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探究教学法的概念及特征

时间:2012-02-08 00:03来源:大旺国际登录网站www.zhixing123.cn 编辑:麦田守望者

探究、科学探究、探究式教学的基本含义

 

探究,就是探讨和研究。探讨就是探求知识,探求真理和探本求源;研究就是研讨问题,追根求源和多方寻求答案,解决疑问。按照《牛津英语词典》中的定义,探究是“求索常识或信息特别是求真的活动;是搜寻、研究、调查、检验的活动;是提问和质疑的活动。”其相应的中文翻译有“探问”、“质疑”、“调查”及“探究”等多种译法。在科学领域人们普遍认为“探究”一词和英文原意更为贴切。

探究可分为广义的探究和狭义的探究,广义探究指的是一切独立解决问题的活动,凡是人们通常对某个现象或问题产生了好奇,近而刨根问底,试图弄清事理的行为都是探究。

狭义的探究专指科学探究,是“科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出说明的各种方式。科学探究也指的是学生构建常识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”(美国《国家科学教育标准》)因此,现在使用的科学探究具有双重含义。由此可得出这样的结论:学生的科学探究式学习活动在本质上与科学家的科学探究活动有很多相似之处。

从探究的本义来看,它和研究、问题解决都有着十分相似的地方,都是围绕着一定的主题或问题,通过探索,找寻结论和答案并进行验证的过程,在研究的过程中需要深入探讨,反复研究,在问题解决的过程中也需要通过探究,找到问题的答案。就语义而言,据《辞海》(1989年版)的说明,“研究”指“用科学的方法探求事物的本质和规律”,“探究”则指“深入探讨,反复研究”。从语感来说,“研究”一词似乎多了几分严谨、稳重,而“探究”则更有生气,更有动感,也更符合青少年学生的身心特点。从操作过程来看,研究需经历一个完整的过程,而探究学习更加灵活。

探究式教学就是以探究为主的教学。可以选择教材中的某些内容为探究教学的内容;也可以从学生周围世界和生活实际中选择与学科内容相关的问题作为探究学习的对象,在教师的启发诱导下,通过学生独立自主学习和合作交流,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学常识应用于解决实际问题的一种教学形式。探究式教学特别重视开发学生的智力,发展学生的创造性思维,培养自学能力,力图通过自我探究引导学生学会学习和掌握科学方法,为终身学习和工作奠定基础。教师作为探究式课堂教学的导师,其任务是调动学生的积极性,促使他们自己去获取常识、发展能力,做到自己能发现问题、提出问题、分析问题、解决问题;与此同时,教师还要为学生的学习设置探究的情境,建立探究的氛围,促进探究的开展,把握探究的深度,评价探究的成败。学生作为探究式课堂教学的主人,自然是根据教师提供的条件,明确探究的目标,思考探究的问题,掌握探究的方法,敞开探究的思路,交流探究的内容,总结探究的结果。由此可知,探究式课堂教学是教师和学生双方都参与的活动,他们都将以导师和主人的双重身份进人探究式课堂。

探究式学习的特征

由于多种原因,人们在理解和实施探究式教学中容易出现两方面的偏差,一是对探究的泛化,另一是对探究的神化。前者就是随意地给一些人们早已熟知的教与学的形式贴上探究的标签,如一个从目的到内容再到方法、步骤,甚至连表格都画好了的实验活动设计,却不仅被冠以探究而且是自由探究的名称;后者则只把从问题的提出、证据收集、方案的制订和实施到说明的形成、检验和结论的得出等等都是由学生自主发现、由学生独立完成的活动才归为探究。这两种理解都背离了探究式学习的本质意义,如不加以澄清和纠正,将极大地影响探究式教学的实施。

 

探究教学法的特点

体现教师、学生的双主体性,使学生的学习富有协作性、探索性,使他们的心里始终处于一种安全,宽松的的环境中,这样可调动每个学生的积极性,因而避免了教学目标的单一性。

美国国家研究理事会2000年组织编写出版了一本专著,对科学探究式教与学的重要问题进行了比较系统、比较有说服力的阐述,其中,将探究式教学的基本特征概括为如下五个方面的内容。

 

1.学习者围绕科学性问题展开探究活动
  所谓科学性问题是针对客观世界中的物体、生物体和事件提出的,问题要与学生必学的科学概念相联系,并且能够引发他们进行实验研究,导致收集数据和利用数据对科学现象做出说明的活动。在课堂上,一个有难度但又让人能尝到果实、足以引发探究的问题,能激发学生的求知欲望,并能引出另一些问题。比如,对于低年级学生,符合上述标准的一个问题可以是大黄粉虫幼体是如何对光做出反应的?对高年级学生,可以问:基因如何影响人的眼睛的颜色?而即使对高年级学生,提出今后一百年问全球气候将会如何变化这样的问题也是不合适的。这个问题虽具有科学性,但过于复杂,学生回答这个问题决不可能全面考虑预测范围内有关的证据和论据。学生可能只会考虑个别因素,如云量的增多对气候变化将产生怎样的影响;或者可能考虑一些因果关系,如气温升高(或降低)对植物、气流、天气将有怎样的影响。
 

2.学习者获取可以帮助他们说明和评价科学性问题的证据
  与其他认知方式不同的是,科学是以实验证据为基础来说明客观世界的运行机制。科学家在实验中通过观察测量获得实验证据,而实验的环境可以是自然环境如海洋,也可以是人工环境如实验室。在观察与测量中,科学家利用感官感知,或借助于仪器如望远镜延伸感官功能进行观察,甚至用仪器测量人的感官所不能感知的物质特性,如测量磁场。有时,科学家能控制条件进行实验;而另一些时候则无法控制,或者实行控制将破坏实验现象。这种情况下,科学家只有对自然界中发生的现象进行大范围、长时间的观测以便推断出不同因素的影响。可以通过改进测量、反复观察,或者就相同的现象收集不同类型的实验数据的方法提高所收集到的证据的可靠性。证据是可以被质疑和进一步调查研究的。
  

在课堂探究活动中,学生也需要运用证据对科学现象做出说明。学生对动植物、岩石进行观察并详细记录它们的特征;对温度、距离、时间进行测量并仔细记录数据;对化学反应和月相进行观测并绘制图表说明它们的变化情况。同时,学生也可以从教师、教材、网络或其他地方获取证据对他们的探究进行补充。
 

3.学习者要根据事实证据形成说明,对科学性问题做出回答
  科学说明借助于推理提出现象或结果产生的原因,并在证据和逻辑论证的基础上建立各种各样的联系。科学说明须同自然观察或实验所得的证据一致,并遵循证据规则。科学说明还须接受公开的批评质疑,并要求运用各种与科学有关的一般认知方法(如分类、分析、推论、预测)以及一般的认知过程(如批判性推理和逻辑推理)。
  

说明是将所观察到的与已有常识联系起来学习新常识的方法。因此,说明要超越现有常识,提出新的见解。对于科学界,这意味着常识的增长;对于学生,这意味着对现有理解的更新。两种情况的结果都能产生新的认识。例如,学生可根据观察或其他的证据说明月相的变化、不同条件下植物的生长状况不同的原因以及饮食与健康的关系等问题。
 

4.学习者通过比较其他可能的说明,特别是那些体现出科学性理解的说明,来评价他们自己的说明
  评价说明,并且对说明进行修正,甚至是抛弃,是科学探究有别于其他探究形式及其说明的一个特征。评价说明时,可以提出这样的问题:有关的证据是否支撑提出的说明?这个说明是否足以回答提出的问题?从证据到说明的推理过程是否明显存在某些偏见或缺陷?从相关的证据中是否还能推论出其他合理的说明?
  

核查不同的说明就要学生参与讨论,比较各自的结果,或者与教师、教材提供的结论相比较以检查学生自己提出的结论是否正确。这一特征的一个根本要素是保证学生在他自己的结论与适合他们发展水平的科学常识之间建立联系。也就是说,学生的说明最后应与当前广泛为人们所承认的科学常识相一致。
 

5.学习者要交流和论证他们所提出的说明
  科学家以结果能够重复验证的方式交流他们的说明。这就要求科学家清楚地阐述研究的问题、程序、证据、提出的说明以及对不同说明的核查,以便疑问者进一步地核实或者其他科学家将这一说明用于新问题的研究。而课堂上,学生公布他们的说明,使别的学生有机会就这些说明提出疑问、审查证据、挑出逻辑错误、指出说明中有悖于事实证据的地方,或者就相同的观察提出不同的说明。学生间相互讨论各自对问题的说明,能够引发新的问题,有助于学生将实验证据、已有的科学常识和他们所提出的说明这三者之间更紧密地联系起来。最终,学生能解决彼此观点中的矛盾,巩固以实验为基础的论证。
  

具有以上基本特征的探究式教学过程有助于学生对科学概念和方法形成更明晰、更深刻的认识。因此,探究式教学和教学资源要尽可能包含所有的上述五个基本特征,以充分发挥和利用探究的教育功能。然而,一项科学学习活动是否必须包含上述全部五个基本特征才能称得上是探究式的学习呢?对于探究式学习活动所具有的每一项特征,是否可以划分出不同的程度?
  

如果理想化和绝对化地理解探究,大家可能会认为只有包含上述全部五个基本特征、且每一类学生的活动都具有高度的自主性和探索性才能称得上是探究式的学习。然而,这样的看法既不符合科学研究的实际,也不符合学生科学学习的现实。探究无疑是科学研究的核心,真正的科学家也往往以探究为乐,但这并不妨碍他们积极学习和利用已有的、现成的常识。事实上,最有成就的科学家也最善于吸取前人已有的成果,站在巨人的肩膀上攀登科学的高峰。学生的学习就更不用说了,尽管基于直接经验的、探究式的学习最有利于学生的全面发展,但间接学习在学生的学习活动中毕竟是大量存在的,要组织起有效的探究式学习活动,除了受教师、学生和教学设施条件等因素制约以外,还与所学习的科学常识内容有关,有些常识内容,由于各种原因,不易于设计成通过探究式的学习活动去获取。因此,对于特定的学生来说,一些内容的学习,用探究的方式,不仅效率太低,而且效果往往不如直接学习。

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标签(Tag):探究教学法
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