在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展潮流面前，理科教學(xué)正在發(fā)生著革命性的變化。縱觀近幾年來生物教學(xué)的改革，盡管提法不同，名稱各異，但其指導(dǎo)思想可以說就是“探究教學(xué)”。

一、探究教學(xué)理論的產(chǎn)生背景

(一)社會背景

第二次世界大戰(zhàn)以后，歐美各發(fā)達(dá)國家社會生活發(fā)生了巨大變化。由于科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)出現(xiàn)了嶄新局面，特別是20世紀(jì)中期，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)騰飛狀態(tài)，世界知識總量急劇增加，知識更新周期極大縮短，世界進(jìn)入了“知識爆炸”時代。20世紀(jì)60年代，蘇聯(lián)人造衛(wèi)星上天的沖擊，激起世界性的科學(xué)競爭的浪潮，對科學(xué)認(rèn)識發(fā)生質(zhì)的變化，振興科學(xué)技術(shù)，培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)工作者，成為各國共同關(guān)注的課題。世界對人才的要求也就由知識型轉(zhuǎn)變到智能型，為適應(yīng)這種社會現(xiàn)實(shí)，世界各國都先后開展了教育教學(xué)改革。第一線的專家學(xué)者抨擊傳統(tǒng)的中小學(xué)數(shù)理學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容陳腐落后，同現(xiàn)代科技發(fā)展的潮流格格不入，要求改革中小學(xué)課程的呼聲源于美國，繼之響遍世界。在這樣的社會背景下，美國芝加哥大學(xué)教授施瓦布，于1961年哈佛大學(xué)的紀(jì)念演講中，首先提出了“作為探究的理科教學(xué)”。

(二)思想淵源

探究思想的淵源應(yīng)迫溯到古希臘哲學(xué)家蘇格拉底的問答式教學(xué)法;法國啟蒙思想家盧梭的“自然教育理論”;美國教育家杜威正確地看到，只采用赫爾巴特的“教師中心，從課中學(xué)”有局限性，培養(yǎng)出來的人難以適應(yīng)社會變化。他主張“學(xué)生中心，從做中學(xué)”。它的基本教育過程是暗示—問題—假設(shè)—推理—驗(yàn)證。杜威的“實(shí)用主義教育理論”為探究教學(xué)理論的形成打下了初步的基礎(chǔ)。

探究教學(xué)理論的代表人物有美國教育學(xué)家薩其曼、施瓦布和加涅等人。他們從不同角度論證了教學(xué)過程中“探究教學(xué)”的重要性。薩其曼注重實(shí)踐，主張“探究方法的訓(xùn)練”模式，重點(diǎn)是幫助學(xué)生認(rèn)清事實(shí)，建立正確的科學(xué)概念，并形成假設(shè)以解釋新接觸到的現(xiàn)象或事物。施瓦布則試圖以“科學(xué)的結(jié)構(gòu)”和“科學(xué)的結(jié)構(gòu)是不斷變化的”為前提，從理論方面揭示探究過程的本質(zhì)及其特性;并力圖在教學(xué)中引進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)的成果，使學(xué)生把握學(xué)科的結(jié)構(gòu)，體驗(yàn)作為探究的學(xué)習(xí)。加涅在“探究理論”的基礎(chǔ)上，研究了構(gòu)成學(xué)習(xí)的前提條件。

此外，布魯納倡導(dǎo)的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”與探究教學(xué)幾乎同時產(chǎn)生，有許多相近之處。美國教育家蘭·本達(dá)女士以小學(xué)自然教學(xué)為基礎(chǔ)創(chuàng)設(shè)的“探究—研討”教學(xué)法，在對感知材料的認(rèn)識上與探究教學(xué)有異曲同工之處。

二、探究教學(xué)理論內(nèi)涵

(一)探究教學(xué)的概念

探究教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下，學(xué)生主動參與到發(fā)現(xiàn)問題，尋找答案的過程中，以培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力的教學(xué)活動。教育本身也是一個探究過程。通過教育的過程應(yīng)該使學(xué)生認(rèn)識到:

1. 科學(xué)知識不只是觀察到的事物的簡單報告;科學(xué)知識還是由原始材料緩慢地、試驗(yàn)性地累積而成的知識體系。

2. 這些原始材料、資料產(chǎn)生于有計劃的觀察和實(shí)驗(yàn)。

3. 這些實(shí)驗(yàn)和觀察的計劃是根據(jù)問題而制定的，這些問題又產(chǎn)生于我們對先前的知識的總結(jié)所得來的概念。

4. 更重要的是使學(xué)生認(rèn)識到，科學(xué)家同其他人一樣，也會犯錯誤。

5. 我們的總結(jié)性概念要受到問題解決的效果的檢驗(yàn)，并通過檢驗(yàn)不斷得到修正和更新。

因此，探究教學(xué)的實(shí)質(zhì)就是按提出科學(xué)結(jié)論和檢驗(yàn)科學(xué)結(jié)論的結(jié)構(gòu)方式去揭示科學(xué)結(jié)論。

(二)探究教學(xué)的結(jié)構(gòu)

探究教學(xué)的結(jié)構(gòu)是:發(fā)現(xiàn)問題——收集資料——處理與解釋資料——問題解決。探究教學(xué)的主要目的是使學(xué)生通過經(jīng)歷探究知識或問題的過程掌握科學(xué)的思維方法，以培養(yǎng)解決問題的能力，為此，我們可以這樣來解釋這一程序:

教學(xué)過程中，教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，尋找與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的，可以激發(fā)學(xué)生興趣的材料，創(chuàng)設(shè)出情景，向?qū)W生提出將要調(diào)查研究的領(lǐng)域。學(xué)生則發(fā)現(xiàn)并提出問題。問題是廣泛多樣的，教師引導(dǎo)學(xué)生集中于一或兩個問題進(jìn)行重點(diǎn)研究。根據(jù)已確認(rèn)的問題，由學(xué)生共同討論，如何解決，然后學(xué)生開始進(jìn)行觀察、測量、比較、分類等活動，收集與問題有關(guān)的信息資料。在了解資料的基礎(chǔ)上，形成一個假說并提出解決問題的方案，由個人或小組共同實(shí)施方案(討論研究、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等)，學(xué)生記錄這一過程將手中的信息資料加工處理。最后對問題形成一個合理的解釋，得出結(jié)論或規(guī)律，或提出新問題，重新設(shè)計實(shí)驗(yàn)，用不同方法組織資料，解釋資料，再一次進(jìn)入探究過程。

(三)探究教學(xué)的特點(diǎn)可概括為

1. 學(xué)生自主地抓住自然的事物、現(xiàn)象，通過探究自然的過程，自然而然地進(jìn)入科學(xué)的學(xué)習(xí)。探究教學(xué)強(qiáng)調(diào):知識的獲得固然重要，掌握知識如何獲得的過程更為重要。為此，學(xué)生必須參加，經(jīng)過思考從而提出問題，并尋求理解。他們應(yīng)當(dāng)用自己的想象力或組裝儀器設(shè)備或使用藥品，對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、評價和分類。從而得出推論并通過測試進(jìn)行推斷，最后概括出結(jié)論。

2. 探究教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。探究教學(xué)不是讓學(xué)生“讀、記”科學(xué)，而是動手“做”科學(xué)。大量地安排實(shí)驗(yàn)室活動是為了誘導(dǎo)學(xué)生研究問題，而不僅僅是舉例說明課文。學(xué)生通過觀察獲得大量信息，在觀察自然中產(chǎn)生問題，用不同方式作出記錄，以便保存與交流，在測量、比較中學(xué)會一整套實(shí)驗(yàn)操作的方法和技能;通過思考得出結(jié)論，并計劃進(jìn)一步行動，在解答問題中增長知識和才干;隨著知識的增長，將對他們提出越來越復(fù)雜的問題，“靈感”就在這大量的切合實(shí)際的綜合分析和正確的判斷中“瓜熟蒂落”地產(chǎn)生。最終形成善于發(fā)現(xiàn)問題，善于尋找規(guī)律，善于找到解決問題的方法的探究能力。

3. 探究教學(xué)旨在形成認(rèn)識自然的基礎(chǔ)——科學(xué)概念。理科教學(xué)的目的——認(rèn)識自然，不是一蹴而就的，學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展是從具體的形象思維開始逐步提高到理性思維的?！翱茖W(xué)事實(shí)”也不再作為事實(shí)本身的結(jié)果來學(xué)習(xí)，而是在概念的形成過程中經(jīng)過選擇后引出的要素。使學(xué)生形成準(zhǔn)確的科學(xué)概念。