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??v觀八十年代以來生物教學(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
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(美國伊利諾大學(xué)探究訓(xùn)練研究所所長J.R.Suchman)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(美國教育心理學(xué)家)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)”(discovery learn-ing)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“through investigation and colloquium”教學(xué)法(譯為“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(jì)劃的觀察和實(shí)驗(yàn)。(3)這些實(shí)驗(yàn)和觀察的計(jì)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。即:要把所提出的觀念和所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)告訴學(xué)生,要說明由此得到的材料,還要闡明把這些資料轉(zhuǎn)化成科學(xué)知識的解釋。
美國教育中實(shí)施探究思想的兩個突出的典范是:
1.由生物科學(xué)課程研究會(簡笱BSCS)引進(jìn)的,用于中學(xué)生物學(xué)的課程和教學(xué)模型。
2.社會科學(xué)課程設(shè)計(jì)。
(二)探究教學(xué)的結(jié)構(gòu):
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(jì)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,如:觀察,測量,收集,組織并解釋數(shù)據(jù)或資料的活動,使之真正接觸由科學(xué)家建立起來的科學(xué)事實(shí),原理,定律。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。如BSCS所指出的:“他們(科學(xué)家)處理的問題是課文沒有提供答案的問題,教師創(chuàng)造一些情景以供學(xué)生參與探究?!睂W(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(jì)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。探究教學(xué)力求通過活動的過程引出觀察與解釋,數(shù)據(jù)與概念模式之間的差別來。BSCS中就用了許多對科學(xué)本質(zhì)作嘗試性說明的論述,如:“我們不知道……”,“我們還未能發(fā)現(xiàn)這是怎樣發(fā)生的。”“關(guān)于這一情況的證據(jù)是矛盾的。”等等。它用了稱作“探究記敘”的語言來代替浮夸的結(jié)論,它描述了生物學(xué)探究的過程?!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。
(作者單位:河北省永清縣第一中學(xué))