敬毅+黃鶴

摘要：近年來，把提高學生的探究能力作為科學教育的主要目標已得到國內外教育工作者的高度認同。學生學習水平的調查（PISA）結果顯示日本學生科學素養(yǎng)以及問題解決能力多次位于被調查的國家的首位，理科教育調查（TIMSS）報告顯示日本學生的理科成績穩(wěn)居于前十名。日本理科教育已有一百多年的歷史，期間課程標準經歷了多次的修訂，其中關于探究能力的要求由模糊到具體。本文通過研究日本二戰(zhàn)前后理科教育的多次改革中相關“科學探究”的發(fā)展，以及21世紀以后日本理科課程標準對學生科學探究能力的要求和培養(yǎng)，從而獲取有利于我國的經驗。

關鍵詞：探究能力 科學教育 日本 初中理科課程標準

一、日本科學教育和理科教育改革中“科學探究”相關內容的發(fā)展

（一）第二次世界大戰(zhàn)前

英國工業(yè)革命后，日本逐漸意識到科學技術在社會發(fā)展中的重要性。于是，1872年日本發(fā)布了學制，將科學課程分為物理、化學、生理等分科科目。[1]1886年日本文部頒布校令，將“理科”作為一門學科，所以，在1886年之前日本處于科學教育時代，之后至今都為理科教育時代。[2]

1901年至1931年，日本將其教學模式確定為：針對相關科學實驗給學生準備一張實驗說明，并提出一個實驗問題，讓學生結合實驗說明和教師的指導自主設計、開展實驗探索，重視在實驗過程中觀察、記錄和分析數據，這就是現在廣泛推廣的科學探究的早期形式。[1]

（二）第二次世界大戰(zhàn)后

1947年至1997年，日本頒布理科課程標準（試案），并經歷了多次改訂，這個階段的科學探究發(fā)展的特點是：①注重社會生活問題，從學生的生活出發(fā)，教授科學原理[2]，強調問題解決的學習方式。②重視兒童主體參與知識形成的探究過程，但這并不排除教師的切實指導。③要求學生養(yǎng)成探究自然的能力和態(tài)度，注重學生探究過程。[3]

1998年，日本新訂初中理科課程標準。將“理科”分成了兩個領域，第一個領域包括“物理和化學”；第二個領域包括“生物和地學”。與以往不同的是，本次改革不只是要求學生簡單地進行觀察和實驗，而是讓學生在進行觀察和實驗之前就有設想并能預測結果。在教材的修改中，增加了探究性的實驗內容，意在使基礎教育中的理科學習從記憶學習轉到探究學習上來。[4]1999年以后，日本對科學探究的相關要求等已有了明確的界定。這個階段科學探究的特點是：①更加重視探究學習，重視培養(yǎng)探究自然的能力與態(tài)度及豐富的科學素養(yǎng)。 [5]②科學知識和概念密切聯系社會實際生活，培養(yǎng)科學的看法和思考能力。 [6][7]

從以上所述可以看出，日本科學教育和理科教育中對“科學探究能力”的要求在多次改革中由抽象到具體、由淺顯到深入、由忽視到重視，最終形成了相對完善的體系。

二、21世紀以后日本理科課程標準對科學探究的要求和培養(yǎng)

日本初中的課程標準是全國統(tǒng)一的[8]，其中沒有明確的提出科學探究的定義及具體環(huán)節(jié)等，一些日本學者對此進行深入研究，認為所謂科學探究，是學生主體參與知識的獲得過程，試圖形成自然認識為基礎的科學概念，培養(yǎng)探究未知自然的積極態(tài)度為宗旨的學習活動。[9]21世紀以后日本理科課程標準中科學探究能力的要求和培養(yǎng)如下：

（一）21世紀日本理科課程的總目標

（二）21世紀后日本科學探究的培養(yǎng)特點

（1）從自然環(huán)境、實際生活出發(fā)，發(fā)現并解決“真實”問題[10]，同時充實環(huán)境教育，應對構筑可持續(xù)發(fā)展社會的要求。[11]

（2）尊重并鼓勵學生個性差異化的培養(yǎng)，強調多樣化學習，有助于學生創(chuàng)新。

（3）重視培養(yǎng)學生科學思維?？茖W思維可概括為三個層次：邏輯推理，假設與猜想，質疑與反思。[12]需要注意的是科學探究是邏輯與猜想的融合，沒有邏輯只有想象，或是沒有想象只有邏輯，都不可能創(chuàng)造性地解決問題。

（4）強調培養(yǎng)能力。必須充分地重視實驗、重視學生的親自體驗，以培養(yǎng)學生的觀察能力、探究能力、操作能力、思維能力、信息處理能力、交流表達能力等。[13]

（5）重視培養(yǎng)學生科學精神和態(tài)度?？茖W精神是人們在長期的科學實踐活動中形成的共同信念、價值標準和行為規(guī)范。學生所具備的科學態(tài)度應該包括好奇心、尊重實證、批判性思維及靈活性。

（6）符合學生的認知規(guī)律。探究的問題必須基于學生現有的知識背景和理解水平，潛在的體現與學習者原有知識經驗的聯系，同時還要蘊含新的關系和規(guī)律。[12]

（三）21世紀日本科學探究能力的培養(yǎng)方法

（1）創(chuàng)設讓學生能夠產生探究真實問題的情境。注意要探究真實的問題，需要在提出問題的同時思考為了解決該問題而產生的假設，并且還要求此假設具有被檢驗的可能性。這就要求教師要把科學探究活動與解決問題聯系起來，最終通過科學探究活動解決問題。

（2）要讓學生在科學探究過程中，能夠把日常生活中的認識轉化、提升為科學的認識。只有自己經歷過總結出的結論，才能使學生真正理解其中的道理。這就要求教師在設計科學探究活動時，最好以學生日常生活中的錯誤認識為探究問題，增強探究學習的有效性。[14]

（3）通過表達交流與合作，判斷與自己不同的結論，完善自己得出的結論，并使其得到更多的人的認可。這就要求教師給學生創(chuàng)設一個能夠積極、主動、自由發(fā)言的氛圍。

三、對我國的啟示

我國正在進行的新一輪的課程改革中大力強調發(fā)展學生的核心素養(yǎng)，生物學核心素養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任四大方面。其中科學探究是途徑，而且與理性思維和社會責任相互滲透。可見，科學探究將成為我國今后科學教育中的重中之重，仍然有很大的研究空間與價值。希望通過本文對日本的科學探究的相關研究，能夠為我國學生科學探究能力的培養(yǎng)帶來參考和啟示。endprint

（一）發(fā)揮學生主體性、主動性、積極性

科學探究的主體應該是學生，教師不應過多的幫助或干預學生的探究活動。教師應該把重點放在培養(yǎng)學生科學探究的主動性和積極性，而不是給學生安排探究任務，更不能通過考試的形式強迫學生進行探究活動。

（二）注重與社會生活的聯系

日本對科學探究最初就是強調其與社會生活的聯系，主張一切探究源于自然、源于生活實際，這種觀點被全世界的國家多認同，中國也一直在課程標準中多次強調，但是這并沒有引起我國教師的重視。我國初高中生物教材中的探究實驗有些仍然遠離學生的實際需要、遠離學生的生活，這樣的探究實驗不僅增加了學生的負擔，也打消了學生和教師的積極性。

（三）注重科學探究過程

科學探究是一個復雜的、無固定模式的過程。結合日本學者的研究進程和我國的實際情況和經驗，建議科學過程可以分為以下幾個環(huán)節(jié)：提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、記錄結果、得出結論、表達與交流、完善結論。每個環(huán)節(jié)緊密相連，使探究過程更加完整，更符合學生的認知水平?！疤岢鰡栴}”的階段應該是學生在實際生活中對所遇到的難題的自發(fā)發(fā)問，而不應是教師給定任務。學生應該通過動手操作去體驗科學探究的過程，而不是通過老師提供的他人的研究歷程分析理解探究過程。

（四）注重科學素養(yǎng)的培養(yǎng)

日本從很早就開始關注學生科學素質、科學精神、科學態(tài)度等的發(fā)展，這與我國近年來提出的發(fā)展學生的科學素養(yǎng)相一致?？茖W素養(yǎng)包括具有理解自然界所需的基本知識，掌握基本的研究方法；愿意并能夠運用有關知識和方法描述自然現象、提出問題，能基于證據和邏輯得出結論、與人交流；具有批判性思維品質；具備尊重事實、理性質疑的精神，理解科學的本質，關注科學技術與社會的關系。

（五）注意“結果”和“結論”的不同

結果是真實的、客觀的，是根據實驗現象觀察、計算、測量得出了實驗數據或信息。在這個基礎上分析數據、整合信息、根據個人認知和經驗得出的才是結論。即結論是帶有主觀意識的、抽象的。我國學生經常出現把結果當成結論的情況，有時甚至教師也沒有意識到這一點。

參考文獻：

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[6]文部科學省《中學校學習指導要領案》平成20年2月.

[7]中央教育審議會.學校教育法施行規(guī)則の一部を改正する省令案並びに幼稚園教育要領案、小學校學習指導要領案及び中學校學習指導要領案について（概要）.http：//www.mext.go.jp/a_menu/shotou/new-cs/news/080216/004.pdf.

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[14]孟令紅.日本探究式科學教學的特點及其對我國的啟示[J].當代教育科學，2009（12）：53-54.endprint