任务分析技术在研究性学习中的应用.doc

任务分析技术在研究性学习中的应用摘要：属于活动型任务,可以用任务知识结构法来进行任务分析.在成果交流阶段,主要的活动任务有论文答辩和展示等.以下为学生在论文答辩时的目标结构(图23).关键词：分析,论文类别：论文报告来源：牛档搜索（Niudown.COM）本文系牛档搜索（Niudown.COM）根据用户的指令自动搜索的结果，文中内涉及到的资料均来自互联网，用于学习交流经验，作品其著作权归原作者所有。不代表牛档搜索（Niudown.COM）赞成本文的内容或立场，牛档搜索（Niudown.COM）不对其付相应的法律责任！ 25任务分析技术在研究性学习中的应用突破研究性学习瓶颈的实践研究上海市同洲模范学校 余敏摘要当前研究性学习课题研究的开展中，存在一些问题，如过于注重“结果”、活动流于“形式”，教师准备不足、难以适应研究性学习指导的需要，学生在学习中忽视过程的自主性、目标的生成性等等。针对这种情况，作者在研究性学习的开展中引入了任务分析技术，将研究性学习实施中各个环节的任务归为学习任务和活动任务两类，分别进行学习层级分析和活动任务分析。在充分分析了学生的起点能力和将要完成的学习任务与活动任务后，教师给予学生及时、充分、有的放矢的指导，较好地处理了生成和预设的关系，使学生的研究性学习能顺利、有效地进行，最后学生较圆满地完成了学习任务，研究性学习的实施取得了较好的成果。关键词：任务分析 研究性学习一. 问题的提出新课程新设立了一门必修课综合实践活动。而研究性学习是其中主要内容。国家教育部近期颁布的全日制普通高级中学课程计划（试验 修订稿）中对研究性学习作了如下说明：研究性学习是以学生的自主性、探索性学习为基础，从学生生活和社会生活中选取研究专题，通过亲身实践去获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高综合运用所学的知识去解决实际问题的能力。研究性学习对于培养学生的创新精神和实践能力、创造能力和终身学习能力，都具有十分重要的意义。研究性学习这几年可以说是教育科研的宠儿。大量关于研究性学习的报告、成果展铺天盖地。在我们为研究性学习解放学生、推进素质教育的成绩欢欣鼓舞的同时。也应清楚地看到现在的研究性学习存在一定的问题。其中最主要的两个问题是：1、课题研究太重“结果”。2、研究性学习开展流于“形式”和教师准备不足，难以适应研究性学习指导的需要。不少师生存在这样的误解：研究性学习就是主题论文撰写。结果使研究性学习没有了，只剩下论述性报告。而另一种只要结果的表现形式是过于重视研究性学习过程中的资料建设。学生从选题、实施到结题，要填写大量的表格，最后还要撰写结题报告或论文。同学在追求资料的完整性时，往往忽视过程的自主性、目标的生成性，甚至产生误解，认为研究性学习的目的意义并不是最重要的，关键是资料档案建设。这样的研究性学习其实是违反研究性学习的初衷。而这些现象部分也源于教师思想、指导上的失误。对大多数教师而言，研究性学习还是新生事物。研究性学习不同于传统的传授式教学，教师在研究性学习中的角色和地位发生了根本性的变化。研究性学习是一种课程，它的教学就应具备课程教学的某些特征，如需要制定课程目标、课程计划，还要设计研究方法，确定课时和安排活动内容等。当然，研究性学习的备课与学科课程备课在形式、范围和容上都有所不同。教师在探索研究性教学指导上经常迷失方向，这使得研究性学习现处于一个高原期。而突破这个瓶颈，使研究性学习进入另一个新世界的关键在于教师如何恰当地处理生成和预设的关系。要当地处理研究性学习中的生成和预设关系，我们认为应该教学设计中使用任务分析技术。任务分析就是清晰地陈述你要帮助学生从事的学习结果的类型。教学设计人员、教材编写者和教师进行教学设计的第一步是用学生的学习结果清晰地陈述教育目标，然后对目标加以分析，包括分析学习结果的类型、终点目标实现所必须具备的前提条件（即子目标或过程目标）以及学生的起点能力。任务分析完成以后，教学设计者和教师就能根据学习结果、过程和条件三者统一的思想选择适当教材、安排适当的师生活动过程，营造适当的学习条件，使目标得以实现。如果目标未能实现，根据任务分析他们也会知道如何进行诊断与补救教学。经过几代心理学家的努力，任务分析的思想已进入教学设计中。乔纳森甚至认为：“任务分析不论是被用于产生直接教学、作业支持或是建构主义的学习环境设计，它是教学设计中唯一最重要的过程。研究性学习也是学习。研究性学习的指导也必须合乎研究性学习规律。现在教师往往误解研究性学习是学生的自主学习，教师并不需要教学设计。这其实是完全错误的。学生的学习是需要通过教师的教学活动促进的。没有教师指导、帮助的孤立研究非常容易流产。而任务分析是教学设计中的关键环节。教学设计是根据学生的学习性质进行促进学习的教学。任务分析是分析和清晰地陈述学习者要做到如何操作的学习的类型的过程。在进行任务分析时，教师应明确教学的结果，决定那些结果应该进一步发展，分析那些结果的成分和条件，将这些成分组织成教学系列，并决定那些成分的认知、情感、技能的学习条件。任务分析的结果是一幅教学活动的蓝图。缺乏这幅蓝图，研究性学习可能由于某种重要部分的忽略而无法继续。因此，本课题研究的意义在于：突破了当前研究性学习实施中存在的一个瓶颈，即学生不知道如何进行科学、有效的研究，而教师又不知道如何对学生进行指导，才能既使学生真正自主地进行学习和研究，又使学生得到有价值的学习成果，而不仅仅是通过参与得到一种体验或者研究半途而废。通过任务分析技术，研究性学习的过程的自主性、目标的生成性能得以实现。二、研究性学习的任务分析任务分析的步骤和过程随实际情况的变化而不同。一般的任务分析包括如下顺序：（一）任务列目研究性学习的任务分析的第一步是确定要分析的任务和为列目的任务选择一种恰当的任务分析方法。在研究性学习中要教与学的任务是非常多的，大到主题的选择，小到调查地点的选择。我们必须将最重要的任务排列出来（参见图1、任务分析过程的顺序）。选择任务分析方法选择任务分析方法任务列目选择任务描述与分析任务任务排序放弃任务图1 任务分析过程的顺序我们通过研究文献和访谈教师的方式获得了一个研究性学习的任务列目单（参见表1研究性学习任务列目单）。表1研究性学习任务列目单任务选择标准任务关键性（40）普遍性频率（10）标准化（10）可行性（10）难度（30）总分（100）备注优先权形成成果405979701整理信息359887672收集信息3510696663分析研究可行性253874474确定研究方法203784425明确课题252344386设计研究步骤153783367成果交流154395368发现问题201333309不同的情境需要不同的任务分析方法。在完成了研究性学习的任务列目表后，我们需要知道研究性学习中要进行何种分析？任务分析包括5种类型（参见图2）。工作分析侧重于操作者的行为。内容分析考察教材的概念和关系。活动分析考虑具体情境中人的活动和理解。学习分析侧重学习结果及其内部认知过程。由于研究性学习是在问题解决中发展学生的高级思维，它需要进行学习和活动分析。对于那些学生需要完成的工作，则进行活动分析，而任务是属于学习任务的，则进行学习分析。图2 任务分析的不同领域活动分析认知任务分析工作、步骤分析学习分析教材、内容分析根据我们所做的研究性学习任务列表，我们对这些任务进行类别分析可以得出研究性学习的任务图（参见图3）。发现问题、明确课题确定课题制订方案收集、整理信息成果形成生师确定研究内容和方法、设计研究步骤、分析研究可行性收集信息、整理信息形成成果、成果交流简要介绍、介绍课题背景、提供相似课题研究方法讲座、设计研究方案指导、组织研究实施可行性讨论收集信息和整理信息的技能指导成果形成指导、帮助实施成果交流（1）发现问题这一阶段的任务主要属于活动型任务。（2）明确课题在明确课题阶段，学生逐渐获得较多的冗余信息，在同伴和教师等人的指导下，课题逐渐明确、形成。这一阶段以学习型任务为主。（3）设计研究方案在课题明确之后，学生接下来要确定使用怎样的研究方法、步骤进行研究。这一阶段的任务属于学习型任务。（4）分析研究可行性活动型任务为主，兼有学习型任务（5）收集信息学习型任务（6）整理信息学习型任务为主，兼有活动型任务（7）形成成果学习型任务（8）成果交流活动型任务图3、研究性学习的任务图（二）描述与分析任务1.发现问题在发现问题阶段，学生由于自身的探究欲望或在教师的任务驱动下，通过查找资料或从自己在学习生活中的经验中发现可以探究的问题。这一阶段的任务是以活动型任务为主。应使用活动型任务分析技术。（1） 什么是活动型任务分析？建构主义理论认为有意识的学习产生于活动（操作），而不是先于活动，因此知识和行为不可避免地被联系在一起。你是什么样的人取决于你的行为，而你的认知决定了你的行为。人的活动自然发生于某种情境中，而这种情境在某种程度上确定了活动的性质。根据行为分析法，相同的操作在不同的情境下发生，可能是根本不同的。因此，行为不能独立于它发生情境之外被简单的理解和分析。大部分当代的学习理论，如认知的和建构主义的学习理论，强调情境在学习中的作用。活动论关注在适当环境情境中人的活动和（作为整体的心理）意识的相互作用。不能离开活动发生的情境简单地理解和分析活动。分析人的活动时，考虑人们从事的活动的类型，从事这些活动的主体及其目的和意图，从活动中产生的客体和结果、限制活动的规则与规范，以及产生活动的团体是很关键的。因此，对教学设计者而言，将活动设置于与其相关的、解释的和执行的情境中加以分析，对任何成功的设计过程都是十分关键的(参见图4)。换言之，活动理论成为理解人类工作和实践即在情境中的活动的整体性的有用框架。活动任务分析有活动论、句法分析、决定性的事件决策方法和任务知识结构等四种方法。主体团体规则工具目标结果劳动分工转化过程图4 活动系统在活动任务中，任何活动的主体都是从事活动的个体或群体；活动的目标结果是被转化的物质或精神的产品；工具可以是转化过程中使用的任何东西，包括物质上的或精神上的；活动的主体、客体和团体这三种基本成分之间并不直接相互作用，它们的相互作用是通过其他因素来中介的，工具在主体和客体之间起中介作用，规则在团体和主体之间起中介作用，劳动分工（角色）在团体和客体之间起着中介作用；规则是主体和团体之间的中介者和协调者，这些规则被表达为文化所能接受的行为规范。（2）对发现问题进行活动分析学生发现问题的过程就是一种活动型任务。用句法分析来研究“发现问题”过程的子任务句法分析是活动分析的一种形式，由分析文本的系统方式所构成，旨在找出文本的特点。通过比较这些特点，研究者可以推断出文本的内容。根据言语记录作出推论，是句法分析的主要目的。句法分析主要用于为研究目的而进行的语言运用分析。虽然我们知道，运用句法分析进行任务分析的报告未见发表，但我们仍然认为，句法分析提供了一种独特的方法来分析工作描述、目的陈述、课本及会话，以确定出活动的结构。以学校环境社团的课题“废旧电子产品溶解液对环境的影响及对策研究”为例：我们采访一位学生，以下是他对于自己要发现一个环境新问题的活动陈述：“老师叫我们分头找找在上海市有什么环境问题，我们在地理课学习中已经知道，环境问题主要包括人口与资源问题、环境污染问题、生态问题等三个方面，所以我们几个同学就从宏观和微观两个角度去寻找，一方面从通过上网查找有关的资料，另一方面我们观察在家中和学校存在怎样的环境问题。我觉得在城市中废弃物是一个很严重的污染源，所以我就去找，在家里和学校是否有一些新的污染源？我发现，家里的电视机换了一台，学校电脑房里的电脑也换成了新的，旧的不知道是怎么处理的。我知道在电视机和电脑的显示器屏幕内含有一定的汞，如果再加上别的可能存在的有害物质的话，肯定会成为一个新的污染源，如果不好好处理会对环境造成很大的危害。我想起在小区里有人回收旧电器，我就去问他们，想知道他们回收后是如何处理这些旧电器的，而且还想要一点废旧电器的零件来研究研究。结果他们不告诉我是怎么处理的，而且也不同意给我几个废零件，说是这些零件都有用。我就觉得奇怪了，因为即使在废电器中有一些可以继续用的零件，也不可能每一个零件都有用。如果他们回收后的去向是合理合法的话，为什么不肯告诉我呢？这里面肯定有问题。所以我就想研究废旧电子产品当前的处理途径和处理方式，研究它们对环境的影响。”我们对学生陈述进行句法分析(表2)：动词对象修饰成分目标号找问题老师叫1上网3观察环境问题在家中和学校3觉得废弃物是一个很严重的污染源4找新的污染源在家里和学校5发现新问题知道某些物质会产生危害5问回收旧电器的人5想研究废旧电子产品当前的处理途径和处理方式；它们对环境的影响6“发现问题”过程的子任务 图5、“发现问题”过程的子任务流程图根据对学生发现问题过程进行的句法分析，我们得出“发现问题”过程的子任务流程图（参见图5）。因此，教师要指导学生完成以上六步的子任务：明确任务、查找资料、选择查找方法、发现问题、审核问题、提出问题。在这一环节，教师首先给学生一个任务驱动，学生明确任务后进行一系列的调查和研究，包括上网调查和观察生活、学习中的例子。在学生发现问题后，如果学生发现的问题价值不大，教师可以帮助学生回顾，再重新明确任务，查找资料，重新发现问题。如果学生发现了有价值的问题。教师肯定了学生发现的问题的价值，及时鼓励和帮助学生对问题进行进一步的探究。学生经过访问和调查，找到了一个可供研究的方向。以我们学校环境社团的课题“废旧电子产品溶解液对环境的影响及对策研究”为例来说明该过程：学生在高二地理基础型课程部分学习了城市化的特征和城市化中的问题、环境污染的概念、类型、原因及其防治，在拓展型课程部分学习了上海市的区位因素、环境特征以及城市规划等内容。这时教师要求学生们分成小组分别查找资料，了解上海市的环境状况，学生们对搜集到的一些资料进行了研究（例如上海历年的环境状况公报对比分析），了解了上海市的整体环境状况。然后，教师要求学生们各自在上海市的各种新老环境问题中选取一个切入点，进一步进行研究。学生们自由组合成若干个小组进行了调查和研究。其中有三位同学在对学校和家庭中可能存在的污染源进行调查后发现， 学校刚刚进了一批新电脑，旧电脑怎么处理呢？家里的一些旧家电也被淘汰了，放在家里占地方，扔掉又可惜了，于是卖给收旧电器的，这些电器最后到哪去了呢？收旧电器的人能把他们全利用上吗？如果不能全部利用，象普通的垃圾一样被扔在垃圾箱里，堆放在室外或焚烧，会不会对环境产生危害？2.明确课题明确课题阶段以学习型任务为主。在这一环节中，学生要学会从中提炼出一个可供研究的课题，这对于学生来说属于新知识的学习，因此属于学习型任务。因此，我们需要使用学习任务分析技术来分析学生如何能提出一个研究课题。（1）什么是学习型任务分析？三种适合教学和有指导的学习的任务分析方法：分析、信息加工分析、学习依存关系分析。对于研究性学习中的学习任务的分析适合用分析。“分析提供一种对课程或一节课进行有序指导的技术”Task analysis method for instructional designP83 D.H.Jonassen等.Lawrence Erlbaum Associate.Inc. , Publishers 1999版 。学习任务分析的依据：加涅提出的学习结果分类理论以及相应的教学理论。学习结果分类：加涅将人类习得的性能（学习结果）分为五类，不同的学习结果需要不同的学习条件，并由此来区分不同的学习类型。学习结果分类：智慧技能、言语信息、认知策略、态度、动作技能对于智慧技能，加涅认为其是有一定层级次序的，智慧技能由低级到高级依次是：辨别概念规则高级规则。高层级的技能的获得以低一级技能的获得为基础。学习任务分析的基本步骤a将学习结果归类.b描述作为学习目标的任务c前提条件的分析。此一步为任务描述所表示的能力学习确定了前提条件。d学习任务分析的目的是确定终点目标和使能目标的前提条件。前提可以被分为两类：必要性前提条件（它们是正在学的学习内容的组成部分）和支持性前提条件（可以使学习内容的学习更容易）。分析法示例加涅指出对于任何一个给定的智慧技能，通过提如下一个问题，我们可以获知其次级技能：“为了学习这个技能，学生应具备那个或那些简单技能。”下面运用这一思路，以物理学科中“力的图示”一节做分析，分析结果如下所示（图6）：力的图示法力作用点的作图表示方法力大小的作图表示方法力方向的作图表示方法力的三要素力的作用效果与力作用点有关力的作用效果与力大小有关力的作用效果与力方向有关力的作用效果力起点能力使能目标1使能目标2使能目标3使能目标4终点能力图6 学习层级分析 由上不难看出，a展现出从学习者的起点能力到终点能力所需的必要条件，做了分析，教师就能使学生完成学习任务； b分析可以一路进行下去，对于特定的智慧技能的分析，其分析的终点是学生的起点能力。（2）“明确课题”的学习层级分析在学生形成问题后，教师要帮助学生将发现的问题变成课题。例如，学生想研究废旧电子产品当前的处理途径和处理方式和它们对环境的影响。他们学生们进一步了解后发现，包括上海在内的大城市中废旧电子产品逐渐增多，这些东西最后如何处理呢？如果当作普通垃圾一样堆积在室外，它们会不会成为一个新的污染源？这样的问题并不一个研究课题，只是一个研究的方向，教师要帮助学生将研究的方向转变成一个能进行研究的课题。由于我们以往的教学并没有让学生独立进行课题研究，学生缺乏相关的知识，因此教师要让学生学会设计课题。以下是我们对学生能设计课题问题的学习层级分析（参见图7）。能设计一个课题研究问题知道什么是课题研究明确自己的研究目标课题的价值判断知道课题包括自变量和因变量终点目标使能目标2使能目标1生师基本具备学生自主进行有一定感性认识补充介绍理论部分基本具备学生自主进行图7、课题问题提出的学习层次分析 从课题问题提出的学习层次可以看出，学生要具有提出课题的智慧技能，教师要进行如下（图8）的指导：知道怎样进行课题研究了解课题研究的一般方法和步骤知道什么是课题研究不了解不了解提供案例，简要介绍提供案例，简要介绍生师图8 课题问题提出的学习过程 学生们将这个问题“废旧电子产品是否成为新的污染源？”向教师提出之后，教师对此进行了指导。由于学生们在此之前从未有过课题研究的经验，因此，在学生们进行研究之前，教师先简单介绍了课题研究的一般过程和基本方法，并提供了此前高年级同学研究的几个课题案例，供他们参考，例如“空调房内空气质量监测的研究”、“垃圾焚烧对环境的影响研究”等，简要说明了什么是课题研究、需要怎样的几个步骤、最后的成果形式。使学生们对课题研究有一个大致的了解。学生们进一步进行调查，初步了解废旧电子产品的种类、化学成分，了解它们的去向及处理方法。学生们逐渐形成了研究课题：“废旧电子产品对环境的影响及其对策研究”。3.研究方案设计 在课题明确之后，学生接下来要确定设计研究方案。此处任务属于学习型任务。以下为确定研究内容和各种研究方法的学习层级分析（参见图9 设计研究方案的学习层级分析）。设计研究方案明确研究目的确定研究内容选取适当的研究方法使能目标1内容分解子课题设计知道方法运用方法评价方法使能目标2图9 设计研究方案的学习层级分析这一阶段先要对研究的课题进行分解，明确研究的内容，然后再确定使用的研究方法。学生们此前没有经验，因此教师事先指出，应该先确定研究内容，然后根据研究内容来确定研究方法与步骤。考虑到学生们在此之前不懂得先将课题进行分解，因此有可能会造成制订的研究内容不完整，因此事先教师给学生介绍怎样进行课题的分解，然后在根据分解成的小课题确定研究内容。学生们将课题分解成废旧电子产品、对环境的影响、目前处理方式、对策等四个部分。最后，学生们认为研究内容主要有：现有废旧电子产品的数量、主要成分和有毒有害成分、一般家庭或企业的处理途径、目前的处理方式及其利弊与对策。这样，在教师介绍了课题研究中常用的方法后，学生们分析了研究内容后认为，本课题研究的主要方法有文献研究法、实验研究法、调查访问法、问卷调查法。根据研究内容，学生们设计了几个主要步骤：a.问卷调查,了解上海市居民家庭废旧电子产品的数量、处理方式等基本情况并分析；b.查阅资料和访问了解废旧电子产品的成分和目前的处理、回收方法；c.模拟目前主要的处理方法，将废旧电子产品配制成溶解液；d.进行生物（水生植物、动物及植物种子）实验并分析实验结果；e.提出处理对策4.分析研究可行性（1） 关键性事件方法分析研究的课题的可行性，需要一定的情境，需要在与教师和其他学习伙伴的交流中进行，以活动型任务为主，可以用关键性事件方法（CIM）。关键性事件是一些被记录下来并被分析的可观察的行为，以确定一个任务的各种不同的操作维度。这项技术基本上是提问：“作为一个 ，你需要哪些关键性事件（行为）？”也就是，哪些事件和活动对于 任务是关键的或基本的？关键性事件一般是通过对观察者的问卷或是访问收集的。这些收集到的信息包括引起事件的条件、对个人所做事情的描述、为什么这一事件对个人或组织是有利的或有害的、事件何时发生、对个人工作的描述、对个人工作经验等级的评定。关键性事件方法主要用于对那些工作中必要的行为进行分离和排列优先权以确定某一工作、技能或任务中的关键性成分。它被用于对任务分析或需要估计提供支持，用来采集关于工作和任务的“真实世界”数据。（2） 以关键性事件方法对“分析研究可行性”阶段进行任务分析分析研究的可行性这一环节类似于一个小型的科研课题论证会，其活动任务主要包括三个关键性事件：一是分析该课题的研究是否有价值、有创新性；二是分析该课题的研究是否在课题组成员的能力范围内，或者说课题组成员是否有能力完成课题研究；三是分析该课题的研究方案是否科学、合理。这三项关键性事件的实施者主要有课题组成员、指导老师和其他同学。其中课题组成员属于第一次接触研究性学习，缺乏经验，指导老师和其他具有这方面经验的同学在该项任务中要帮助课题组成员分析研究的可行性。课题组成员采取汇报、答辩的方式向指导教师和同学介绍自己的课题。课题组成员先介绍了自己研究的课题的创新性：在我国的城市甚至是大城市中，废旧电子产品是一个新的污染源，其污染问题刚刚出现，课题组能以敏锐的目光发现这一问题，并对此进行研究，这本身就是一个创新之处。然后，他们介绍了课题完成的条件：课题组的三位同学都来自理科班，研究中所需的地理、生物、化学等知识与信息技术等技能掌握较好，组长Y思维敏锐、做事认真稳重、动手能力较强，组员G比较活络，善于与人交往，组员W细心踏实，课题组成员构成比较合理;在研究前他们又进行了充分的准备工作，这个课题属于微型科研题，课题组完全有信心在专家和各科教师的指导下完成研究任务。最后，课题组介绍了自己的研究方案，指导教师和其他同学进行了认真的分析，对其中的一部分细节提出了一些意见，基本同意了他们的方案。5.6.收集信息和整理信息收集信息实际上在研究性学习的大多数环节都存在，这里主要指实施研究步骤、收集相关信息，学习型任务和活动型任务都有。实际上在研究性学习的过程中，收集信息和整理信息这两个步骤并不是截然分开的，而是相互影响、循环前进的。前一步收集到的信息经过整理，其结果会影响到下一步信息收集的实施，有可能会因此而调整下一步的研究内容和方向。（1）问卷调查及其分析问卷调查及其分析是活动型任务。用任务知识结构法对“编制调查问卷”进行分析编制调查问卷的过程可以用任务知识结构法来进行任务分析。任务知识结构用来确定和描述人们在某一给定领域内所做的工作，它是完成一些任务所涉及的不同类型知识的表征，也就是说，它们“在功能上等同于完成一项任务是所具有和运用的知识结构”。它也包含达到目的所要求的行动步骤和顺序的知识，这些步骤是由任务目的所构建起来的，并出现在行动计划中。它还包括了客体和与这些客体相联系的行动的知识。它一个重要的目的是要确定用于任务操作中最有代表性的客体和行动。以下为编制调查问卷的目标结构（参见图10）。编制一个调查问卷构建问卷的蓝图选择问卷的形式撰写问卷题目撰写目标描述内容对调查结果进行分类描述问卷目的决定对象确认情境书写题目书写判定统计说明图10、编制调查问卷的目标结构在本课题中的问卷调查内容为上海市居民家庭废旧电子产品数量及其处置方式。经过谈话，教师得知学生此前曾接触过少量的网上调查和街头的市场调查，对什么是问卷调查有一点了解，但是没有独立进行过问卷调查，也不知道在研究性学习中需要怎样的问卷调查，不知道怎样设计问卷。因此教师在学生设计问卷前先让学生阅读了一些其他学生研究性学习成果中的调查问卷。学生们在进行调查问卷设计时，准备了“每个家庭电子产品数量”、“最近3年内每个家庭更换的电子产品数量”、“如何处理不需要的电子产品”、“是否了解废旧电子产品对环境的影响”等四个问题，但是没有考虑到问卷结果的信度问题，无法鉴别问卷是否有效。在教师的提示与指导下，学生们又设计了一个问题：“最近三年内家庭里淘汰最多的电子产品是什么？”这个问题实际上能在第二个问题中找到答案，有重合之处，以两个问题的回答是否一致来鉴别问卷结果的信度。问题设计完成后，教师发现，虽然问卷的问题设计比较科学、合理了，但是看上去比较枯燥，有点冷冰冰的，不是很亲切、友好，可能会影响到答卷者的情绪，学生们于是在5个问题前加了一段话，说明问卷调查的目的、该项研究将产生怎样的意义、问卷者配合调查的重要性，而且还加了几句祝福的话语，让答卷者以愉快的心情完成答卷。以句法分析分析问卷发放活动发放调查问卷属于活动型任务。完成调查问卷的制作后，学生们本来准备拿到附近的小区里去发放、回收，但这样的工作量较大，而且问卷结果有一定的地域局限性，在教师的提醒下，学生们认识到，自己学校的同学来自上海各个不同的区，不如直接以同学的家庭为调查对象。我们要求学生在问卷发放前，对自己的任务进行陈述，得到了以下的一段话：“我们发放问卷的过程是这样的：先将电脑里设计的问卷文稿打印一份，送到教务处，请教务处老师帮助油印，印数是整个中学部每人一份；然后把印制好的问卷到各个班主任那里，请班主任帮助发到每个同学的手中，并且将问卷要求讲清楚；最后，我们分头去各班回收已填好的问卷。”我们对学生陈述进行句法分析(表3)：表3 问卷发放活动的句法分析动词对象修饰成分目标号打印问卷文稿1送到教务处1帮助油印问卷文稿1送到各个班主任2发到同学手中每个2讲要求清楚2回收问卷已填好3从学生的陈述中可以看出，在问卷的发放活动中，关键性的任务主要有三项：第一项是问卷的印制，第二项是问卷的发放，第三项是问卷的回收。（参见图11）这几项任务对学生来说并不难，但是其中有几个细节教师要提醒他们注意，比如问卷如何交到各位班主任手中等。问卷的发放1、印制问卷2、发放给对象调查对象填写3、回收问卷图11 “问卷的发放活动”过程的子任务流程图以学习层级分析整理数据阶段任务问卷数据统计及分析、得出结论，属于学习层级分析(参见图12)。学会判断有效问卷学会调查问卷数据统计的基本方法数据结果数据分析问卷结论问卷设计时已具备具备基本的数学知识，但对统计不熟悉对如何从数据中分析得出结论不熟练学生自主进行简介统计方法引导学生学会分析数据，得出结论生师图12 问卷分析的学习层级分析问卷结论：发放问卷489份，回收471份，有效问卷358份。大部分家庭都有20种左右的家用电子产品，彩电、空调、电话机、电风扇等多种电器的平均数量在13台。在被更换的电子产品中，数量较多的是电话机、电视机、空调等，近三年来电脑、手机等高科技电子产品的使用量和淘汰数目也急速上升。大部分家庭会有意识地将那些淘汰的废品卖给废品回收站，但还是有少数家庭会将其当作普通垃圾丢在室外垃圾箱。从了解认识情况上看，对废旧电子产品对环境造成的影响不太清楚或不清楚的超过一半，非常清楚的仅占1/4左右。通过问卷调查，学生们了解了上海市居民家庭废旧电子产品的数量和处理方式。（2）网上文献研究 在本课题的各个研究环节中，网上文献研究用得很多，比如发现课题、课题可行性论证、了解我国废旧电子产品的数量、有毒有害成分、处理利用的现状、提出相应的对策等。网上文献研究属于学习型任务(参见图13)。网上文献研究明确研究目的具备上网的基本信息技术技能获取所需信息信息整理，得出结论已具备基本具备学生自主进行不太熟练引导学会不太熟练引导学会生师图13 网上文献研究的学习层级分析学生已具备上网的基本信息技术技能，但怎样用合适的途径找到自己需要的信息，却不是非常熟练。例如，学生想要了解废旧电子产品在国外目前的处理方式和有关法规，使用关键字搜索时资料不是很理想，教师提示学生可以换一种方式查找，比如搜索专业网站，从中找出所需的信息。了解全国废旧电子产品的数量，从 2003年起，我国每年将至少有 500万台电视机、400万台冰箱、500万台洗衣机、500万台电脑要报废，加上发达国家非法转移来的电子垃圾，废旧电子产品的数量更多。了解废旧电子产品的成分和目前的处理、回收方法。学生通过查找书籍和上网了解到，在废旧电子产品中含有大量可回收利用的有色金属、黑色金属、塑料、玻璃以及一些仍有使用价值的零部件，也含有铅、汞、铬、镉、砷、镍、锌等有毒、有害成分。从调查结果来看，目前虽然大多数人会将废旧电子产品卖给废品回收站，但是它们大多流入了非法拆解作坊，这些手工作坊的工具只是一把锤子和一个硫酸池，硫酸把其他成分腐蚀掉而留下贵金属，硫酸等大量有害物质也被排入河流，渗入地下，对环境产生极大的危害。（3） 实验研究在本课题中，主要有化学实验研究和生物实验研究等两种，都是学习型任务和活动型任务兼而有之。化学实验模拟目前主要的处理方式，将废旧电子产品配制成溶解液以学习型任务为主，兼有活动型任务。以下为化学实验研究的学习任务分析(图14)。了解其中的主要有毒有害成分知道上海的酸雨状况、酸雨的酸性，红壤黄壤呈弱酸性掌握酸、碱、盐等物质化学反应的基本知识设计化学实验的方案化学实验操作活动任务化学实验研究了解目前主要的处理方式化学实验结果分析了解相关的化学知识不熟悉指导围绕目的设计实验方案大致了解指导补充完整已通过网络等文献研究获得已在化学课中学会生师明确化学实验目的已具备图14 化学实验研究的学习层级分析加热过滤废旧电子产品器件HNO3置换液NaOH（中和）溶解液 待用在学生进行化学实验之前，教师通过谈话的方式了解到，学生并不清楚用不同状态的污染物进行生物实验有何差异，因此，教师在学生设计化学实验前指出，废旧电子产品一般都是固态，如果直接拿来进行生物实验的话，效果不是很明显，最好能将其转化为液态的物质。学生们考虑到目前废旧电子产品大多数流入用硫酸来腐蚀的非法拆解作坊，而且2002年上海市全市降水pH平均值为5.39，酸雨频率为10.9%，再加上江南丘陵中的土壤多为弱酸性的红壤或黄壤，因此，他们决定用酸来置换废旧电子产品中的有毒有害成分。考虑到酸雨的主要成分为氮氧化合物，且硝酸盐大多溶于水，选用硝酸。学生进行化学实验属于活动型任务，可以使用关键性事件分析在学生进行化学实验时，主要的活动任务有五项关键性任务：废旧电子产品元件的拆解、酸液的配制、金属的溶解、溶解液的中和与过滤、不同浓度的溶解液的配制。我们通过谈话，了解了学生化学实验的起点能力，包括相关知识和操作能力。得到了下图（图15）。完成溶解液配制实验任务不同浓度溶解液的配制溶解液的中和与过滤金属的溶解废旧电子产品元件的拆解终点任务关键性任务5酸液的配制关键性任务4关键性任务3关键性任务2关键性任务1学生起点能力师基本具备基本具备基本具备基本具备具备提示注意浓度比例提示注意中和操作的规范提示注意溶解过程中的温度的控制强调配制操作的顺序让学生自主进行图15 化学实验的关键性任务分析 学生们找到了一些从废旧家电上拆下来的电子器件，拆解成质量为894克的碎片，用适量的2mol/升的硝酸置换，用酒精灯加热，加快反应速度，温度保持在5060。充分反应后，经测试溶解液呈酸性，因此，再用适量的2mol/升的NaOH中和，最后得到的溶解液呈中性。化学实验完成后，学生们对实验结果进行了分析。由于高中学生没有学过分析化学，知识能力有限，再加上学校硬件条件的限制，他们不可能对实验得到的溶解液进行成分分析，不过，他们找到了通过另一条途径大致了解了其中的化学成分。他们从网上资料了解到，在废旧电子产品中含有铅、汞、铬、镉、砷、镍、锌等有毒、有害的金属成分，其他无害成分可以忽略不计，那么，经过前面一轮实验，得到的溶解液中主要含有硝酸根和钠、铅、汞、铬、镉、砷、镍、锌等金属离子。 生物实验研究进行生物（水生植物、动物及植物种子）实验并分析实验结果生物实验研究中，学习型任务与活动型任务并重，运用的研究方法除了最主要的生物实验法外，还运用了文献研究法等。以下为生物实验研究的学习层次分析。（参见图16）生物实验研究生物实验结果分析、得出结论获得实验数据实验现象观察、记录设计实验现象记录表格了解生物实验现象记录的各要素生物培养活动任务明确生物实验的目的选择实验生物的种类和样本数量了解常用的实验生物和对溶解液中有毒有害成分敏感的植物与动物，了解其生活习性购买实验生物设置实验组和对照组实验前种子发芽率测定活动任务已具备让学生自主进行基本不具备指导学生查找有关资料，并提供部分资料能根据当时具体条件选择生物的种类，但不熟悉样本数量的设置提示样本数量设置要适量不熟悉怎样设置实验组和对照组，不知道事先要对种子发芽率测定指导如何设置实验组和对照组，提示要先测定发芽率基本了解记录要素，但不完整，基本会设计表格在细节处提示，补充基本知道如何分析，但不熟悉如何归纳指导、提示如何得出结论生师图16 生物实验研究的学习层级分析学生们在生物实验前，查阅了有关的专业书籍，了解了生物实验的一般方法。他们在选择实验生物时，根据实验条件与当时的天气特点，选择了水仙、金鱼和六种植物种子（绿豆、大豆、赤豆、油菜籽、玉米、小麦）进行生长与发芽率实验。在实验设计之初，学生们由于缺乏经验，实验样本的数量较少，而且无法消除配制溶解液过程中人为添加的钠离子和硝酸根的影响，在教师的提示下，学生们经过仔细考虑，将仅有清水培养一个对照组改为再设置一个硝酸钠溶液的对照组，同时增加实验样本的数量。将溶解液和水按照11，13，19的比例稀释，分别作为实验一组、实验二组、实验三组的培养液，并以清水与同等摩尔浓度的硝酸钠溶液为对照组的培养液。在教师指导下，学生们在实验前事先对购买的植物种子进行发芽率测定。然后制作了实验现象记录表。在生物实验研究中，购买实验生物和生物培养属于活动型任务，应使用活动任务分析技术。其中购买实验生物可以用句法分析法。以下为学生在日志中对购买实验生物的陈述：“现在是冬季，我们经过讨论，觉得现在这种气温条件下生长的水生植物和动物不多，可以比较方便地买到的大致有水仙、金鱼，还可以用一些植物种子做发芽率实验。我们知道在学校的附近有一个岭南花鸟市场，那里应该有这些生物和种子卖。于是，我们和老师一起来到了花鸟市场，找到了几个卖水仙的摊位，选了40棵植株大小差不多的水仙，又买了品种为一点红的金鱼40尾，体长都在5厘米左右。还买了绿豆、大豆、赤豆、油菜籽、玉米、小麦等六种植物种子各一斤。然后我们在学校生物实验室拿了实验用的培养皿、脱脂棉，又找了一些可乐瓶，剪去上面的一截，作为水仙培养的器皿，找了些大糖果罐，用来养金鱼。最后，我们进行了分工，每个人拿了一项实验用的材料回去了。” 以下为学生陈述的句法分析（表4）：动词对象修饰成分目标号讨论植物、动物、种子气温条件、方便1来到花鸟市场学校附近的2找到摊位卖水仙的2买水仙、金鱼、种子40棵、40尾、各一斤3拿培养皿、脱脂棉、可乐瓶、大糖果罐实验用的，水仙培养、养金鱼3拿、分工材料实验用的4由此可以作出分析（图17）讨论、确定实验材料找到可以买到材料的地点选购实验材料、确定数量实验分工生可通过查找资料完成让学生自主完成已具备让学生自主完成基本具备提示注意样本数量、品种已具备让学生自主完成师图17 购买实验材料的活动分析生物培养也属于活动型任务，可以使用关键性任务分析。生物培养在本研究型课题中非常重要，关系到是否能够成功完成课题研究。其中，主要的关键性任务有生物培养的地点选择、生物培育、观察和记录生物生长活动现象等三项。以下为学生进行种子发芽实验(图18)、水仙培养实验（图19）和金鱼培养实验（图20）的关键性任务分析。保证种子发芽的温度、光照等条件，用培养液浇灌种子，保持种子湿润完成种子发芽实验观察并详尽记录种子的外部特征变化、种子发芽的时间、数量及计算发芽率，记录每天的气象条件选择合适的培育地点，实验器皿的合理摆放不太熟练不太熟练基本具备随时关注，提供详细的指导和提示随时关注，提供详细的指导和提示让学生自主进行生师终点目标关键性任务3关键性任务2关键性任务1图18 种子发芽实验关键性任务分析完成水仙培养实验观察并详尽记录水仙的外部特征（包括植株的根、茎、叶）变化，记录每天的气象条件保持水仙生长的光照，及时补充培养液选择光照充分、气温适宜的地点，选择合适的培育器皿基本具备让学生自主进行不太熟练不太熟练随时关注，提供详细的指导和提示终点目标关键性任务3关键性任务2关键性任务1图19 水仙培养实验关键性任务分析完成金鱼培养实验观察并详尽记录金鱼的外部特征和生理变化，记录每天的气象条件保持金鱼生长的水温，及时补充培养液选择光照充分、气温适宜的地点，选择合适的培育器皿基本具备让学生自主进行不太熟练不太熟练随时关注，提供详细的指导和提示终点目标关键性任务3关键性任务2关键性任务1图20 金鱼培养实验关键性任务分析实验结果及其分析：经过5周的实验后，学生们发现，溶解液的浓度越高，水仙生长越差甚至死亡。种子发芽率最高的是在清水中的对照组，其次为硝酸钠对照组，然后分别为19、13、11的实验组，说明溶解液浓度越大，植物种子发芽率越低。溶解液对金鱼的生长有危害作用，危害其体表，使其产生黄斑，而且添加溶解液后造成水体溶氧量降低，导致金鱼呼吸困难，甚至死亡。学生们通过对以上三种实验的结果分析后认为，不经处理的废旧电子产品溶解液会破坏生物正常的生长和