深刻理解科學(xué)教育探究式教學(xué)基本特征

1、深刻理解科學(xué)教育探究式教學(xué)基本特征【中圖分類號】g62【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】a【文章編號】2095-3089 (2014) 03-0161-01孩子是天生的探究者，孩子的好奇心與生俱來，他們“科學(xué)探究”的行動也從來沒有停止過。嬰兒呱呱墜地時， 就動用所有的感官去感受、去了解周圍的環(huán)境；當(dāng)兒童發(fā)現(xiàn) 令他們迷惑不解或者能引起他們興趣、激起了他們好奇心的 物體和現(xiàn)象時，他們就會發(fā)問并想方設(shè)法尋找問題的答案， 所有的一切都是努力去理解周圍的世界。自然界中的一切奧 秘只向那些希望探究的人打開，作為科學(xué)教師，必須深刻理 解科學(xué)探究的本質(zhì)，這樣才能放飛探究者的心靈，他們的智 慧才會獲得升華。科學(xué)教育的探究式教學(xué)有五

2、個基本特征：一、學(xué)生圍繞具有科學(xué)性的問題展開探究活動具有科學(xué)性的問題是圍繞客觀世界中的物體、生物和事 件出的。問題與內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中所述的科學(xué)概念相聯(lián)系，并且能 夠引發(fā)學(xué)習(xí)者進(jìn)行實驗研究，收集數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)對科學(xué)現(xiàn) 象做出解釋的活動。科學(xué)家認(rèn)為科學(xué)性問題主要有兩種：一 種是已經(jīng)存在的探究現(xiàn)象根源的問題，包括許多以“為什 么”打頭的問題，比如為什么蘋果會往地面落？為什么巖石 有不同的成分？為什么人的心臟有心房？許多這類的問題 還未能被科學(xué)清楚地說明。另一種是所謂的“因果或功能” 問題，探究現(xiàn)象的機制問題，大多以“怎么樣”打頭。比如 陽光怎樣促進(jìn)植物的生長？琥珀怎樣形成？學(xué)生也經(jīng)常提問“為什么”。在小學(xué)

3、科學(xué)教育的環(huán)境 下，許多提出“為什么”的問題能夠轉(zhuǎn)化為研究“怎么樣” 的問題，繼而引發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。這種轉(zhuǎn)化縮小探究的 范圍并使探究的問題變得明確，有助于提高探究的科學(xué)性。在課堂上，一個有難度但又讓人能嘗到果實是引發(fā)探究 的問題，能激發(fā)學(xué)生求知欲望，并就現(xiàn)象發(fā)生的原因及方式 提出另一些相關(guān)的問題。最初的問題可以來自學(xué)生、教師、 教材、網(wǎng)絡(luò)等其他資源，或者是它們相互結(jié)合的產(chǎn)物。在指 導(dǎo)學(xué)生確定探究的問題時，教師起著關(guān)鍵的作用，特別當(dāng)問 題來源于學(xué)生的時候就題解是如此。因為只有既適合于學(xué)生 又有意義的問題才能產(chǎn)生有所收獲的探究活動，而且問題必 須用學(xué)生的觀察和他們從可靠渠道獲取的有關(guān)科學(xué)知識來

4、 解答。探究中學(xué)生用到的知識及方法必須是可獲得、易操作 的，同時也要適合學(xué)生發(fā)展水平。有經(jīng)驗的教師會幫助學(xué)生 將注意力集中在探究的問題上，使他們的探究活動既有趣又 真正有所收獲。二、學(xué)生獲取可以幫助他們解釋和評價具有科學(xué)性的問 題的證據(jù)科學(xué)是以實驗證據(jù)為基礎(chǔ)來解釋客觀世界的運行機制。 科學(xué)家致力于觀察現(xiàn)象，獲取精確的數(shù)據(jù)。科學(xué)家在實驗中 通過觀察測量獲得實驗證據(jù)，而實驗的環(huán)境可以是自然環(huán)境 如海洋，也可以是人工環(huán)境如實驗室。在觀察與測量中，科 學(xué)家利用感官感知，或借助于儀器如望遠(yuǎn)鏡延伸感官功能進(jìn) 行觀察，甚至用儀器測量人的感官不能感知的物質(zhì)特性，如 磁場。有時，科學(xué)家能控制實驗條件進(jìn)行實驗。而

5、另一些時 候則無法控制，或者實行控制將破壞實驗現(xiàn)象。這種情況下, 科學(xué)家只有對自然界中發(fā)生的現(xiàn)象進(jìn)行大范圍、長時間的觀 測以便推斷出不同因素的影響?？梢酝ㄟ^改進(jìn)測量、反復(fù)觀 察，或者就相同的現(xiàn)象收集不同因素的影響。可以通過改進(jìn) 測量、反復(fù)觀察，或者就相同的現(xiàn)象收集不同類型的實驗數(shù) 據(jù)的方法提高收集到的證據(jù)的可靠性。證據(jù)是可以被質(zhì)疑和 進(jìn)一步調(diào)查研究的。在課堂探究活動中，學(xué)生運用證據(jù)對科學(xué)現(xiàn)象做出解 釋?？梢詫又参铩r石進(jìn)行觀察并詳細(xì)記錄它們的特征； 對溫度、距離、時間進(jìn)行測量并仔細(xì)記錄數(shù)據(jù)；對化學(xué)反應(yīng) 和月相進(jìn)行觀測并繪制圖表說明它們的變化情況?；蛘邔W(xué)生 也可以從教師、教材、網(wǎng)絡(luò)或共他地方獲

6、取證據(jù)對他們的探 究進(jìn)行補充。三、學(xué)生要從證據(jù)中提煉出解釋，對具有科學(xué)性的問題 做出回答盡管第三個特征與前兩個相似，但探究的這一特征強調(diào) 的與其說是證據(jù)的特點與標(biāo)準(zhǔn)，不如說是從收集證據(jù)到提出 解釋的過程?？茖W(xué)解釋以推理為基礎(chǔ)，為現(xiàn)象產(chǎn)生的結(jié)果提 供理由，并在證據(jù)和邏輯論證的基礎(chǔ)上建立普遍的聯(lián)系?？?學(xué)解釋須同觀察自然或?qū)嶒炈玫淖C據(jù)一致，并遵循證據(jù)法 則。科學(xué)解釋還須接受公開的批評質(zhì)疑，并要求運用各種與 科學(xué)有關(guān)的一般認(rèn)知方法，如分類、分析、推論、預(yù)測，以 及一般的認(rèn)知過程，如批判性推理和邏輯推理。解釋是將所觀察到的已有知識聯(lián)系起來學(xué)習(xí)新知識的 方法。因此，解釋要超越現(xiàn)有知識、提出新的見解。對

7、于科 學(xué)界，這意味著知識的增長；對于學(xué)生，這意味著對現(xiàn)有理 解的更新。兩種情況的結(jié)果都能產(chǎn)生新的認(rèn)識。例如，學(xué)生 可根據(jù)觀察或其他的證據(jù)，解釋月相的變化，為什么不同條 件下植物的生長狀況不同，以及飲食與健康的關(guān)系等問題。四、學(xué)生通過比較體現(xiàn)科學(xué)性理解的解釋，來評價他們 自己的解釋評價解釋，并且對解釋進(jìn)行修正，甚至是拋棄，是科學(xué) 探究有別于其他探究形式及其解釋的一個特征。評價解釋 時，可以提出這樣的問題：有關(guān)的證據(jù)是否支持提出的解 釋？這個解釋是否足以回答提出的問題？從證據(jù)到解釋的 推理過程是否明顯存在某些偏見或缺陷？從相關(guān)的證據(jù)中 是否還能推論出其他合理的解釋？核查不同的解釋就是要學(xué)生參與討論

8、，比較各自的結(jié) 果，或者與教師、教材提供的結(jié)論相比較以檢查學(xué)生自己提 出的結(jié)論是否正確。這一特征的一個根本要素是保證學(xué)生在 他們自己的結(jié)論的解釋最后應(yīng)與當(dāng)前廣泛為人們所承認(rèn)的 科學(xué)知識相一致。五、學(xué)生之間交流和修正他們所提出的解釋科學(xué)家以結(jié)果能夠重復(fù)驗證的方式交流他們的解釋。這 就要求科學(xué)家清楚地闡述所研究的問題、程序、證據(jù)，提出 的解釋以及對不同解釋的核查，以便疑問者進(jìn)一步地核實或 者其他科學(xué)家將這一解釋用以新問題的研究。而課堂上，學(xué) 生公布他們的解釋，使別的學(xué)生有機會就這些解釋提出疑 問、審查證據(jù)、挑出邏輯錯誤、指出解釋中脫離證據(jù)的地方, 或者就相同的觀察提出不同的解釋。學(xué)生間相互討論各自的 問題，有助于學(xué)生加強實驗論證、已有的科學(xué)知識和他們所 提出的解釋這三者之間的聯(lián)系。最終，學(xué)生能解決彼此觀點 中的矛盾，鞏固以實驗為基礎(chǔ)的論證?？傊?，上述的基本特征為學(xué)生揭示了科學(xué)的許多重要特