的学习氛围。它具有小组之间的竞争性与激励性等基本属性。既为小组内同学间的
互助提高了客观的条件、又为激发小组间的集体荣誉意识提供平台。
要真正实现异质分组，教师的协调与干预工作是必不可少的。这样以来，就要求教师要事先充分了解学生的学习情况，包括特长、个性等方方面面的情况，即所谓“学情”。这虽然是基本的要求，却也是不低的要求。
（二）规范的教学设计方面。
1．课前准备充分，以生为本，分层要求，精心备课。
（1）教材分析。
①创造性使用教材。
在课程标准允许的范围内，应充分发挥创新实施能力，即依据学生的实际，大胆删减、增补和重组教材内容，恰当地扩展或延伸课本内容，开发课程资源。
②善于运用教材。
备课时应把重点放在如何利用教材，在学生已有的知识基础上，通过问题的设计、情境的创设、引导性的语言，过程性的环节，让学生在潜移默化中自觉接受和生成学习方式、选择学习方式。例如，“CAXA三维旋转动画设计——新年贺卡”、“扫描与放样”、“磁悬浮列车”，这些课题都是根据学生已有的认知水平，由浅入深地进行“问题——解决”的教学设计，将研究性学习体现在基础型课程的小组有效合作教学活动之中。
（2）学情分析。
①使用多媒体学件。
由于学生大多来自农村，计算机操作水平普遍很低，在学习CAXA软件时遇到了不少困难。同时，学生在学习中呈现出较大的差异性，给教师的教带来了一定的困难。为了解决这些问题，提高小组合作的教学有效性，教师应使用“多媒体学件”来帮助学生学习，以此丰富广大教师的教学手段，力图配合数控技术课程，提高学生的创新意识。切实培养即有创新精神、竞争意识，又有一定实际动手技能的综合现代建设人才。
②关注学生的“学”。
教师了解学生，除了知识，还要了解学习习惯、学生间合作能力、学生兴趣、生活积累、集体思维等。了解的途径，除了对学生上交的作业分析外，还有日常观察、课堂调查等等，了解以后落实和化解到目标设计、教学过程设计中。例如，教师为“CAXA教学的有效合作小组”设计了“CAXA实体设计软件工具的探究使用”任务书，为“CAXA项目设计活动中的小组有效合作”设计了“XXX的改进设计”任务书、学案等等。课前的仔细调查，使教师对学生的学前基础有清晰地了解，目的使CAXA教学小组有效合作的教学设计更有针对性。
（3）目标设计。
①制定出符合学生认知特点和水平的教学目标。
教学目标既要从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度进行弹性预设，又要根据学科特点考虑到期望目标与实际结果之间可能出现的差异，因人而异，作分层要求。比如，一个简单花瓶的制作，教师应预先给学生提供三种不同类型、不同美感、不同难度的花瓶，由同学自行自由创作。一旦学生挑战成功，笔者亦会提供一些现实生活中富有美感的设计实例，由学生参照，进行设计。
②根据学生实际，选择恰当的教学方法，设计有效的教学环节。
教师备课时，应精心设计教学各环节，力求使各步骤划分合理、紧凑周密，由低到高地训练学生各种能力。同时根据教学内容选择合适的教学方法，使教学目标得以顺利实施。
③精心设计教学活动。
教师备课时需要设计CAXA教学中哪些环节可以开展有效合作学习，要充分考虑劳技学科的特点，增加学生的参与度，让学生在做中学。例如在进行《课桌的改进设计》主题活动时，其中有教学环节“课桌的改进设计发布会”，为了能让更多的小组能有展示作品的机会，所以在设计教学活动时，动足脑筋，最后想到可以使用学校现有的网络平台，教师制作了相关内容的网站，让各小组将作品和设计思想上传
到网站上，配合学校11月份至12月份的我校的创新作品大赛，评出“十大创新作品奖”，大大地增加了小组有效合作时学生的参与度。
2．课堂实施，项目驱动，方法多样，注重启发。
（1）项目驱动。
“项目驱动式”教学方法的主要结构是：主题发动—调查研究—竞争交流—制作研究—汇报总结—评价。
（2）注重启发，培养学生成为学习的主体。
①创设情境，激发兴趣。
在课堂教学中，教师可以根据不同的教学内容创设不同的教学情境。比如用造型命令画一颗爱心，并配以《爱的奉献》为音乐背景，学生在这个情境中用拉伸和旋转命令制作了两颗不同的爱心，掌握了拉伸和旋转命令的操作要点。这种情景创设，是两纲教育赋予我们教学最鲜活的素材，更激发了学生的学习兴趣，为接下去的创新制作做下铺垫。
②引导探究，启发思维，促成理解，获得新知。
在上“课桌的改进设计”这个课题时，在“导入新课”环节，邀请几个小组展示设计草图并阐述整个小组的设计意图，草图的交流引发了学生第一次的思想上的碰撞。在“课桌的改进设计发布会”环节，交流自己小组的CAXA作品，自己小组的学生和其他小组的学生对其发表不同的意见或建议，学生间彼此间知识和技能的共享，情感和价值的互动，
引发学生第二次技术上的碰撞。最后教师的师评，学生加深了对技术与设计的理解，引发学生第三次加工上的碰撞。三次的碰撞激发了学生对小组的作品更深一层的思考，教师设计的课堂教学目标得以有效达成。
（3）优化教学模式。
教师在职中CAXA教学模式上也应不断的探索，在学生学习CAXA命令时，因为它是一种纯技术命令，如果按部就班地教学，对职中生而言，很容易因太过专业而遭受排斥，只有事倍功半的效能。因此采用的是“从兴趣导入，以问题为出发点”模式。在大多数学生已基本掌握了设计的基本理念和CAXA的造型命令和二维编辑命令，为了让学生利用已有的知识解决一个现实生活问题时，采用“缺点创新法，采用的项目驱动方式”模式。经过实践，两种教学模式收效甚佳。
3．教学评价，激励评价，促进学生主动学习。
要提高课堂教学有效性，教师应该把评价有机地融入教学过程，建立一个科学的、有激励作用的评价体系。评价方式既可以是教师对学生的评价，也可以是学生自我评价和学生之间的相互评价。在建立评价体系过程中，教师应注意，不管采取何种评价方式，都应关注学生综合语言运用能力的发展过程以及学习的效果，注意评价的正面鼓励和激励作用。笔者把学习过程评价与学习结果评价相结合，把对合作
小组集体的评价与对小组成员个人的评价相结合。使每个小组成员都认识到合作小组是一个学习共同体，个人目标的实现必须依托于集体目标的实现，以此培养学生团结协作的精神以及合作学习的能力。
4．教学反思，加强反思，及时调整，改进教学。
教学反思内容包括：课前对课堂教学的计划、组织、安排上的反思；课堂对实施教学过程的反思，对意想不到的问题做出思考、判断，及时调整教学；课后对课堂教学整个过程的思考，包括教学理念、教学目标、教学方式、教学方法、教学情景、课堂结构、教材处理、教学效果等方面的内容。教学反思的形式可以是写教学反思或教学札记。
三、效果
（一）通过小组有效合作，有助于提高CAXA课堂教学的效益。
在职中二年级中如何快速掌握CAXA命令？在上《五角星》的造型设计时，要利用CAXA命令生成五角星的十个曲面，首先生成五角星一个角的两张曲面，圆形整列出其它八个曲面。在以往的教学手段是采用分层布臵小组要求，全班都必须设计好一个五角星的线框造型和生成一个角的两张曲面，第二层次是重复生成一个角的两张曲面的设计方法，生成其它其它四个角的八个曲面，最高层次是利用圆形整列的方法一次性生成其它四个角的八张曲面。学生自主探究第
一层次和第二层次的CAXA命令，第三层次的方法笔者提供技术上的支持，进行演示操作。第三层次比较难，笔者要演示三次才能全班都能基本掌握。小组有效合作后，笔者只需要演示一遍，对于新知识新技能的操作，小组之间的只言片语，或者是学生在键盘或鼠标上轻轻一击，都远胜于教师长篇大论的讲解和繁琐的演示的操作。
（二）通过组员间的有效交流合作，有助于CAXA学困生的学习。
CAXA课堂教学中的学困生，指的是CAXA技术上跟不上其他同学的学生。但是他们也有自己的设计思想，有时还有非常好的思路。在上《五角星》造型时，分组时应注意到这些学生，组内分工力求做到合理，要让技术好而且愿意帮助同学的学生担任组长，在组内关心帮助他们，笔者也细心观察，主动地接近他们、帮助他们，在课堂中布臵小组任务时，有意识地安排一些跟CAXA技术不相关的内容，比如写五角星设计的创作思想、给自己设计的五角星命名，引发他们融入小组中，放弃自己是个体，融入集体，体现团队的成功感，让他们成为学习的成功者，召回应有的学习兴趣。久而久之，他们就溶入到小组学习活动中了，成为不可缺少的一员。也体验到了成功的快乐。
（三）通过有效的合作，有助于学生个性的发展。
通过CAXA课堂教学，学生在小组合作的学习过程中，使个性有了充分展示的机会，在教师的引导下和同学的协作下，使这种个性得到了发展，终身受益。对于个性较强的学生，教师应鼓励学生参加竞赛活动，挖掘潜能，展示自我。同时启发学生主动质疑、引导学生积极发现、解决问题、鼓励学生标新立异。在探索制作作品过程中，学生运用已有知识运用CAXA软件，不受时空限制，进行创新设计，比如制作“学习桌”、“节水龙头”“绿色环保——沼气工程”、“灯具创意设计”。从中发现问题、提出问题、解决问题，提高了学生的探究能力和创新能力。
四、思考和认识
经过总结CAXA课堂教学的经验和教训，自己认识到课前，课中，课后都很重要。
（一）课前：
1．认真研读《CAXA应用实训》教学大纲和《CAXA制造工程师》(校本教材)。
每位数控专业教师都要知道项目教学的基本理念，钻研CAXA教学方法方式。项目教学应达成的教学目标是通过教与学的实践，使每个学生都会动手、能设计、爱劳动，提高学生的技术素养。
2．确定小组合作学习的课题的教学设计思想
要让项目教学的先进理念转化为教师的教学行为融入课堂教学实践中。
（1）教师选择的课题，注重项目教学提出的学习目标的整合。
教师用学生熟悉的深入浅出的事例或问题来激发学生的学习情趣，揭示知识发生的过程，再根据学生原有的知识基础，引导学生去解决问题。要让教师自己感受到，课堂教学目标不只是只关注知识技能的一个维度，而是转向关注情感态度价值观、过程与方法、知识与技能的三个维度。
（2）重视本学科知识与生活经验相联系，重视运用知识解决生活实际问题。
教师的教学不再是在紧扣教材观念支配下的照搬教材、照本宣科，而是能创造性的使用教材，开发课程资源，并得到较好效果。教师能注意从学生周围的生活世界中收集与教材有关的信息和素材，从学生原有的知识基础出发创设教学情境，组织教学内容，努力使教学过程成为学生构建知识的过程。
（3）注重让学生亲历知识的形成过程，注重动手实践能力培养。
教学过程的设计更关注学生在学习活动中的主动性，更注重学生学习过程的探究和学习方法的感悟。教师设法努力创造一些能让学生主动参与教学活动的条件和情景，让学生
自主开展学习活动，互相讨论，动手实践，发表意见，表达情感。教师充分的给学生提供丰富的学具，让学生小组合作，带着问题参与到动手实践活动中，学生通过“做中学”，得以亲历知识的形成过程，从而对所学知识获得了较为深刻的理解。
（4）强调教学进程中师生间、生生间的交互性。 教师课堂角色发生转变，师生关系和谐融洽。教师能平等参与学生讨论，能耐心倾听学生发言，更可喜的是教师开始以欣赏、对话、沟通的态度参与交流，努力发挥情感在教学中的作用，并尊重主体发展的差异性。
（5）理性化的应用现代教学技术手段。
教师使用多媒体要趋理性化，多媒体技术也日趋完善，例如能将实物投影、音像资料、自制课件有机结合，更有效的为课堂教学服务。合作学习中不要出现因媒体故障而影响教学现象。
（二）课中：
1．进行合理的分组。
在教学实践中，我尝试过三种组合的方式，第一种方式是按座位的顺序组合；第二种方式是自由组合；第三种方式是将好、中、差的学生进行搭配分组。
在开展学习“CAXA实体设计具体命令”这类注重操作技能的教学活动时，实践证明采用第二种方式效果最好，因为
学生彼此都比较熟悉，志趣相投，在讨论时能更快的达成共识，合作时更融洽，最终的作品效果也比较好。在开展“CAXA创新项目设计这类注重思维能力的教学内容，采用第三种方式效果比较好，在讨论时好的同学能给差的同学启发，帮助他们更好的分析问题，而在这过程中，其实也是在更好地梳理知识点。
至于小组人数，由于计算机房结构的限制，3人比较合适，3人中，组长坐中间，组员分别坐两边，这样既可以方便学生开展讨论交流，又可避免某些同学无事可做。
2．作好详细的活动记录
在合作过程中，难免有学生会产生偷懒心理，坐享其成，不愿意承担责任或是在活动时不积极配合小组活动，表现消极。这种行为不仅会降低全组的工作、学习效率，而且会导致成员之间闹出矛盾，影响同学关系，使合作学习产生负面影响。因此在活动之前，应让学生填写好活动任务书，分配好每个组员的职责，选出一个组长，让组长协调并监督每个组员的工作，在活动进行过程中，要求每个同学记录下活动的开展情况，将资料保存到自己的文件夹中，教师从每个同学文件夹中的资料保存情况可以看出该同学是否认真积极地参与了活动还是敷衍了事。
3．建立有效的竞争机制。
合作学习并不意味着消除了竞争，而是将竞争成为学生学习的动力和促进学生个性积极向上的手段。合作学习中的竞争包括组间竞争和组内竞争。
在开展“CAXA创新项目设计”时，我事先就告诉学生最后会进行作品评选，极大地激发了学生地积极性，活动结束后，将小组的作品进行全班评选，选出的优秀作品过程性评价分数高，而这些分数会折算到每个同学的评价中，这就是组间竞争。组间竞争会使小组成员意识到小组是一个学习的共同体，个人的表现会影响到整个团队的成绩，只有共同参与才能提高整个小组成绩。组内竞争可以通过采用组员之间的互评来实现，在项目活动的不同阶段，都组织同学进行自评和互评，并让学生写上评语，每个组员都可以对同伴进行评价，这样可以更好地调动学生的积极性，并推进小组合作学习水平的整体性提高，同时也让同学能及时地了解自身的不足，并予以改进。
4．给学生独立思考的空间
有些小组活动，必须给学生独立的思考的时间，如果没有思考就参加讨论，往往造成有些同学还没来得及思考，有些同学已说出了答案，容易造成组内优生个人陈述观点，使讨论流于形式，达不到合作学习的目的。长期下去，会使得部分同学的思维能力得不到锻炼和提高，某些同学甚至会产生偷懒心理，反正不用思考同样能知道答案，这种合作的效
果比不合作还要差。学生只有经过独立思考，对所要研究的问题有了初步的认识，或出现思考障碍，或出现答案不一，这时才会有交流的需要，此时是开展小组合作学习的最好时机，这样的讨论才会发生思维的碰撞，有助于各种思维的促进和融合。
5．教师有效地进行调控
合作学习并不意味着教师可以无事可做或袖手旁观，而是要深入到学习小组中，参与学生的学习活动，关注学生的一举一动。发现某些成员不在完成任务时，教师应及时采取措施进行干预；发现某些小组整体实力较差时，教师也可以参与到这些小组，帮助他们共同提高；发现有些小组因某个问题争论不休时，教师也可适当的引导；随时了解各小组合作学习的情况，督促和提醒各小组注意进度，并及时调整教学进度；要调控好合作学习中合作与独立的关系，指导学生什么时候需要独立思考，什么时候需要合作。
此外，合作学习不能用于所有的教学内容，不同的教学内容应采用不同的学习方法，不能一概而论。CAXA教学通常采用“项目驱动”教学法，这种教学方法需要采用小组合作，但由于教学内容的差异，使得合作学习的开展有差异。有些教学内容知识点之间联系性比较少，可以随着项目活动的开展逐渐传授新知识，比如标准智能图素，可以一边学一边做，适合一开始就组织合作学习。但有些教学内容知识点有很强
的系统性，必须要掌握所有的知识点后，才可以开展项目活动，比如自定义智能图素，在传授新知识时，适合独立学习，在系统地掌握了知识点后，再开展小组合作的项目活动。
（三）课后：
教师必须学会根据学生的需求，针对学生的不同层次定位教学目标和设计教学模式，在教学活动中重视记载和整理成功和失败的信息，从而调整下一步的教学行动。
参考文献：
1.《CAD/CAM技术--CAXA应用实训》 吴智文 中国劳动社会保障出版社2006.6
2.《合作学习》 靳玉乐 四川教育出版社 2005.6