對(duì)探究教學(xué)的認(rèn)識(shí)與思考

1、對(duì)探究教學(xué)的認(rèn)識(shí)與思考對(duì)探究教學(xué)的認(rèn)識(shí)與思考課程教材研究所柴西琴【摘要】探究教學(xué)是20世紀(jì)60年代提出的，其核心是使學(xué)生通過類似科學(xué)家的探究過程理解科學(xué)概念和科學(xué)探究的本質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。探究教學(xué)的形式是多 種多樣的。美國40年的科學(xué)教育實(shí)踐表明，探究教學(xué)有著明顯的優(yōu)勢，但推廣起來困難重 重。我們?cè)趯?shí)施探究教學(xué)的過程中，一方面應(yīng)借鑒其他國家的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，另一方面要注意 結(jié)合我國的教學(xué)實(shí)際?！娟P(guān)鍵詞】探究教學(xué) 科學(xué)探究 內(nèi)容 特征 建議、探究教學(xué)的提出20世紀(jì)中葉，在美國教育的學(xué)科結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中，對(duì)于應(yīng)當(dāng)采用什么樣的方法來教授和學(xué)習(xí)學(xué)科結(jié)構(gòu)，著名生物學(xué)家、教育家施瓦布在多年研究的基礎(chǔ)上，提出了探

2、究 式的教學(xué)方法。探究教學(xué)的提出是建立在施瓦布的學(xué)科結(jié)構(gòu)觀上。在施瓦布看來，科學(xué)知識(shí) 不是固定不變的，隨著探究方式的更新，它們會(huì)被不斷地修正。這就是說，學(xué)科的結(jié)構(gòu)處于 不斷的變化之中。在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，這一點(diǎn)表現(xiàn)得更為突出。因此，施瓦布主張 不能把科學(xué)知識(shí)當(dāng)做絕對(duì)的真理教給學(xué)生，而應(yīng)作為有證據(jù)的結(jié)論；教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)呈現(xiàn)學(xué)科 特有的探究方法，如解決問題的方法、探究敘事等；教師應(yīng)當(dāng)用探究的方式來教授知識(shí)，學(xué) 生也應(yīng)通過探究活動(dòng)展開學(xué)習(xí)，即在學(xué)習(xí)科學(xué)的概念原理之前，先進(jìn)行探究活動(dòng)，再根據(jù)自 己的探究提出科學(xué)的解釋。這種教學(xué)方法的提出，無疑對(duì)當(dāng)時(shí)的科學(xué)教育產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用。它促使人們思考科學(xué)

3、教育存在的問題，積極探索怎樣使學(xué)生深入理解科學(xué)知識(shí)，以及怎樣提供 更多的機(jī)會(huì)讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)的過程等。經(jīng)過幾十年的不斷研究與改進(jìn)，如今探究教學(xué)已成為 美國科學(xué)教育中最重要、最有影響的方法。1990年美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)發(fā)表的2061計(jì)劃強(qiáng) 調(diào)，科學(xué)教育應(yīng)當(dāng)符合科學(xué)探究的特點(diǎn)。1996年公布的美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)，將探 究列為學(xué)習(xí)科學(xué)的核心方法。一位學(xué)者曾指出，如果必須選擇一個(gè)詞來描述20世紀(jì)50年代 末以來美國科學(xué)教育成果的話，它一定是探究。二、探究教學(xué)的內(nèi)涵什么是探究教學(xué)呢？要闡明這個(gè)問題，首先要弄清楚什么是探究。實(shí)際上,探究存在于我們生活的方方面面，對(duì)任何事情和所有事物的認(rèn)識(shí)都屬于探究的范疇。有人

4、稱 這樣的探究為普通探究，它既無研究范圍的限制，也無研究方法的限定。普通探究包括許多 個(gè)子系統(tǒng)，其中之一便是所謂的科學(xué)探究。科學(xué)探究是在一定的信念和假設(shè)指導(dǎo)下進(jìn)行的。它可以是指科學(xué)領(lǐng)域里的探究，即科學(xué)家提出關(guān)于自然界的問題，尋求答案，深化理解的過程；也可以是指學(xué)生在科 學(xué)課堂所進(jìn)行的探究，即學(xué)生用以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然界 所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)，包括觀察、測量、制作、提出假設(shè)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、提出模型和 交流等。從這里不難看出，探究教學(xué)實(shí)質(zhì)上是將科學(xué)領(lǐng)域的探究引入課堂，使學(xué)生通過類似 科學(xué)家的探究過程理解科學(xué)概念和科學(xué)探究的本質(zhì)，并培養(yǎng)科學(xué)探究能力的一種特殊的教學(xué) 方

5、法。探究教學(xué)是怎樣進(jìn)行的呢？從探究教學(xué)的縱向展開過程來看，大體要經(jīng)過以下六個(gè)步驟。第一，提出科學(xué)的問題。在特定的情境中如觀察、實(shí)驗(yàn)、案例分析、研究圖片等引導(dǎo)學(xué)生提出科學(xué)性的問題。例如，光遇到物體會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？怎樣確定我們?cè)诘?球上的位置？我們吸入體內(nèi)的氣體與呼出的氣體一樣嗎？這些問題應(yīng)當(dāng)是通過探究活動(dòng)能 夠解決的，并且不能超出學(xué)生的能力范圍。第二，根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，提出假說或猜想。例如，對(duì)于 光遇到物體會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象”這一問題，學(xué)生可能會(huì)作出光會(huì)被物體吸收、光會(huì)被反射回來等假設(shè)。第三，收集證據(jù)。首先，要制訂出較詳細(xì)的探究計(jì)劃，計(jì)劃中應(yīng)明確所要收集的證據(jù)以及收集證據(jù)的方法。然后，通過多種途

6、徑和形式如觀測、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、查閱文 獻(xiàn)、觀看影視錄像、個(gè)案追蹤分析和上網(wǎng)等，收集有價(jià)值的證據(jù)。第四，解釋。對(duì)所收集的證據(jù)進(jìn)行篩選、歸類、統(tǒng)計(jì)和列表分析等綜合處理，并運(yùn)用已有知識(shí)得出符合證據(jù)的結(jié)論，對(duì)問題作出科學(xué)的解釋。第五，評(píng)估。檢查和思考探究計(jì)劃的嚴(yán)密性，證據(jù)收集的周密性，以及解釋的科學(xué)性，并對(duì)結(jié)論的可靠性作出評(píng)價(jià)。如果結(jié)論與假設(shè)不吻合，應(yīng)重新確定探究方向、 制訂方案進(jìn)行探究。第六，交流和推廣。通過制作模型、角色扮演、寫論文或調(diào)查報(bào)告、舉辦辯論會(huì)或展覽等，交流自己的探究結(jié)果。交流過程中，要能夠解釋探究計(jì)劃以及自己在探究過程中形成的見解，并認(rèn)真聽取他人的意見，對(duì)不同的意見進(jìn)行討論。最后，將結(jié)論

7、運(yùn)用到 不同的情境中。從探究教學(xué)的橫向展開過程來看，它的每一個(gè)步驟可以是多種形式的活動(dòng)。拿收集證據(jù)來說，可以通過觀測、實(shí)驗(yàn)和調(diào)查來收集，也可以通過查閱文獻(xiàn)和上網(wǎng)來收 集。具體情況不同，所采用的方式也不同。目前存在一種看法，認(rèn)為只有包含上述六個(gè)步驟的教學(xué)活動(dòng)，才是真正的探究教學(xué)。其實(shí)不然。筆者認(rèn)為，在實(shí)際工作中，探究教學(xué)的形式是多種多樣的：有些教學(xué) 活動(dòng)包括了上述的六個(gè)步驟，如一些在教師指導(dǎo)下所做的研究性課題，這些活動(dòng)往往會(huì)持續(xù) 數(shù)周；有些教學(xué)活動(dòng)所涉及的步驟會(huì)更多。例如，在交流了探究結(jié)果之后，又發(fā)現(xiàn)了新的證 據(jù)，這時(shí)就需要補(bǔ)充或重新進(jìn)行解釋等。這兩類探究教學(xué)均屬于完全探究；但多數(shù)的探究教 學(xué)活

8、動(dòng)只由上述的某些步驟組成。拿美國教師協(xié)會(huì)編寫的科學(xué)第一冊(cè)來說，共編排有各 類活動(dòng)168項(xiàng)，其中的多數(shù)活動(dòng)都根據(jù)教材或教師給出的問題而展開探究，或者通過定性觀 察歸納出結(jié)論，如你的午餐吃什么” 利用等高線” 植物會(huì)對(duì)外界刺激產(chǎn)生反應(yīng)嗎” 光 怎樣傳播”像這樣，只含有上述某些步驟的探究教學(xué)被稱為部分探究。在探究教學(xué)的過程中，教師可以根據(jù)活動(dòng)的難易程度及學(xué)生知識(shí)和能力水平，進(jìn)行程度不同的指導(dǎo)。例如，問題的來源，可以是學(xué)生自己提出的，也可以是教師通過 特殊的問題情境誘導(dǎo)學(xué)生提出的，甚至可以是教師或教材提出的。又如，數(shù)據(jù)的收集，可以 讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察、調(diào)查親自收集數(shù)據(jù)，也可以給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)讓學(xué)生分析并

9、作出解釋, 甚至將數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的分析方法都告訴學(xué)生。這種在教師指導(dǎo)下所進(jìn)行的探究被稱為指導(dǎo)型深 究。如果某探究從提出問題、制定探究計(jì)劃、收集和處理證據(jù)到總結(jié)交流，完全由學(xué)生自己 決定，這樣的探究被稱為開放型探究。有關(guān)探究教學(xué)的研究表明，指導(dǎo)型的探究和部分探究適合于學(xué)習(xí)概念原理，而開放型的探究則有利于培養(yǎng)探究能力。具體采用什么類型的探究，教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情 況靈活掌握。三、探究教學(xué)的特征通過對(duì)探究教學(xué)內(nèi)涵的分析，筆者認(rèn)為，探究教學(xué)具有以下五方面的特征。第一，學(xué)生是通過探究活動(dòng)獲得新知和培養(yǎng)能力的。探究教學(xué)不是先將結(jié)論直接告訴學(xué)生，再通過演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，而是讓學(xué)生通過各式各樣的探究活 動(dòng)諸

10、如觀察、調(diào)查、制作、收集資料等，親自得出結(jié)論，使他們參與并體驗(yàn)知識(shí)的獲得過程, 建構(gòu)起新的對(duì)自然的認(rèn)識(shí)，并培養(yǎng)科學(xué)探究的能力。例如在前面提到的科學(xué)中，幾乎每 一課都要求學(xué)生先進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)或調(diào)查等，在了解和研究客觀事實(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)而歸納出 規(guī)律來。這種通過多樣、復(fù)雜的活動(dòng)情境來獲得知識(shí)的教學(xué)方法，可以使學(xué)生從多角度深人 地理解知識(shí)，建立知識(shí)間的聯(lián)系，從而使他們?cè)诿鎸?duì)實(shí)際問題時(shí)，能更容易地激活知識(shí)，靈 活地運(yùn)用知識(shí)解決問題。也只有這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)才是積極主動(dòng)的，才能夠真正激發(fā)學(xué)生學(xué) 習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。第三，重視證據(jù)在探究中的作用?？茖W(xué)家在探究中要花費(fèi)大量的精力收集證據(jù)，并以此為基礎(chǔ)解釋自然界的運(yùn)行機(jī)

11、制。在科學(xué)課堂的探究中，證據(jù)有著同等重要的作 用。例如，學(xué)生通過對(duì)月球的連續(xù)觀測，獲得了一組有關(guān)月球陰影的位置、大小、方向等數(shù) 據(jù)，并以此為基礎(chǔ)提出月象變化的模型?？梢哉f，證據(jù)是學(xué)生通過探究獲得新知的關(guān)鍵所在。同時(shí)，通過證據(jù)的收集、從證據(jù)中提煉解釋、將解釋與已有的知識(shí)相聯(lián)系等過程，可鍛煉學(xué)生的推理及批判思維能力，也使他們懂得科學(xué)家是如何思考問題、如何工作以及如何通過探 究發(fā)展并獲得新知的。第四，重視合作式學(xué)習(xí)。在探究教學(xué)中，常常需要分組制訂工作計(jì)劃、分組實(shí)驗(yàn)和調(diào)查，需要討論、爭論和意見綜合等合作學(xué)習(xí)。按照建構(gòu)主義的教學(xué)論，學(xué)生是按 照自己的方式來建構(gòu)對(duì)事物的理解，由于已有經(jīng)驗(yàn)、文化背景的特殊性

12、，學(xué)生對(duì)事物的理解 會(huì)各不相同。合作學(xué)習(xí)能使學(xué)生看到問題的不同側(cè)面，對(duì)自己和他人的觀點(diǎn)進(jìn)行反思或批判, 從而建構(gòu)起新的和更深層次的理解，同時(shí)，也增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)精神和合作意識(shí)。第五，探究教學(xué)重視形成性評(píng)價(jià)和學(xué)生的自我評(píng)價(jià)。探究教學(xué)對(duì)評(píng)價(jià)要求較高，如它要求評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生理解了哪些概念，哪些還模糊不清或不知道，是否能靈活地運(yùn) 用知識(shí)解決問題；是否能提出問題，是否能設(shè)計(jì)并實(shí)施探究計(jì)劃，是否能分析處理所收集的 證據(jù)，是否能判斷證據(jù)是支持還是反對(duì)自己提出的假設(shè)等。但要弄清楚這一切，單靠終結(jié)性 評(píng)價(jià)是難以奏效的。探究教學(xué)在重視并改過終結(jié)性評(píng)價(jià)的同時(shí)，很重視形成性評(píng)價(jià)，如學(xué)生 每天的筆記、撰寫的報(bào)告、繪制的圖表、制

13、作的模型等，以及與學(xué)生面對(duì)面的交流、針對(duì)某 個(gè)問題所作出的解釋，通過這些可以了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解深度和廣度，及進(jìn)行科學(xué)推理的 能力。重視學(xué)生對(duì)自己學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)是探究教學(xué)評(píng)價(jià)的另一個(gè)特點(diǎn)。學(xué)生不斷地對(duì)自己的 探究學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，如檢查采用的方法是合適、解釋是否合理、對(duì)知識(shí)的理解程度如何等, 可以提高學(xué)習(xí)的效率，利于學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。四、對(duì)探究教學(xué)的幾點(diǎn)建議研究表明，在實(shí)施探究教學(xué)的過程中，會(huì)遇到許多問題，需要克服諸多困難和障礙，尤其是以下幾方面的問題。（一）要營造一個(gè)有利于探究教學(xué)的環(huán)境。這個(gè)環(huán)境包括 硬”環(huán)境和 軟”環(huán)境。前者是指探究教學(xué)所需要的物質(zhì)條件，如儀器設(shè)備教學(xué)工具、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、以探究為理

14、 念編制的教材和一定的活動(dòng)空間等。在探究教學(xué)中，無論是觀察、測量、調(diào)查和實(shí)驗(yàn)，還是 交流、提出假設(shè)、建立模型等，都需要借助一定的物質(zhì)媒介，如果沒有一定的物質(zhì)條件支持, 探究教學(xué)將難以進(jìn)行下去。后者是指學(xué)校各級(jí)管理人員、學(xué)生家長和社會(huì)各界的支持。從某 種意義上講，這一方面顯得更為重要。因?yàn)楦骷?jí)管理人員一旦認(rèn)識(shí)到探究教學(xué)的內(nèi)涵及優(yōu)勢, 不僅會(huì)予以人、財(cái)、物等的支持，還會(huì)在政策上予以優(yōu)待。（二）需要對(duì)教師進(jìn)行全方位的培訓(xùn)，以促使他們轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。要搞好探究教學(xué)，就必須重視教師的培訓(xùn)工作，使廣大教師深入理解深究教學(xué)的本質(zhì)，并掌握一些 教學(xué)策略和技巧，如怎樣提問、怎樣設(shè)置兩難問題情境、怎樣收集信息及解決

15、問題的方法、 歸納法、推理法。（四）探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)應(yīng)從我國的教學(xué)實(shí)際和學(xué)生實(shí)際出發(fā)。在設(shè)計(jì)探究教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)注意吸收國內(nèi)多年來的教改經(jīng)驗(yàn)，逐步探索出一套適合我國國情的探究教學(xué) 模式。筆者認(rèn)為，國內(nèi)的義務(wù)教育教材中有許多啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果也很好，在進(jìn)行探 究教學(xué)的初始階段，可以將這些實(shí)驗(yàn)按照探究教學(xué)的要求進(jìn)行改造。例如，將用于驗(yàn)證結(jié)論 的演示實(shí)驗(yàn)，改造成先做實(shí)驗(yàn)、再根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論。這樣，既符合現(xiàn)有的教學(xué)條件, 又利于教師順利開展教學(xué)。此外，活動(dòng)的設(shè)計(jì)還要考慮學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)和能力水平。例如，對(duì)于宇宙,學(xué)生熟知的可能星空、太陽、月球、人類對(duì)太空的探索等，因此，這方面的探究可從觀察星 空、收集有關(guān)太陽和月球資料等方面開始。總之，對(duì)于每一項(xiàng)深究活動(dòng)，教師都應(yīng)當(dāng)周密考 慮，認(rèn)真安排每一個(gè)環(huán)節(jié)。（五）在強(qiáng)調(diào)探究教學(xué)的同時(shí)，要注意多種教