透视科学探究性学习

透视科学探究性学习透视科学探究性学习 新课程倡导学生主动参与 乐于探究 勤于动手 科学课程标准更是把科学探究作为科新课程倡导学生主动参与 乐于探究 勤于动手 科学课程标准更是把科学探究作为科 学学习的核心 但是 怎样科学地理解探究性学习 正确地处理探究性学习中的各种关系 学学习的核心 但是 怎样科学地理解探究性学习 正确地处理探究性学习中的各种关系 如何设计有效的科学探究活动 教师面临许多困惑 为此 我们专门就科学学科背景下的探如何设计有效的科学探究活动 教师面临许多困惑 为此 我们专门就科学学科背景下的探 究性学习问题 采访了有关专家 由于实际上许多问题是共通的 下面的内容相信对其他学究性学习问题 采访了有关专家 由于实际上许多问题是共通的 下面的内容相信对其他学 科的教师也同样具有启迪 借鉴作用 科的教师也同样具有启迪 借鉴作用 透视科学探究性学习 记 我们知道 学生的科学学习要以探究为核心 那么 基于课堂的探究性学习区别于其他学习方记 我们知道 学生的科学学习要以探究为核心 那么 基于课堂的探究性学习区别于其他学习方 式 有哪些基本特征呢 式 有哪些基本特征呢 罗 总的说来 探究性学习是一种在好奇心驱使下的 以问题为导向的 学生有高度智力投入且 内容和形式都十分丰富的学习活动 其总的特征我认为可以概括为 活 和 动 两个字 活 一方面表现 为学生的积极性和主动性 另一方面表现为学习活动的生成性 教室里实际所发生的一切不可能完全都 由教师所预设 学生在思维和行动上常常迸发出令教师意想不到但却充满童趣的智慧火化 动 表现为 学生真正的动手动脑 具体对于学生的科学学习来说 可以细化为如下五个方面的基本特征 首先 学生是围绕科学性问题展开探究活动 这里的 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 收集数据和利用数据对科学现象做出解释的活动 问题要有一定的难度 否则引起不了学生的兴趣 但又要能让学生尝到探究的成果 足以引发探索 求知的欲望 并能引出另 一些问题 其次 学生需要收集用于解释和评判科学性问题的证据 比如 对月相进行观察并绘制图表说明其 变化情况 用不同的材料接入电路并记录所引起电路中电流的变化 观察 实验是获取科学事实和证据 的最基本的方法 但不是唯一的途径 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 第三 学生要根据所收集到的事实证据形成解释 对科学性问题做出回答 所谓解释无非是将所观 察到的事实与已有知识联系起来 它就是我们学习新知识的方法 对学生来说 这意味着对现有理解的 更新和知识的增长 比如 学生根据观察到的实验现象解释受热和遇冷时液体的变化及其原因 第四 学生通过比较其他可能的解释 特别是那些体现出科学性理解的解释 通过进一步观察和实 验等方法 对自己的解释进行求证和评价 由于原因往往深藏于现象的背后 人们容易找到的是事物间 表层的 非本质的联系 加上学生认识的差异 对同一个现象有不同的解释是完全正常的 因此 评价 解释并对解释进行修正甚至是抛弃 是科学探究的本质特征之一 在真正的探究性学习中 学生需要面 对不同的解释结果并展开讨论 通过比较各自的结果 或者与教师 教材提供的结论相比较 学生可以 检查自己提出的结论是否正确 推理过程是否存在缺陷等 以保证学生在他们自己的结论与适合他们发 展水平的科学知识之间建立联系 第五 学生要交流和进一步论证他们所提出的解释 学生相互交流信息对建构个体和群体的理解来 说是至关重要的 当学生公布自己的解释时 别的学生就有机会就这些解释提出疑问 审查证据 挑出 逻辑错误 指出解释中有悖于事实证据的地方 或者就相同的观察提出不同的解释 讨论中 往往引发 新的问题 导致进一步的求证活动和最终的建立在实验基础上的共识 具有上述基本特征的探究性学习过程 将科学知识与科学方法以及科学本质的学习熔为一炉 应该 是探究式教学尽力追求的 记 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性学习呢 记 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性学习呢 罗 首先要说明的是 探究性学习并不是科学学习的惟一方式 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仍然大量存在 要组织起有效的探究性学 习活动 除了受教师 学生和教学设施条件等因素制约外 还与所学习的科学知识有关 有些知识内容 由于各种原因 不易设计成通过探究性学习活动去获取 有时 对特定的学生和学习内容 也许直接学 习会更好 对探究性学习而言 上述的这些特征都可以根据实际情况做出调整 只要学生学习的过程是围绕科 学性的 并能激发学生思维的问题展开 那么为特定的教学目标所做的任何调整 都是可以接受的 比 如 学生的学习始于教师或课本安排好的实验 那么探究的一个特征就不具备 但学生后续进行的完全 可以是探究特征明显的学习活动 记 这样说来 教师在活动中起组织作用的程度和学生自主设计进行探究的程度就可以各有不同了 记 这样说来 教师在活动中起组织作用的程度和学生自主设计进行探究的程度就可以各有不同了 罗 对 在课堂教学中 特别是在对学生需要掌握的知识内容有明确要求的学科教学中 要组织起 在以上五个方面都具有高度探究性的活动是不容易的 也没有必要刻意追求这样的境界 美国国家研究 理事会 2000 年出版的 科学探究与国家科学教育标准 中 对每一类活动中学生自主探究的程度分别 进行了划分和描述 如下表 这对教师理解和在具体教学中把握探究性教学会很有裨益 基本特征探 究 的 不 同 程 度 1 问题学习者探 究科学性问题 学习者自己提出一 个问题 学习者从所提供的问 题中选择 据此提出 新的问题 学习者探究的问题来 自教师 学习材料或 其他途经 但问题不 那么直接 需要有所 改变或自己体会其含 义 学习者探究直 接来自教师 学习材料或其 他途经的问题 2 证据学习者针 对问题收集事实 证据 学习者自己确定什 么可作为证据并进 行收集 学习者在他人的指导 下收集某些数据 数据直接给出 学习 者进行分析 数据和分析方 法都给了学习 者 3 解释学习者从 证据出发形成解 释 学习者总结事实证 据之后做出解释 学习者在得到指导的 情况下收集证据形成 解释 使用证据形成解释的 可能途径已知 证据已知 4 评价学习者使 解释与科学知识 相联系 学习者独立地考察 其他事实来源 建 立事实与已有解释 的联系 学习者被引导到科学 知识的领域和来源 可能的联系被给出 5 发表学习者阐 述和论证自己的 解释 学习者用合理的 合乎逻辑的论据表 达自己的解释 学习者阐述自己解释 的过程得到他人指导 学习者阐述自己解释 的过程得到了广泛的 指导 表达的步骤和 程序都被给出 多 学习者自主探究的程度 少 少 教师和学习材料指导的程度 多 就比如第一个特征 探究的问题要是完全由学生自己提出来 当然很好 但这并不意味着我们一定 要等到学生能够自己提出好的探究问题之后才能组织探究性学习活动 相反地 在学科课堂教学中 切 实可行而且效果良好的方法是教师设置问题情境 并通过引导优化和集中学生的问题 使得后续的探究 有明确的目标和内容 这样的教学过程也可以培养学生提出问题的意识和能力 实际上 筛选出那些可 能会引发富有成效的研究活动的问题 与提出好的问题同等重要 如果这样的程度也不容易达到 就完全可以由教师直接提出探究的问题 根据别人提出的问题 学 生也完全可以进行有高度探究性的学习活动 而且 只要学生真正卷入了探究知识的过程 就会提出这 样那样的问题 实际上 真正的学生探究活动整个地就是由问题引导的 培养学生提出问题的能力可以 贯穿于探究活动的始终 自然地进行 所以 教师如果把握了探究性学习的本质 就能在具体的教学中灵活地设计和取舍 使探究性学习 获得真正的成效 记 在把科学探究性学习落实到教学实践的时候 出现的最大问题是什么 当前特别需要加强那些记 在把科学探究性学习落实到教学实践的时候 出现的最大问题是什么 当前特别需要加强那些 方面的工作 方面的工作 罗 考察科学教学的现实 我们就会发现 其中最大的问题在于对证据收集 解释形成和求证的处 理方式上 如何根据有限的线索确定证据收集的方向 如何在不只一个可能合理的解释面前做出决策呢 对于科学探究来说 这些才是至关重要的内容 可是 它们往往由教科书或教师包办代替了 学生学阿 基米德定律就是一个典型的例子 一般教科书对此的处理在表面上看仿佛是从事实得出规律的 但关键 的问题是 人们一开始怎么会想到要设法去收集那一部分刚好由于物体的浸入而被排挤开的液体呢 在 科学发现的故事中 这才是最具奥妙 最有魅力的一段 而对于学生如果一旦把这变成了 阳关大道 发现阿基米德定律就被等同于几步测量的操作了 因此 在我看来 要把科学探究性学习真正落实到教学实践 首先是教师需要在知识结构上的更新 与发达国家相比 我国的理科教师特别是中学理科教师 在科学知识上是有优势的 这无疑是实施科学 探究性学习的有利条件 因为不可想象一个缺乏科学知识基础的教师能有效地组织学生开展真正有深度 的科学探究性学习活动 但在对科学知识本质的理解上 在对科学知识发生发展规律的把握上 我们急 需更新观念 因为考察科学教学的实践 容易看到的往往是实证主义的科学哲学观的影子 例如 求证 是科学研究过程中必不可少的重要环节 在科学探究性学习中 学生探究的是人类已经发现的 成熟的 知识内容 学习活动不易设计成真正具有探究性的过程 甚至有可能成为目标和路线都明摆着的形式化 的探究 提出假说的环节即使有也只是走过场 对假说的求证的过程则更是被误导成了纯粹的证实 而 且用一两个事实就给人以得到证实的印象 而更能反映科学研究活动真实的证伪则不见踪影 这样的 教学 不仅不利于培养学生的探究能力 反而会误导学生对科学本质的理解 在其头脑中形成不正确的 科学探究形象 其次 学生的科学探究性学习需要一个宽松民主 和谐互动的课堂环境 作为教师 必须要理解的 是学生究竟是如何学习科学的 否则就不可能真正认识到营造这样的环境的重要性 传统的以 教 为中 心的教学行为是从这样一种假设出发的 那就是离开了我们的教 学生就无所适从 而事实上 主动探 究环境可以说是儿童的天性 他们一次次地遇到不解的现象 内心失去平衡而努力恢复平衡 而这正是 其知识结构不断建构和丰富的最自然的过程 因此 儿童认识事物的过程 从本质上就是一个不断的探 究过程 任何人只要反省自己认识事物的过程 就不难领会这样的道理 然而 我们成年人很快就忘记 了做儿童是怎么一回事 在我们滔滔不绝的教导中 学生自己的理解根本就没有表达的机会 久而久之 再有想法的头脑也会变得僵化 我们因此也不知失去了多少真正读懂儿童的机会 在科学探究性学习课 题研究和教学实验的过程中 我们更加深切地体会到了教师角色和行为转变的价值 在 亚里士多德 和伽俐略都不对 发自一个探究课堂里的声音 一文 附后 所述的一堂课中 我最大的感触就是 只要我们的课堂能真正回归学生作为学习主人的地位 他们就会回报给你惊喜 最后 也是最实际的 就是要对教师提供有效的专业支持 新课改的理念 点燃了广大教师心中的 教育理想之火 极大地激发了他们的积极性和主动性 然而 在实施新课程特别是在将探究性学习落实 到自己的学科教学实践的过程中 他们遇到了许多实际的困难 需要各方面的理解和有效的专业支持 首先 是要营造一个有利于教学创新的课堂教学评价环境 特别是要改变那种刻板僵化 追求形式 面 面俱到的课堂教学评价模式 将课堂教学评价聚焦于学生实际的学习生活 教室里师生互动 生生互动 的质和量 同时淡化评价对教师的功利作用 强化其促进交流研讨和专业发展的功能 其次 尽管科学 探究性