作者簡(jiǎn)介：陳佳圭，中國科學(xué)院物理研究所研究員，博士生導(dǎo)師。1958年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)物理系。長期從事半導(dǎo)體、磁學(xué)和低溫超導(dǎo)電子學(xué)，微弱信號(hào)檢測(cè)，空間材料科學(xué)的研究，有較多的成果、專著和論文。歷任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、研究室主任、學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任等職，現(xiàn)已退休。任學(xué)會(huì)理事長、中國大百科全書（二版）分卷主編，學(xué)報(bào)和叢書編委等社會(huì)兼職。

1 前言

1909年，教育家杜威（J.Duwey）在美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)的一次報(bào)告中，對(duì)大多數(shù)的教育工作者把科學(xué)看作是可以直接傳授給學(xué)生的一堆知識(shí)的觀點(diǎn)進(jìn)行了批判，認(rèn)為對(duì)科學(xué)作為一種思維方式和認(rèn)知態(tài)度卻沒有給予足夠的重視。1950年美國成立國家科學(xué)基金會(huì)，開始資助科學(xué)教育的項(xiàng)目，對(duì)美國的科學(xué)教育改革起了重要的作用。1985年美國科學(xué)促進(jìn)會(huì)組織幾百名科學(xué)家啟動(dòng)“2061計(jì)劃”，對(duì)新的科學(xué)課程改革產(chǎn)生了很大的影響。1995年法國諾貝爾獎(jiǎng)獲得者夏帕克（G. Charpak）訪問美國深受啟發(fā)，回國后與另外兩位科學(xué)家發(fā)起了旨在改革法國小學(xué)科學(xué)教育的“動(dòng)手做”計(jì)劃，得到法國教育部的支持和推廣，2000年法國教育部正式公布要求法國全部350000班級(jí)進(jìn)行科學(xué)教育改革的計(jì)劃。日本自1947年以來歷次課程改革中都對(duì)哲學(xué)思想、課程標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)等問題作了討論和實(shí)施。2007年歐盟國家也醞釀了在科學(xué)教育上的聯(lián)合行動(dòng)。從2000年起，我國教育部在有關(guān)科學(xué)的課程計(jì)劃中設(shè)置探究性學(xué)習(xí)，要求教學(xué)實(shí)踐中如同科學(xué)家那樣“做”科學(xué)，從而經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。目前世界上已有三十多個(gè)國家都在為科學(xué)教育改革與實(shí)施作出實(shí)質(zhì)性的努力。

探究性教學(xué)之所以得到教育界的認(rèn)同并積極提倡，成為科學(xué)教育改革的重要內(nèi)容，是因?yàn)樗鼘?shí)際上與近年來國際教育界發(fā)展起來的一種新的學(xué)習(xí)科學(xué)理論——“問題解決”相一致?！皢栴}解決”是科學(xué)家探索未知領(lǐng)域思維過程的重要方法，它應(yīng)用于科學(xué)教育，從形式上看類似科學(xué)家的研究，而實(shí)質(zhì)上是一種培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的重要教學(xué)方法和教育思想。

2 對(duì)一個(gè)科學(xué)探究經(jīng)典實(shí)例的剖析

美國國家研究理事會(huì)的科學(xué)、數(shù)學(xué)及技術(shù)教育中心，美國“國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)”科學(xué)探究附屬讀物編委會(huì)編著的權(quán)威著作《科學(xué)探究與國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)——教與學(xué)的指南》（簡(jiǎn)稱《教與學(xué)的指南》）的第一章第一節(jié)，提供了一個(gè)著名的科學(xué)探究的范例，簡(jiǎn)述如下：

一位地質(zhì)學(xué)家在俄勒岡州和華盛頓州海岸邊發(fā)現(xiàn)了一片死亡的西洋杉樹林。他感到奇怪：“是什么導(dǎo)致了大面積樹林死亡呢?”（進(jìn)行觀察）。他從已有的背景知識(shí)中提出了一連串問題：“這些樹是同時(shí)死亡的嗎?”，“與某種枯萎病有關(guān)嗎?”，“是否與海水有關(guān)呢?”（提出問題）。他測(cè)量這些樹的最外層年輪形成的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)它們都死于300年前。經(jīng)過檢測(cè)他沒有找到火山沉積物的證據(jù)，也沒有發(fā)現(xiàn)曾發(fā)生過蟲害的跡象（收集證據(jù)）。地質(zhì)學(xué)家回想起1964年發(fā)生了較大的潛沒帶地震，地震造成海岸下沉，使阿拉斯加數(shù)km2海岸森林浸沒在海水中，死掉了。他想知道，是否300年前發(fā)生了一次地震呢?（利用以前的研究）。為了驗(yàn)證這種解釋，他找到了沉積物區(qū)域泥土下面的一層沙來自海洋的證據(jù)，這有力地支持了地震海嘯假說。（提出可能的解釋）。他在科學(xué)期刊上發(fā)表了幾篇文章，提出假說：海岸邊發(fā)現(xiàn)死亡樹林的原因是300年前曾發(fā)生過一次地震（發(fā)表論文）。 幾年后，遠(yuǎn)在日本的一位地震學(xué)家在研究歷史上的潮汐強(qiáng)度記錄時(shí)，確認(rèn)1700年1月17日，在太平洋邊緣某處，發(fā)生過一次大地震，當(dāng)他得知地質(zhì)學(xué)家在太平洋西北部的死亡森林的發(fā)現(xiàn)時(shí)，那位日本地震學(xué)家確定震源在俄勒岡州和華盛頓州下面（發(fā)現(xiàn)新的證據(jù)）。地質(zhì)學(xué)家進(jìn)一步檢查海岸沉積物，他又發(fā)現(xiàn)了一些更多的、更古老的死亡樹林和沙層。他現(xiàn)在可以認(rèn)為：在過去千余年間，產(chǎn)生巨大海嘯的地震多次發(fā)生，引起海岸下沉，樹木浸泡在海水中，于是死亡了（添加新的解釋）。

這個(gè)真實(shí)的成功故事經(jīng)過精心編排成為科學(xué)探究的經(jīng)典案例，目的是為了展現(xiàn)科學(xué)探究的幾個(gè)重要特征。正因?yàn)檫@個(gè)故事編排得過于理想、完美和簡(jiǎn)單，使人們產(chǎn)生了一些誤解，其中主要認(rèn)為這是一張經(jīng)典藥方，按方抓藥便能使探究變得簡(jiǎn)單、容易和獲得成功。另一方面，如果將從觀察到發(fā)表論文這樣的探究過程看成一個(gè)循環(huán)，這個(gè)案例給出了幾年時(shí)間的大循環(huán)，但更多的是其中各階段時(shí)間（甚至于每天）內(nèi)無數(shù)的小循環(huán)，這些小循環(huán)（成功和失敗）經(jīng)驗(yàn)的積累和提升最終構(gòu)成完整的大循環(huán)。可以說大循環(huán)是經(jīng)過取舍總結(jié)出來的，每個(gè)小循環(huán)則是真實(shí)的存在。

這位地質(zhì)學(xué)家的實(shí)際探究過程應(yīng)該是：首先，他需要得到他所供職部門的認(rèn)可和有關(guān)部門（如基金會(huì)）科研經(jīng)費(fèi)的支持。因此他要多方面地提出申請(qǐng)，要闡述此項(xiàng)研究的科學(xué)意義和學(xué)術(shù)價(jià)值；說明前人已做了什么以及自己要做什么的調(diào)研報(bào)告；要提出研究方案、條件和可行性報(bào)告；要給出預(yù)期結(jié)果和評(píng)價(jià)方式等等的申請(qǐng)材料。也就是說，他必需經(jīng)過從提出問題、調(diào)研、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、給出假說和預(yù)測(cè)結(jié)果這樣一個(gè)個(gè)預(yù)研的過程。其次，重要的是以后的科學(xué)研究中，他要給出沒有發(fā)生火山爆發(fā)，沒有發(fā)現(xiàn)過蟲害以及沙子來自海洋而不是來自陸地等等的實(shí)驗(yàn)證據(jù)；他還要提供階段研究結(jié)果報(bào)告和接受評(píng)議和評(píng)審等等。這些具體的研究中都會(huì)經(jīng)歷很多探究過程大大小小的循環(huán)。幸運(yùn)的是他得到了成功，以致他的經(jīng)歷成為探究的范例。再看一個(gè)案例：

1910年，魏格納（A.Wegener）根據(jù)古地質(zhì)學(xué)、古氣候?qū)W、古生物學(xué)和陸橋說的思想，于1915年提出著名的大陸漂移的假說，著作一出版，便有反對(duì)者也有支持者，反對(duì)者的理由是魏格納沒有提出物理模型，沒有說明漂移的動(dòng)力來自何處，魏格納本人也感到證據(jù)不足，他在反對(duì)聲中努力搜集證據(jù)，1930年死于搜集證據(jù)的考察途中，沒有看到他的成功。直到30年以后的1961年，赫斯（H.H.Hess）根據(jù)古地磁學(xué)和海洋地址學(xué)的研究成果，加上魏格納的結(jié)果提出海底擴(kuò)張說，支持了魏格納。1965年威爾遜（J.T.Wilson）的板塊構(gòu)造學(xué)說解決了魏格納的漂移動(dòng)力問題（能量來自地幔內(nèi)物質(zhì)的熱對(duì)流）。這一探究的總過程（大循環(huán)）經(jīng)歷了55年終于獲得成功，魏格納還算是幸運(yùn)的。

那么，應(yīng)該如何評(píng)價(jià)那些很有科學(xué)意義，研究過程清晰而有價(jià)值，但沒有得到總體成功的探究呢？又如何認(rèn)識(shí)多樣化探究模式的存在價(jià)值呢？

3 對(duì)科學(xué)探究過程的理解

美國國家科學(xué)基金會(huì)針對(duì)眾多對(duì)科學(xué)探究過程的不同理解，特別推薦哈倫（Harlen）和詹利（Jelly）在1997年將科學(xué)探究的教學(xué)歸納為七個(gè)過程：

（1） 觀察——仔細(xì)查看，做好筆記，進(jìn)行類比和對(duì)比；

（2） 提問——針對(duì)觀察到的現(xiàn)象提問，提出能夠引發(fā)調(diào)查的問題；

（3） 假說——提出與觀察結(jié)果相一致的解釋；

（4） 預(yù)測(cè)——基于觀察，預(yù)測(cè)一件將來會(huì)發(fā)生的事件；

（5） 調(diào)查研究——制訂計(jì)劃，開展活動(dòng)，測(cè)量，收集數(shù)據(jù)以及控制變量；

（6） 解釋——?dú)w納綜合，得出結(jié)論，找出合適的模型；

（7）交流——將自己探究的情況以口頭、書面表達(dá)或派代表陳述等多種形式告知?jiǎng)e人。

現(xiàn)在對(duì)這七個(gè)探究的具體過程作進(jìn)一步地探討：

（1）觀察。一般來說，學(xué)生有一定的觀察能力，但缺乏理性的、內(nèi)在的、邏輯聯(lián)系的觀察能力，分析判斷能力也不成熟，自主獨(dú)立性還不強(qiáng)。因此還需要教師給予正確的、及時(shí)的指導(dǎo)，起到較強(qiáng)的主導(dǎo)作用。例如指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察，教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容提出觀察對(duì)象，明確指出觀察的范圍和具體內(nèi)容，是物理特性？化學(xué)特性？還是生物特性？再具體為電學(xué)特性？光學(xué)特性？提的范圍越小越具體，觀察就越有針對(duì)性，就越能培養(yǎng)與提高學(xué)生觀察的能力和水平，效果也就越好。

（2）提問。當(dāng)老師問學(xué)生：“光是什么？”時(shí)，不同知識(shí)儲(chǔ)備的學(xué)生便會(huì)有不同的回答。例如：光是一定波長范圍內(nèi)的電磁波（物理問題）；光是具有一定能量的一個(gè)一個(gè)粒子——光子（物理問題）；光是閃電（物理問題）；光是燃燒（化學(xué)問題）；光是“鬼火”（化學(xué)問題）；光使植物生長（植物學(xué)問題）；光是熒火蟲的尾巴（生物問題）等不一而足。當(dāng)然，還有更多有趣或有錯(cuò)誤的回答。所以教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)要求給出一級(jí)問題（或概念性框架），讓學(xué)生去提出二級(jí)、三級(jí)問題，提問范圍越小越具體，越能聚焦到問題的實(shí)質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生提出“問題中的問題”的能力，才是探究的目的。在探究學(xué)習(xí)中完全放手，不僅不能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，對(duì)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)也有所影響。

（3）假說。對(duì)于一個(gè)不是科學(xué)工作者的教師在解釋科學(xué)探究時(shí)，常常希望科學(xué)探究必須源自一個(gè)假說（或猜想），否則探究的過程便不完整。 但是假說（或猜想）是根據(jù)已有知識(shí)對(duì)提出問題的邏輯推理和最初判斷。對(duì)一項(xiàng)未知的有重大發(fā)現(xiàn)的探究，已有的知識(shí)是不能對(duì)新的發(fā)現(xiàn)提出超前的“合理的假說（或有根據(jù)的猜想）”的。例如伽利略在做自由落體實(shí)驗(yàn)前，不可能提出“物體具有相同的加速度”的假說。在一些探究活動(dòng)中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生提出“合理的假說”，但不要為假說（過程）而提出牽強(qiáng)的假說（行為）。同樣，預(yù)測(cè)也不是一個(gè)充要的過程。

（4）調(diào)查研究和解釋。說得具體一點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程、原始數(shù)據(jù)處理和給出結(jié)論，這是科學(xué)探究活動(dòng)最重要的環(huán)節(jié)。早在1604年伽利略就給出了數(shù)學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，可分為三個(gè)步驟：①先提取出從現(xiàn)象中獲得的直觀認(rèn)識(shí)的主要部分，用最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)形式表示出來，以建立量的概念；②再由此式用數(shù)學(xué)方法導(dǎo)出另一易于實(shí)驗(yàn)證實(shí)的數(shù)量關(guān)系；③然后通過實(shí)驗(yàn)來證實(shí)這種數(shù)量關(guān)系。他對(duì)落體勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究便是最好的說明。牛頓也十分重視歸納和數(shù)學(xué)演繹，并認(rèn)為演繹的結(jié)果必須通過新的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在探究活動(dòng)中體會(huì)伽利略和牛頓的思想和方法，并加以融會(huì)貫通是完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要保證。

（5）交流過程對(duì)于中國的科學(xué)教育尤為重要，中國過去的社會(huì)結(jié)構(gòu)和環(huán)境較難產(chǎn)生科學(xué)文化，首先是對(duì)科學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生與獲得缺乏理性的認(rèn)知過程。西方的科學(xué)文化認(rèn)為，當(dāng)個(gè)體的創(chuàng)新知識(shí)用發(fā)表論文或公布發(fā)現(xiàn)的公開交流形式呈現(xiàn)后，將會(huì)充分地接受集體的評(píng)議、判斷、篩選，才可能有選擇地被接納為共識(shí)而成為集體知識(shí)。只有充分認(rèn)識(shí)到個(gè)體知識(shí)和集體知識(shí)的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)換，科學(xué)才擁有堅(jiān)實(shí)的社會(huì)基礎(chǔ)。而中國的文化只有個(gè)體知識(shí)，卻沒有轉(zhuǎn)化為集體知識(shí)的意識(shí)和環(huán)境，即使有也是家族或師徒范圍內(nèi)擁有的知識(shí)，更不具備交流的渠道和條件。因此，重視科學(xué)交流的意義、加強(qiáng)科學(xué)交流的意識(shí)、培養(yǎng)善于總結(jié)表達(dá)的能力，增強(qiáng)提出問題和接受批評(píng)的修養(yǎng)等交流過程的實(shí)施，將會(huì)大幅度提高我國學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

4 科技發(fā)展與探究過程

學(xué)生從小學(xué)到大學(xué)，受到科學(xué)教育的普遍情況是：

（1）“科學(xué)”（包括專業(yè)分科）課程的內(nèi)容絕大多數(shù)是19世紀(jì)都已得到解決的基礎(chǔ)知識(shí)；

（2）當(dāng)時(shí)科學(xué)家歷盡艱苦的實(shí)驗(yàn)與思考得到的定理、原理，現(xiàn)在看來是習(xí)以為常和很容易復(fù)現(xiàn)的事情了，探索的過程已成為歷史；

（3）當(dāng)時(shí)的科學(xué)研究往往是科學(xué)家的個(gè)人行為，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求也不高，探究過程的軌跡很清晰?，F(xiàn)代的科學(xué)研究是很多科學(xué)家分工明確的集體行為，要求團(tuán)隊(duì)意識(shí)與合作精神，要有溝通交流與正確處理利益、榮譽(yù)和倫理等問題，導(dǎo)致很多有意義的探究過程很難歸納等等。

正因?yàn)閷W(xué)校科學(xué)教育的知識(shí)點(diǎn)還沒有（或比較少）涉及現(xiàn)代科學(xué)，學(xué)生對(duì)研究的技術(shù)化趨勢(shì)和物理學(xué)所支持的各種新技術(shù)之間的密切結(jié)合的了解也很少。

回顧一下自從量子力學(xué)建立以后物理科學(xué)的發(fā)展無論怎樣豐富多彩，但是在質(zhì)的深化方面卻沒有劃時(shí)代的成果，因?yàn)楹茈y找到全局性和根本性規(guī)律的新發(fā)現(xiàn)?，F(xiàn)在的情況是基本的定律和方法已經(jīng)存在，多數(shù)的研究屬于如何應(yīng)用和解決具體問題。在這種意義上，可以說現(xiàn)代物理學(xué)的研究多數(shù)都是技術(shù)性的。即使在探索基本粒子理論這種基礎(chǔ)的高能物理學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，研究人員承擔(dān)著龐大而復(fù)雜的裝置的研制和運(yùn)轉(zhuǎn)等技術(shù)工作，即使對(duì)數(shù)據(jù)的理論計(jì)算也是接近于技術(shù)性的處理。同樣，探月的地月轉(zhuǎn)移軌道共有四種可行方案，它們的軌道參數(shù)都已計(jì)算得清清楚楚，至于選擇哪一種則取決于能源、測(cè)控精度和安全系數(shù)等技術(shù)因素。再如月球表面照片的分辨率，不完全在于CCD的像元數(shù)的多少，而是取決于像元的靈敏度、圖像處理、數(shù)據(jù)壓縮和傳輸速度以及環(huán)境等。由此可見，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)條件下，科學(xué)探究的過程中的觀察和提問“為什么？”，更多的變成技術(shù)性的問題“怎么辦？”了。于是乎，疑問和猜想常被可行性論證和技術(shù)途徑等不可或缺的重要過程所替代了。

就現(xiàn)代物理學(xué)而言，新的發(fā)現(xiàn)很難，社會(huì)更需要新的發(fā)明。發(fā)現(xiàn)與發(fā)明不同之處在于，發(fā)現(xiàn)是對(duì)自然界或其客觀規(guī)律的新認(rèn)識(shí)，發(fā)明則是對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行變革所取得的科學(xué)技術(shù)新成就。許多引發(fā)科學(xué)和技術(shù)革命的重大發(fā)明并不來自當(dāng)時(shí)社會(huì)生產(chǎn)的直接需求，而是在生產(chǎn)和技術(shù)提供的整體背景上，出現(xiàn)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的探究之中。另一個(gè)現(xiàn)狀是當(dāng)大部分的科學(xué)問題已經(jīng)得到很好的認(rèn)知后，發(fā)現(xiàn)的好奇心便會(huì)轉(zhuǎn)向諸如天體運(yùn)動(dòng)、大爆炸理論、宇宙和時(shí)空的起源、四種相互作用力（引力、強(qiáng)力、弱力和電磁力）的統(tǒng)一、最基本的物質(zhì)形態(tài)、基本粒子等等問題。

這種當(dāng)代科學(xué)特點(diǎn)和研究技術(shù)化趨勢(shì)下的探究過程，與哈倫和詹利總結(jié)的七大過程在總體的角度看可能一致，但在局部范圍和重點(diǎn)上便有較大的不同。

5 對(duì)探究性教學(xué)的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

關(guān)于探究的定義、目的、形式、要求、理解和評(píng)價(jià)，以及認(rèn)識(shí)的誤區(qū)等已有很多的論述，這里只就一些普遍關(guān)注的問題作原則上的簡(jiǎn)要討論。

（1）探究是一種學(xué)習(xí)的方式和活動(dòng)，在學(xué)習(xí)新的科學(xué)知識(shí)的過程中，涉及到觀察現(xiàn)象、提出問題、利用信息資源調(diào)研、設(shè)計(jì)可行的研究方案、嚴(yán)格精確的實(shí)驗(yàn)、分析和處理原始數(shù)據(jù)、得出答案與解釋、撰寫論文并接受檢驗(yàn)。探究的驅(qū)動(dòng)力是一個(gè)人的好奇心、疑惑、興趣，或是要理解現(xiàn)象、解決問題的熱情。

（2）探究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)是讓學(xué)生經(jīng)歷和體會(huì)科學(xué)探究的過程，讓學(xué)生學(xué)到科學(xué)知識(shí)和概念的同時(shí)，又要提高他們科學(xué)的創(chuàng)造性思維和邏輯思維能力。如果只是簡(jiǎn)單地學(xué)習(xí)諸如“假設(shè)”、“推論”這樣的術(shù)語、定義或者記憶諸如“科學(xué)探究的七大步驟”這樣的過程，不但不可能理解探究的意義，也學(xué)不好科學(xué)知識(shí)。這兩者必須密切結(jié)合，互相促進(jìn)，缺一不可。否則，要不就是學(xué)到一些具體的但不能融會(huì)貫通的科學(xué)知識(shí)，要不就是只有空洞的概念而不會(huì)解決問題。

（3）科學(xué)探究性學(xué)習(xí)是鼓勵(lì)學(xué)生積極參與所經(jīng)歷的各個(gè)過程，也就是“做中學(xué)”，“做”是讓學(xué)生“動(dòng)手干”、“動(dòng)腦想”、“用眼看”、“用耳聽”。在參與（收集資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、做計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)、原始記錄的數(shù)據(jù)處理、撰寫科學(xué)報(bào)告等）中引導(dǎo)他們獨(dú)立思考和解決問題，逐步形成從質(zhì)疑到反思的科學(xué)思維習(xí)慣，從而理解和學(xué)習(xí)科學(xué)的思想和方法。由于探究的過程是隨教學(xué)具體內(nèi)容而改變，所經(jīng)歷的探究過程和呈現(xiàn)的順序也不同。學(xué)生在學(xué)習(xí)期間經(jīng)過大大小小、形式多樣的探究過程，逐步形成并不斷鞏固從質(zhì)疑到反思的科學(xué)思維習(xí)慣，從而理解、掌握和應(yīng)用科學(xué)的思想和方法去應(yīng)對(duì)今后的問題。

（4）《教與學(xué)的指南》一書指出：“從一個(gè)小孩想知道螞蟻如何在地下生活，到一組物理學(xué)家探尋新的粒子，都可稱為探究。”這就意味著與新的學(xué)習(xí)科學(xué)理論——“問題解決”相一致?？梢姟疤骄俊笔制匠?，并不神秘，只不過是解決問題而已。“一個(gè)小孩想知道螞蟻如何在地下生活”的“問題解決”有很多途徑，譬如他去挖掘一個(gè)蟻穴（自主探究）；父親和他一起去挖掘一個(gè)蟻穴（有指導(dǎo)的探究）；聽老師講課或看“動(dòng)物世界”的電視節(jié)目（直接獲得知識(shí)）；聽課或看電視后去挖掘一個(gè)蟻穴（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）；挖掘一個(gè)蟻穴后看電視或上課（解惑提高）等等，這些探究的立意、過程、所用時(shí)間和方法不相同，收效也會(huì)不同，所以也為教師設(shè)計(jì)探究過程提供了很大的空間。

（5）探究性教學(xué)應(yīng)理解是一種藝術(shù)行為，它不是唯一的和不變的形式，因此需要高水平教師的精心設(shè)計(jì)和編排，需要師生的共同努力，在教學(xué)過程中形成積極的互動(dòng)。要避免隨心所欲完全開放的教學(xué)實(shí)踐。教師要在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上起到指導(dǎo)和促進(jìn)作用，將教學(xué)實(shí)踐按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的“概念性的框架”進(jìn)行，帶領(lǐng)學(xué)生完成藝術(shù)化的教學(xué)過程。

（6）在講解探究時(shí)常會(huì)引進(jìn)科學(xué)史，但要避免對(duì)科學(xué)傳奇故事的過分渲染，如牛頓的蘋果、瓦特的壺蓋、阿基米德的浴缸和伽利略的斜塔實(shí)驗(yàn)等。雖然這些故事使學(xué)習(xí)變得有趣，但對(duì)深入理解科學(xué)理論并不有益，因?yàn)樗^分強(qiáng)調(diào)科學(xué)發(fā)展的偶然性、機(jī)遇性，忽略了歷史條件、背景、必然性和科學(xué)的繼承性。同樣，對(duì)探究的故事也不要編寫得太完滿（如前述“樹為什么會(huì)死亡”的案例），其理相同。

（7）在探究性教學(xué)所經(jīng)歷的每一個(gè)活動(dòng)過程中，學(xué)生自主探究的程度越多，探究就越開放；如果教師給定得越多，則指導(dǎo)的程度就越多。學(xué)生自主探究的程度不應(yīng)是評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)；不能片面地追求前者，要根據(jù)課程的內(nèi)容、條件和時(shí)間來選擇；對(duì)于低年級(jí)的學(xué)生應(yīng)多采用后者，高年級(jí)學(xué)生宜多采用前者，讓學(xué)生有一個(gè)循序漸進(jìn)、學(xué)習(xí)提高的過程。另一方面，探究教學(xué)的開放程度也取決于客觀條件，例如班級(jí)的學(xué)生數(shù)（是20名還是60名），學(xué)校的地區(qū)差別和教學(xué)資源的不同等等，探究教學(xué)就要因地制宜了。

（8）探究性教學(xué)要求教師理解探究的意義，并采用新的觀念和思維方式、新的技術(shù)手段、新的教學(xué)行為來實(shí)現(xiàn)。不要認(rèn)為只要教師的觀念和思維方式轉(zhuǎn)變了，就能用“探究”來改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐。研究表明，只有教師在嘗試新的教學(xué)方法時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思考能力和學(xué)習(xí)效果有所提高，嘗到了甜頭后，這時(shí)教師的觀念和態(tài)度才會(huì)真正實(shí)現(xiàn)這個(gè)轉(zhuǎn)變。由此可見，貫徹探究性教學(xué)至關(guān)重要之處在于教師對(duì)教改的積極性和實(shí)踐的重要性。

6 結(jié)語

探究可以看作是“問題解決”，探究性教學(xué)是用“問題解決”的方法學(xué)習(xí)科學(xué)；“問題解決”的方法很多，探究性教學(xué)也沒有固定的形式，所列的具體過程只是提供參考。探究性教學(xué)需要教師精心編排，師生配合與互動(dòng)，是創(chuàng)造性的但也不是唯一的教學(xué)方式。探究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)是在經(jīng)歷和體會(huì)科學(xué)探究的過程中，讓學(xué)生學(xué)到科學(xué)知識(shí)和概念的同時(shí)，提高他們科學(xué)的創(chuàng)造性思維和邏輯思維能力，達(dá)到激發(fā)和保護(hù)學(xué)生的好奇心與求知欲的目的。面對(duì)科學(xué)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、知識(shí)爆炸的現(xiàn)實(shí)，科學(xué)的社會(huì)化和社會(huì)的科學(xué)化的特征以及知識(shí)結(jié)構(gòu)的變化，探究性教學(xué)的方式、內(nèi)涵和立足點(diǎn)也必然有所改變和創(chuàng)新。

毋庸置疑，探究性教學(xué)是學(xué)習(xí)科學(xué)非常有效的手段和方法，又極富有創(chuàng)造性，需要在不斷的教學(xué)實(shí)踐過程中總結(jié)、交流和提高。

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(欄目編輯廖伯琴)