蔡其勇,鄭鴻穎
(1.重慶教育學院 教育系,重慶 400067;2.四川師范大學 外國語學院,成都 610068)
探究教學的本質及實施策略
蔡其勇1,鄭鴻穎2
(1.重慶教育學院 教育系,重慶 400067;2.四川師范大學 外國語學院,成都 610068)
探究教學是在教師的指導和啟發(fā)下,通過學生自主、獨立的探索活動,有效感知和理解知識、構建知識、獲得情感體驗,掌握解決問題的方法,發(fā)展探索精神和創(chuàng)新能力的學習方法探究教學具有注重科學素養(yǎng)、強調探究過程、提倡合作學習、重視形成性評價的特征。探究教學組織實施得好壞,直接影響到學生學習成績。為此,營造探究環(huán)境、精心設計問題、全面搜集資料、實施合作探究、即時總結評價,應是探究教學實施的策略。
探究;探究教學;教學方法;科學探究
近年來,探究教學的理念深深扎根于教師的教學理念中,深入到了每一門學科教學中。探究教學從產生之時起,一直受到教育界的廣泛關注和高度重視,不少學者對其產生與發(fā)展的歷史進行了考察,就其本質、特征及實施策略進行了較為詳細的探討。但在實際教學實踐中,探究教學的實施并不是人們所想象的哪樣好,在教學中還有許多理論和實踐問題需要進行深入的探討,以促進探究教學全面深入的展開。本文從考察探究教學的產生與發(fā)展著手,對其本質特征作了進一步探討,提出了探究教學實施的策略,以幫助廣大教師進一步提高對探究教學的認識和理解,增強其實施探究教學的能力,促進探究教學的深入開展。
從基本含義上講,探究的目的是獲得知識、真理,探究的途徑或方法是搜尋、調查、研究、檢驗。探究有廣義和狹義之分。廣義的探究是指一切發(fā)現和認識活動。人們通常所說的追根究底、好奇、好問、愛琢磨,實際上就是廣義探究的日常表現。廣義探究強調的主要是一種主動探索和發(fā)現的活動趨向,而并不一定要圍繞一個明確的主題或經歷一定的程序。狹義探究作為一種比較系統的研究活動,要求具有較廣泛的知識和較強的思維能力,并遵循一定的研究程序等。在當今科學教育中,“探究”是出現頻率極高的一個詞匯,沒有哪個觀點像“探究”或“探究教學”那樣受到科學教育界如此廣泛的關注。
探究教學的思想由來已久,深受到教育界的關注。19世紀末,德國教育家第斯多惠提出了“探討發(fā)現”教學法原則,首次將探究發(fā)現的理念和方法運用在科學教育中。之后,法國教育家盧梭主張利用實物教學直觀法,讓兒童從生活中,從各種活動中,主動地探究周圍事物,用探究的方法去獲取經驗。1909年,美國實用主義教育家杜威在美國科學促進協會的一次報告中提到科學教育過于強調知識的積累,而對科學作為一種思維方式和認知態(tài)度卻沒有給予足夠的重視。他認為教學活動要培養(yǎng)學生具有探究的能力和習慣。1933年,他提出了探究法模式,為探究教學奠定了基礎。即:(1)在情景中感覺到要解決某種問題的暗示;(2)明確要解決的問題是什么;(3)提出解決問題的假設;(4)推斷假設問題的內在含義;(5)在行動中檢驗假設。他指出“科學不僅是要學習一些知識,同時也是一種學習過程和方法?!?906年,美國教育家薩奇曼在信息加工的理論中也提出了“探究方法的訓練首先必須培養(yǎng)學生的探究能力,讓學生從自然中自然地發(fā)現關系規(guī)則等”的觀點。美國心理學家加涅則是探究教學的早期擁護者,他對探究教學作出了理論論證,同時還研究了開展探究教學所需要的技能和能力,把探究描述為科學家所做的工作,認為學生在有能力從事探究即展示科學家的能力之前,必須有一定的技能和能力作前提,中小學科學教育的重點應放在幫助學生獲得這些前提性的知識、技能和能力上。因此那些訓練學生必備探究技能的課堂活動,也應當被看作是探究教學。[1]
20世紀50~60年代,探究作為一種教學方式越來越被人們所接受。如果學生想要了解科學研究方法,還有什么方式比自己積極參與探究的過程更好呢?英國生物學家、教育家施瓦布為樹立這一科學教育觀念起了很有影響的作用。[2]他認為科學應該被視作一種概念結構,它隨時可能因發(fā)現新的證據而被修改。他的觀點啟示教師應該以探究的方式將科學呈現給學生,學生也應用探究的方式學習科學知識。為了實現這種轉變,施瓦布建議教師首先在實驗室給學生親身實驗的機會,然后根據學生的經驗來組織教學。也就是說,在學習課本上的科學概念與原理的解釋之前,學生應先在實驗室進行實驗,然后用實驗所得證據做出解釋,最后對解釋加以提煉。為此,施瓦布對科學教學提出了“作為探究的科學教學”(teaching of science enquiry)的方法。在這種方法中,教師提供給學生的是科學研究的讀物和報告。學生就其中的細節(jié)進行討論:如研究的問題,收集的數據,所用技術的作用,對于數據的解釋以及科學家在研究中得到的結論。學生閱讀的材料包括各種可能的解釋、不同假設進行辯論的辯詞以及科學探究中的其他問題。通過這種方式,學生認識到科學知識的構成以及知識是如何獲得的。這就是說,學科的結構處于不斷的變化之中。他主張不能把科學知識當作絕對的真理教給學生,而應作為有證據的結論;教學內容應當呈現學科特有的探究方法,如解決問題的方法、探究敘事等;教師應當用探究的方式來教授知識,學生也應通過探究活動展開學習,即在學習科學的概念原理之前,先進行探究活動,再根據自己的探究提出科學的解釋。[3]如今,探究教學理念、方法已深入到各學科教學領域中,越來越受到廣大教師的重視、受到學生的歡迎。
20世紀80年代后,探究教學成為廣大教育工作者關注的焦點。如今探究教學已成為許多國家科學教育中最重要、最具有影響的方法。1990年美國科學促進會發(fā)表的《2061計劃》強調,科學教育應當符合科學探究的特點。1996年美國《國家科學教育標準》指出:“學科學的中心環(huán)節(jié)是探究”,教師“需要運用多種不同的策略”來促進學生知識和能力的掌握?!翱茖W探究指的是科學家們用于研究自然并基于此種研究獲得的證據提出解釋的多種不同途徑。探究也指學生用以獲取知識、領悟科學家的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的種種活動。”[4]我國新一輪基礎教育課程改革也特別強調探究教學,在中小學科學課程改革中,將科學探究作為主要內容,并認為科學探究的方式是多種多樣的。其基本過程具有六個要素:提出科學問題;進行猜想和假設;制定計劃,設計實驗;觀察與實驗,獲取事實與證據;檢驗與評價;表達與交流??茖W探究的主要目標是使學生領悟科學探究的思想,培養(yǎng)學生進行科學探究所需要的能力,增進對科學探究方法與過程的理解。[5]
美國教育家安德森(Anderson)在《教學和教育百科全書》一書中對探究教學的本質特征作了概括:“不直接把構成教學目標的有關概念和認知策略直接告訴學生,取而代之,教師創(chuàng)造一種智力和社會交往環(huán)境,讓學生通過探索發(fā)現有利于開展這種探索的學科內容要素和認知策略。這種教學的基本原則是:由學生自己親自制定獲取知識的計劃,能使學科內容有更強的內在聯系、更容易理解,教學任務有利于激發(fā)內在動機,學生認知策略自然獲得發(fā)展。同時,在這個過程中學生還認識到能力和知識是可變的,從而把學習過程看作是發(fā)展的,它既要以現有的學習方法為基礎,又要將其不斷地加以改進?!保?]郝志軍博士從對探究教學系統的構成及其特性和內涵的分析角度,指出了探究教學的實質:(1)探究教學是發(fā)展學生精神生活的過程。(2)探究教學是學生自我探索和發(fā)現真理的過程。(3)探究教學是主體生命活動的展現過程。(4)探究教學是教師教學實踐智慧施展的過程。[7]
探究教學是在教師指導下,學生主動地從學習生活和社會生活中選取與教學目的和教學內容有關聯的問題或項目,用類似于科學研究的方式去獲取知識、應用知識、解決問題的教學活動。[8]我們認為,探究教學實質上是將科學領域的探究引入課堂教學,使學生在教師指導下和相互有效啟發(fā)下,通過類似科學家的探究過程去理解概念和科學的本質,并培養(yǎng)科學探究能力的一種特殊的教學方法。憑借教材和教師提供的信息,通過主體參與教學,積極探索多種解決問題的方式和方法,有效感知和理解教學內容,達到發(fā)展創(chuàng)新智能的目的。探究教學是在教師的指導和啟發(fā)下,通過學生自主、獨立的探索活動,有效感知和理解知識,構建知識,獲得情感體驗,掌握解決問題的方法,發(fā)展探索精神和創(chuàng)新能力的學習方式。
探究教學是面向全體學生,其目的是培養(yǎng)具有科學素養(yǎng)的一代公民??茖W素養(yǎng)概念的提出是基于科學技術高速發(fā)展及其給人類生產帶來的巨大影響??藙谄辗ǎ↘lopfer)認為,科學素養(yǎng)是指“每個人所應具備的對科學的基本解釋。它包括五個方面的內容:(1)了解重要的科學事實、概念原則和理論;(2)把有關科學知識應用于日常生活情境中的能力;(3)具有利用科學探究過程的能力;(4)理解科學性質的一般原理和關于科學、技術與社會的相關作用;(5)具有明智的對待科學的態(tài)度以及具有與科學有關的事物的興趣?!保?]我們認為,科學素養(yǎng)是一個融科學知識、科學方法、科學態(tài)度和科學價值觀等多種因素為一體的復合概念。
探究教學不像傳統教學那樣,把學生看著是被動接受知識的容器,而是將學生引導到教學中,讓學生主動參與學習,通過探究活動,讓學生親自動手、動腦,主動提出問題、搜集資料、提出假設、驗證假設、得出結論、進行交流。在這個過程中,學生應用自己已有的知識建構起對事物新的認識,發(fā)展他們的觀察能力,提出問題、分析問題、解決問題、交流結果的能力,培養(yǎng)學生嚴謹的科學態(tài)度、探究創(chuàng)新精神、與他人合作的能力。通過形式多樣、內容豐富的探究活動進行教學,可以使學生從多角度深入地理解知識,建構知識間的關系,從而使他們在面對實際問題時,能更容易地激活知識,靈活地運用知識去解決問題,真正激發(fā)學生學習的內在動機。
對于需要開展探究教學的教育工作者而言,他們首先關注的是科學探究的基本程序,并希望以此來把握科學探究的過程特性。近年來,許多學者提出了大同小異的科學探究程序,如有人認為科學探究的基本程序是:形成問題、建立假設、設計方案、檢驗假設、表達或交流結果。[10]也有人從比較的角度出發(fā),認為科學探究包括形成科學研究問題、收集數據、建立假設、檢驗假設、交流結果這五個基本特征,學生的探究學習也要相應地體現這五個特征。[11]《科學(7~9 年級)課程標準(實驗稿)》指出,科學探究的程序包括六個方面:提出科學問題、進行猜測和假設、制定計劃和設計實驗、獲取事實與證據、檢驗與評價、表達與交流。[12]當然實際的科學探究非常復雜,遠不是某個簡化的程序所能精確反映的,而且不同的研究者會提出不同的程序,但這并不影響人們以此為范型來設計和開展探究教學。其原因就在于教學不是科學探究本身,探究教學是類似而不等于科學探究。[13]由此可見,探究不是為探究而探究,更為重要的是探究過程本身就體現著學生的需求和愿望,展示著學生的才智和品行,發(fā)展著學生的特長和個性。
探究教學需要全體學生積極參與到探究的各個活動進程中去。在探究教學中,通常需要分組進行問題探究、分組制訂工作計劃、分組調查、分組實驗、分組討論、分組交流與總結等,開展小組內或小組間的合作學習,在合作學習的過程中,學生根據自己已有的經驗、文化背景,以及對事物的理解去建構新的知識,發(fā)現自己的不足,對自己和他人的觀點進行反思或批判,從而建構起新的和更深層次的理解。合作學習讓學生懂得彼此尊重、理解和寬容,學會表達自己的思想,傾聽他人的意見與說服他人,形成合作研究的能力,同時增強學生的團隊精神和合作意識。
開展對探究教學的評價十分有利于提高探究教學的質量。它能促進教師組織實施探究教學能力的提高,促進學生探究水平的發(fā)展。探究教學評價包括教師評價和學生評價。教師評價要注意評價對探究教學的組織協調及實施能力,教學目標確定的正確與否?教學內容安排是否合理?教學組織形式是否恰當?教學安排是否有利于學生探究能力的發(fā)展?同時,也要重視對學生進行形成性評價。要求評價學生理解了哪些概念,哪些還模糊不清或不知道,是否能靈活地運用知識解決問題;是否能提出問題,是否能設計并實施探究計劃,是否能分析處理所收集的證據,是否能判斷證據是支持還是反對自己提出的假設等。為此,在探究教學中必須重視形成性評價,如學生探究過程用的記錄本、撰寫的報告、繪制的圖表、制作的模型等,以及與學生進行的交流、討論。從而全方位地即時了解學生在探究學習過程中的情況。開展探究教學評價的最終目的是要促進教師提高實施探究教學的能力和水平,促進學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題等各種探究技能的提高,增強他們獲取知識的能力。
1963年加涅在《探究所需的學習技能》一文中指出,有效開展探究必須滿足三個基本要求:[14](1)有提高探究技能與策略的專門練習,因為這些技能與策略能遷移到其它情境中;(2)學生要有廣泛的、概括化的背景知識,因為學生對某個話題一無所知,也就不能作相應的思考;(3)具有辨別好假設與壞假設的背景知識。探究教學是一項復雜的教學系統工程。探究教學組織實施得好壞,直接影響到學生學習成績。研究表明,探究教學對學習成績的影響表現在三個方面:[15](1)探究教學有利于提高學習成績,而且獲得這種結果的研究占多數;(2)探究教學對學習成績影響不大,既不提高也不降低學生的成績,而且得出這種結果的研究為數也不算少;(3)少量研究表明,在某種情況下探究教學效果反而不如直接式教學??傊?,在提高學生成績方面,探究教學等于或優(yōu)于其它教學模式。為此,探究教學在實現學習成績不降低的前提下,又希望促進學生科學知識、科學方法、科學態(tài)度的形成與發(fā)展,必須注意以下教學策略。
進行探究教學,必須營造探究教學環(huán)境,以利于教學的組織與實施。這個環(huán)境包括“硬”環(huán)境和“軟”環(huán)境。前者是指探究教學所需要的物質條件,如儀器設備、教學工具、實驗經費、教學相關資料,以及探究活動場地,等等。后者是指學校各級管理人員、學生家長和社會各界的支持。從某種意義上講,這一方面也顯得重要,它是實施探究教學的保障,會在人力、物力、財力方面給予探究教學的支持。
探究問題設計是探究教學實施的關鍵。問題能引起學生探究知識的欲望,激起探究興趣,使思維處于活躍狀態(tài),有利于學生掌握知識,發(fā)展智力,培養(yǎng)能力。要找到所探究問題的著眼點。從目前教學的實際看,學生探究問題的著眼點主要在以下幾個方面:[16](1)從教學內容(或學科內容)所標示的重點和難點中尋求與發(fā)現所探究的問題;(2)從大多數學生感興趣且有爭論的教學內容中尋求與發(fā)現所探究的問題;(3)從與相關學科知識背景相聯系的學生日常生活和社會文化生活中尋求與發(fā)現所探究的問題;(4)從模擬科學家的實驗過程,驗證學科中相關的定理、結論或原理的過程中尋求與發(fā)現所探究的問題;(5)針對具體的教學情境,從學生在相互交流和討論中所引發(fā)的有價值的疑難和矛盾中尋求與發(fā)現所探究的問題;(6)直接從相關文獻翻閱和學習中尋求與發(fā)現所探究的問題,等等。我們認為,探究問題來源于自然、來源于生活、來源于社會、來源于教學內容中,要鼓勵學生從自然界、生活世界、現實社會、學習內容中去發(fā)現問題,尋找問題。鼓勵學生大膽質疑,不迷信權威,不唯書是從,努力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。要不斷引導學生發(fā)現探究過程中的問題,在實踐中發(fā)現和尋找問題,不放過每一個細節(jié)問題。要由淺入深、由易到難,體現順序性、層次性,讓學生圍繞某個問題,逐步開展探究活動。充分調動每一個學生參與探究活動、發(fā)現問題的積極性和主動性。
根據擬定的探究題目,教師要圍繞所探究的問題去搜集或準備盡可能多的教學信息和教學材料(包括教具、標本、文字資料、網絡信息、音像制品、相關教學案例等),并對這些教學信息和教學材料進行取舍、整理和提煉,以找到書本世界與生活世界之間的聯系。同時,教師要讓學生全面了解教材中的相關內容,讓學生積極、主動地進行探究學習。同時,也要引導學生搜集相關材料,幫助學生進一步認識和了解探究的內容。組織學生到圖書館、工廠、社區(qū)、科技館、博物館等場所去收集相關的材料,也可以走訪有關專家學者,從專家學者處了解與探究問題有關的知識。同時,也可以從網絡上搜集相關的信息,以了解其他人對將要探究的問題的不同看法,從而豐富自己的資料信息,拓展自己的思維空間。
教師應將合作學習貫穿探究教學始終。從問題的提出、資料的搜集、方案的設計、問題的解決、成果表達與交流等方面,都應開展合作探究,為探究教學的實施創(chuàng)造良好的合作學習氛圍。合作探究一般有四種類型:[17](1)師生合作探究,即教師主導、學生主體;(2)以生生互動為特征的合作學習,即相鄰同學各自發(fā)揮探究優(yōu)勢,對問題相互啟發(fā)、相互研討的學習;(3)以師師互動為特征的合作學習,教師相互啟發(fā)、相互補充、相互幫助、相互支持的學習;(4)以全員互動為特征的合作學習,即抓住中心問題,讓學生各抒己見,集中解決難點的學習。在探究教學中,學生之間的合作關系可以簡略地概括為:“指明問題,多維互動”的相互作用關系。要創(chuàng)造條件,在學生中努力形成學習共同體。學習共同體是學生開展合作的有效形式。學習共同體是一種在成員之間達成的尊重差異、自由表達、相互溝通、共同發(fā)展的價值共同體。在合作探究中教師在整個探究過程中起著指導、控制的作用,要避免學生注意力分散,及時把探究轉移到新的內容上。合作探究能促進師生、生生之間的交流互動,啟迪思維,培養(yǎng)學生良好的探究品質。
在實施探究教學的每一個階段,教師都要認真組織學生、并與學生一道進行即時總結,反思各階段的工作,總結經驗、發(fā)現問題,提出新的探究設想。教師應對學生所進行的探究工作給予全面客觀、實事求是的評價,對學生已取得的成績給予充分肯定,激勵學生進一步探究的欲望。對探究活動中存在的問題要與學生一道探討原因,鼓勵學生繼續(xù)完成探究工作,充分認識探究活動中可能出現的各種情況,努力促進學生自身探究能力的提高,養(yǎng)成良好的探究習慣,為以后的學習奠定基礎。
我們認為,探究教學的實施是一個較為復雜的教學系統工程,應從我國的教學實際和學生實際出發(fā)。要根據各學校、教師、學生的實際情況,緊密聯系自然、社會、生活實際,選擇與學習內容相關、學生感興趣的問題,按照科學探究的基本程序,運用靈活多樣的教學形式,組織學生進行合作探究,努力培養(yǎng)學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學生探究創(chuàng)新能力和優(yōu)良的探究品質。
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[17]李黔蜀.試析探究教學的本質、特征及實施策略[J].山東教育科研,2002,(8):32.
[責任編輯 文 川]
Nature of and implementing strategies for Inquiry Teaching
CAI Qi-yong,ZHENG Hong-ying
(Education Department, Chongqing Education College, Chongqing 400067, China;College of Foreign Languages, Sichuan Normal University, Chengdu 610068, China)
Inquiry Teaching is an effective method for students to perceive, understand and construct knowledge, to obtain emotional experience, to master ways of solving problems, to foster inquiring spirit and to develop creative ability through their autonomous and independent inquiring activities under their teacher’s guidance and stimulations.It is characteristic of the features of emphasizing students’ scientific quality, inquiring process, collaborative learning and formative assessment.Accordingly, successful implementation of inquiry teaching directly influences students’ achievements.Therefore, strategies for carrying out Inquiry Teaching are to create inquiring atmosphere, to design inquiring questions attentively, to collect information thoroughly, to carry out collaborative inquiry and to have timely summary and assessment.
inquiry; inquiry teaching; teaching method; scientific inquiry
G42
A
1008-6390(2011)01-0117-04
2010-10-18
重慶市首批高等學校優(yōu)秀人才資助計劃項目《基于科學文化哲學的小學科學課程改革研究》成果之一。
蔡其勇(1965-),男,四川武勝人,重慶教育學院院長助理、教育系主任,教授,博士,主要研究方向:課程與教學論,基礎教育;鄭鴻穎(1975-),女,四川綿陽人,四川師范大學外國語學院,副教授,博士生,主要研究方向:基礎教育,教師教育。