科學(xué)探究視野中的創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究

劉景世

（寶雞文理學(xué)院物理與光電技術(shù)學(xué)院，陜西 寶雞 721016）

我國2010年7月頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中明確指出高等院校要著力培養(yǎng)一批高素質(zhì)專門人才和拔尖創(chuàng)新人才.近年來，不少學(xué)者紛紛思考當(dāng)前中國教育如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才這一問題，并對(duì)此問題做出了初步的回答.熊丙奇提出教師要為學(xué)生提供良好的教育和學(xué)術(shù)環(huán)境；［1］許愛紅指出，要培養(yǎng)創(chuàng)新型的學(xué)生，首先要培育個(gè)性化的教師，教師的個(gè)性化教學(xué)有利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才；［2］傅國亮認(rèn)為學(xué)校教育要適合不同學(xué)生的需求，并盡快實(shí)現(xiàn)教育公平，使教學(xué)質(zhì)量高的學(xué)校的優(yōu)質(zhì)資源能夠被更多的學(xué)生共享；［3］龔放則認(rèn)為要將形象思維與抽象思維有機(jī)結(jié)合，從小學(xué)生開始就可以引入抽象思維教育，［4］使學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)學(xué)校教育過程之中.

外因是變化的條件，內(nèi)因是變化的根據(jù).這些研究都是富有啟發(fā)性的，但也存在著一定的局限性，如并未指出創(chuàng)新人才自身應(yīng)具有的潛質(zhì).我國新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的目標(biāo)之一就是要培養(yǎng)創(chuàng)新人才，為此，高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)提出了科學(xué)探究的7個(gè)要素，為提高科學(xué)探究質(zhì)量指明了方向.課程改革提出來的新理念只有得到一線教師的認(rèn)同、理解并且轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的教學(xué)行動(dòng)，才能獲得真實(shí)的改革成效.［5］回顧科學(xué)探究教學(xué)的發(fā)展歷程，對(duì)我國基礎(chǔ)教育提高科學(xué)探究教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新人才有重要借鑒意義.

1 科學(xué)探究教學(xué)的歷史回顧

有學(xué)者認(rèn)為，美國著名教育家杜威在歷史上第一個(gè)提出科學(xué)探究的概念.1980年之前，對(duì)科學(xué)探究教學(xué)的研究與實(shí)踐主要集中在美國.1980年以后，探究教學(xué)已經(jīng)成為全世界教育界都熟悉的一種教育理念，這種教育理念在各國基礎(chǔ)教育課程改革中得到了廣泛的應(yīng)用.

到目前為止，國外已有不少學(xué)者研究關(guān)于科學(xué)探究教學(xué)的理論，并取得了一些研究成果.［6－8］例如，有學(xué)者認(rèn)為科學(xué)探究可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的正確態(tài)度以及學(xué)習(xí)科學(xué)的動(dòng)機(jī)，從而提高學(xué)生科學(xué)方法與技能，這與我國基礎(chǔ)教育新課程提出的“三維目標(biāo)”之二——“知識(shí)與技能”、“過程與方法”不謀而合.有學(xué)者通過自己制定的教師效能量表來預(yù)測(cè)課堂教學(xué)中是否發(fā)生了某種“變革”；有學(xué)者制定了探究教學(xué)的操作定義和分析框架；有學(xué)者提出了可以判斷美國科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)是否在課堂教學(xué)過程中得到實(shí)現(xiàn)的科學(xué)教師探究準(zhǔn)則.隨著課程改革的不斷深入，教師的課堂觀察要素、步驟及能力培養(yǎng)得到了越來越多的研究者的關(guān)注.美國零點(diǎn)研究集團(tuán)從整體視角對(duì)課堂進(jìn)行分析后提出了課堂觀察的基本框架.Sawada等人利用Liken量表來評(píng)價(jià)建構(gòu)主義性質(zhì)的課堂教學(xué)，提出了基于建構(gòu)主義教學(xué)理論的課堂觀察框架.Sampson則從課堂管理和教學(xué)時(shí)間有效利用的角度出發(fā)，提出了課堂教學(xué)觀察框架.美國教育家施瓦布則認(rèn)為教師應(yīng)該用探究的方式展現(xiàn)科學(xué)知識(shí)，學(xué)生應(yīng)該用探究的方式學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容.這些研究使教師們明確了如何在科學(xué)探究課堂教學(xué)中收集自己需要的資料，并根據(jù)資料調(diào)整自己的課堂教學(xué)步驟，從而有力地促進(jìn)了教師的專業(yè)發(fā)展，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.

我國從2001年開始的基礎(chǔ)教育課程改革在立足本國實(shí)際的基礎(chǔ)上充分借鑒了上述研究成果.教育部2001年7月頒布的《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》和2003年4月頒布的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》先后提出了科學(xué)探究的7個(gè)要素：提出問題，猜想與假設(shè)，制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，分析與論證，評(píng)估，交流與合作，并對(duì)學(xué)生應(yīng)該在科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫孢_(dá)到的要求進(jìn)行了詳細(xì)說明.隨著我國基礎(chǔ)教育新課改的深入推進(jìn)，科學(xué)探究教學(xué)已經(jīng)被基礎(chǔ)教育科學(xué)領(lǐng)域類課程任課教師普遍采用.此后，根據(jù)我國和國際物理課程的發(fā)展、改革情況，在多次調(diào)查研究、專家座談的基礎(chǔ)上，教育部對(duì)《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》進(jìn)行了修改，并于2011年12月正式頒布了《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》.2011版課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“科學(xué)探究”中有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，增加了科學(xué)探究實(shí)例及分析，指出了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)探究能力的關(guān)系，進(jìn)一步明確了學(xué)生科學(xué)探究能力的要求.

然而，在國外探究教學(xué)發(fā)展初級(jí)階段，雖然不少教育專家大力提倡在課堂教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)探究的理念，仍然存在著教師很少采用科學(xué)探究的方式進(jìn)行教學(xué)的問題.有學(xué)者認(rèn)為，現(xiàn)在的學(xué)生解題能力普遍較強(qiáng)，但是需要他們運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解決新問題時(shí)，他們則普遍表現(xiàn)得束手無策.［9］有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，大部分教師并不愿意采用科學(xué)探究教學(xué)，其原因主要包括時(shí)間不足、缺乏有力支持、缺少有效材料、難以組織教學(xué)等.［10］有學(xué)者認(rèn)為影響教師采用科學(xué)探究教學(xué)的因素主要表現(xiàn)為：（1）部分教師認(rèn)為科學(xué)探究教學(xué)活動(dòng)只不過是一種完全由學(xué)生起主導(dǎo)作用的浪費(fèi)教師和學(xué)生時(shí)間的活動(dòng).這種活動(dòng)使教師難以按照預(yù)定教學(xué)計(jì)劃圓滿完成教學(xué)任務(wù)，也就無法激發(fā)教師開展探究教學(xué)的興趣.（2）有些教師認(rèn)為自己在科學(xué)探究教學(xué)中缺少有效的支撐性材料，因而難以組織開展探究教學(xué).（3）有些教師由于缺乏學(xué)科教學(xué)法、教育心理學(xué)、教師專業(yè)發(fā)展等教師教育類課程的相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不清楚應(yīng)該在科學(xué)探究教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行的哪一個(gè)階段開始干預(yù)學(xué)生的活動(dòng)才能取得良好的教學(xué)效果.（4）部分教師對(duì)如何客觀評(píng)價(jià)科學(xué)探究活動(dòng)中學(xué)生的表現(xiàn)心中無數(shù).［11］維斯的研究則表明，美國K－5年級(jí)課堂教學(xué)中教師采用科學(xué)探究的方式進(jìn)行教學(xué)的比例僅僅只有12%，9－12年級(jí)課堂教學(xué)中這一比例則大大降低，僅僅只有2%.此外，學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中的安全問題、科學(xué)探究活動(dòng)組織工作量大、難度大等因素也影響了教師順利實(shí)施科學(xué)探究教學(xué).

這些研究結(jié)果說明，即使是在美國這個(gè)最早提倡科學(xué)探究教學(xué)的國家，其科學(xué)探究教學(xué)在課程教學(xué)中的實(shí)施情況也不盡人意.因此，我國基礎(chǔ)教育中科學(xué)探究教學(xué)開展情況不容樂觀也就可以理解了.探究學(xué)習(xí)作為目前課程教學(xué)理論領(lǐng)域和世界各國課程改革實(shí)踐共同關(guān)注的核心問題之一，是目前我國新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的一大亮點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn).探究學(xué)習(xí)不同于傳統(tǒng)的接受式學(xué)習(xí)方式.“接受”往往是把外在的東西強(qiáng)加給學(xué)生，學(xué)生通常是被動(dòng)的，而探究則不然，它是一種在好奇心驅(qū)使下的以問題為導(dǎo)向的，學(xué)生高度智力投入且內(nèi)容和形式都十分豐富的學(xué)習(xí)活動(dòng).探究學(xué)習(xí)是學(xué)生在主動(dòng)參與的前提下，根據(jù)自己的猜想或假設(shè)，在科學(xué)理論指導(dǎo)下，運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)問題進(jìn)行研究，在研究過程中獲得創(chuàng)新實(shí)踐能力，獲得思維發(fā)展，自主構(gòu)建知識(shí)體系的一種學(xué)習(xí)方式.探究學(xué)習(xí)有利于發(fā)展學(xué)生的主體性，有利于學(xué)生自主地學(xué)習(xí)個(gè)性發(fā)展所需要的知識(shí)，使人類群體的智力資源有效轉(zhuǎn)化為個(gè)體智力資源，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力.我國基礎(chǔ)教育新課程改革倡導(dǎo)教師在課堂教學(xué)中采用科學(xué)探究的方式教學(xué)，而教師們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐過程中產(chǎn)生了一些困惑，在此背景下，回溯科學(xué)探究教學(xué)的發(fā)展歷程，有助于深化我國科學(xué)探究教學(xué)改革，為在科學(xué)探究視野中培養(yǎng)創(chuàng)新人才指明方向.

2 在科學(xué)探究教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新人才的策略

引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)思想方法，提高學(xué)生科學(xué)探究能力，使他們逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神，是基礎(chǔ)教育新課改的目標(biāo)之一.基礎(chǔ)教育新課標(biāo)提出的科學(xué)探究要素是科學(xué)家群體成功經(jīng)驗(yàn)的高度概括，從科學(xué)探究的視野看，創(chuàng)新人才應(yīng)具備的潛質(zhì)是：敏于提出問題，大膽猜想假設(shè)，認(rèn)真分析論證，善于交流合作，勇于評(píng)估反思.啟發(fā)學(xué)生提出問題，意在培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)，逐步培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)，意在培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力，逐漸學(xué)會(huì)運(yùn)用直覺頓悟的方法去探究解決未知的問題.教師在實(shí)施分析與論證這一科學(xué)探究要素時(shí)，不能把眼光僅僅局限在獲得結(jié)論上，而是要提高啟發(fā)藝術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)造精神.交流與合作是改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式的有效途徑，教師要精心組織教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生合作探究.評(píng)估的重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)方法，教師在教學(xué)中要抓住評(píng)估重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考.具體來說，可從以下幾個(gè)方面做起.

2.1 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí)

問題是科學(xué)研究的出發(fā)點(diǎn)，也是開啟教育教學(xué)的鑰匙.沒有問題，就沒有求知欲、沒有思考，也就沒有學(xué)習(xí).一個(gè)習(xí)慣于接受現(xiàn)成答案而不善質(zhì)疑的學(xué)生，是沒有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力可言的.因此，就學(xué)生創(chuàng)新精神培養(yǎng)而言，問題意識(shí)就是創(chuàng)新精神的基石，強(qiáng)化學(xué)生的問題意識(shí)就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的起點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)是造就創(chuàng)新人才的關(guān)鍵因素.為此，基礎(chǔ)教育階段應(yīng)該重視培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)與解決問題的能力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維.［12］培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力對(duì)于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是極其關(guān)鍵的.縱觀自然科學(xué)發(fā)展史，每一個(gè)重大的發(fā)明創(chuàng)造都是從問題開始的.正因?yàn)槿绱?，教育部頒布的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》和《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》把“提出問題”作為科學(xué)探究的第1個(gè)要素，科學(xué)探究就是從問題開始的.

如何培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)是一個(gè)值得深入探討的重要問題.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的目的之一就是為學(xué)生提供一個(gè)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和構(gòu)思問題的機(jī)會(huì).基礎(chǔ)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，在高中階段，教師很有必要對(duì)一些需要學(xué)生科學(xué)探究的物理問題創(chuàng)設(shè)物理情境，讓學(xué)生在觀察和體驗(yàn)后自己提煉出應(yīng)該探究的科學(xué)問題.［13］從這個(gè)角度上說，成功的教學(xué)情境必須具備以下兩個(gè)條件：一是能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心與求知欲，這是學(xué)生形成正確的情感態(tài)度與價(jià)值觀的基礎(chǔ)；二是學(xué)生在此情境中能提出問題，而且該問題就是本節(jié)課所要探究的科學(xué)問題.

2.2 重視猜想假設(shè)，啟發(fā)學(xué)生直覺頓悟

“猜想與假設(shè)”是科學(xué)探究的第2個(gè)要素，也是創(chuàng)造性思維中最活躍的因素，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力非常重要的一步，然而在過去的教學(xué)中卻常常被忽略.原教育部副部長陳小婭指出：教育科學(xué)研究應(yīng)該直接面向當(dāng)代中國基礎(chǔ)教育改革和發(fā)展的實(shí)踐，通過教育研究工作者與中小學(xué)校長、教師合作開展研究，創(chuàng)新當(dāng)代中國的教育科學(xué)；應(yīng)該始終貼近廣大中小學(xué)，貼近廣大校長、教師，貼近廣大學(xué)生，認(rèn)真研究和解決中小學(xué)在辦學(xué)實(shí)踐中所面臨的實(shí)際問題.［14］因此，作為科學(xué)探究重要因素之一的“猜想與假設(shè)”，理應(yīng)得到廣大教育工作者的認(rèn)真研究，以期解決其被忽略的現(xiàn)狀.

學(xué)生的猜想與假設(shè)能力的培養(yǎng)需要他們?cè)谝延薪?jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)常使用直覺思維，在學(xué)習(xí)過程中認(rèn)真思考問題，從而做出自己對(duì)該問題的某種判斷.回顧物理學(xué)史不難發(fā)現(xiàn)，伽利略就是用直覺頓悟的思維方法發(fā)現(xiàn)了自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律.一些著名的物理學(xué)家也曾先后肯定過直覺思維在科學(xué)研究中的作用.愛因斯坦曾經(jīng)說過：“我相信靈感和直覺”.物理學(xué)家玻爾曾說過：“實(shí)驗(yàn)物理的全部偉大發(fā)現(xiàn)都是來源于一些人的直覺”.

綜合分析科學(xué)家進(jìn)行研究的成功經(jīng)驗(yàn)，不難發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力，啟發(fā)學(xué)生直覺頓悟，是落實(shí)“猜想與假設(shè)”這一科學(xué)探究要素的基本策略.在教學(xué)中要實(shí)施創(chuàng)新教學(xué)，就必須培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力，而直覺思維能力要以豐富的專業(yè)知識(shí)為支撐.因此，教師在教學(xué)中首先要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)，當(dāng)學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識(shí)以后，教師才能把一些演示、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成綜合性探究實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“科學(xué)猜想”，在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上運(yùn)用直覺頓悟的思考方法得出新的結(jié)論.因此，教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，把主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生.對(duì)于學(xué)生的大膽設(shè)想及時(shí)給予充分肯定，對(duì)其合理成分適時(shí)給予鼓勵(lì)，愛護(hù)學(xué)生直覺思維的積極性.教師還應(yīng)及時(shí)因勢(shì)利導(dǎo)，解除學(xué)生心中的疑惑，使學(xué)生對(duì)自己的直覺產(chǎn)生成功的喜悅感.教師若能在課程教學(xué)中長期堅(jiān)持這種做法，就可以教會(huì)學(xué)生直覺思維方法，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力.

2.3 提高啟發(fā)藝術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神

愛因斯坦曾經(jīng)說過，學(xué)校教育的價(jià)值并不是讓學(xué)生學(xué)到很多的專業(yè)知識(shí)，而應(yīng)該是讓學(xué)生受到如何進(jìn)行思考的訓(xùn)練.［15］在教學(xué)中只有充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，不斷提高課堂教學(xué)啟發(fā)藝術(shù)，才能使學(xué)生的思維能力得到訓(xùn)練，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.有學(xué)者認(rèn)為，在課堂教學(xué)中教師要做到積極引導(dǎo)學(xué)生，就必須通過自己的啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生思考如何解決他們遇到的每一個(gè)問題，并將在思考過程中不慎陷入“迷途”的學(xué)生引上正路，為冥思苦想以后依然“無路可走”的學(xué)生鋪路架橋，使學(xué)生享受從‘山重水復(fù)疑無路’步入‘柳暗花明又一村’佳境的喜悅與自豪感.

教育的秘訣就是通過對(duì)學(xué)生具體的尊重、理解、信任、欣賞、激勵(lì)和寬容等言行和神情，讓學(xué)生切切實(shí)實(shí)地感受到愛.［16］發(fā)揮學(xué)生特長，尊重學(xué)生人格，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)造精神的前提和基礎(chǔ).在長期應(yīng)試教育的背景下，大多數(shù)教師期望學(xué)生能在應(yīng)試中考出好成績，因此其行為往往是偏愛優(yōu)等生，討厭學(xué)困生，在課堂教學(xué)中不能平等對(duì)待每一個(gè)學(xué)生.這種人格上的不平等抑制了學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，挫傷了大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和自尊心，不利于教師在教育教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.

創(chuàng)設(shè)有效的實(shí)踐教學(xué)情境，激勵(lì)學(xué)生達(dá)到較高的教學(xué)目標(biāo)，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)造精神的關(guān)鍵.只有學(xué)生感到目標(biāo)有意義，通過努力能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)，它才能發(fā)揮出較大的激勵(lì)作用.教師要根據(jù)新課程的具體目標(biāo)、學(xué)科特點(diǎn)和教學(xué)的具體內(nèi)容，制定出不同層次的階段教學(xué)目標(biāo)，激勵(lì)所有學(xué)生充分發(fā)揮自己的聰明才智，達(dá)到人盡其才、充分發(fā)展的教學(xué)目的.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該盡快向?qū)W生開放，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)做課外實(shí)驗(yàn).因此，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，除了課程標(biāo)準(zhǔn)上的基本要求外，教師可以向?qū)W生提出較高的目標(biāo)：改進(jìn)物理教材中的演示實(shí)驗(yàn)或創(chuàng)新設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案，自制簡易實(shí)驗(yàn)教具，撰寫實(shí)驗(yàn)研究論文，或者設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案解決一些日常生活中的具體問題.在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過程中，教師要細(xì)心觀察，及時(shí)給予學(xué)生關(guān)心、支持、鼓勵(lì)、理解、表揚(yáng)、肯定、寬慰、批評(píng)等，使他們?cè)诓粩嗟姆答佒邢蚰繕?biāo)前進(jìn).當(dāng)一個(gè)具體目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后，要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生向新的目標(biāo)奮進(jìn)，使他們不斷保持高昂的學(xué)習(xí)熱情和積極性，并自覺自愿地達(dá)到一個(gè)又一個(gè)目標(biāo).

2.4 精心組織教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生合作探究

國家基礎(chǔ)教育課程改革倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí).這種新型學(xué)習(xí)方式要求教師必須精心組織教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生合作探究.愛因斯坦的成功經(jīng)驗(yàn)會(huì)使廣大的教師加深對(duì)基礎(chǔ)教育新課改提倡的新型學(xué)習(xí)方式重要性的理解.愛因斯坦在科學(xué)研究過程中經(jīng)常與朋友們?cè)谝黄鹧凶x、討論社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)著作，愛因斯坦在這些討論過程中不斷受到啟發(fā)，陸續(xù)發(fā)表了5篇震驚物理學(xué)界的論文.愛因斯坦就是通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)成為20世紀(jì)的科學(xué)巨匠.從愛因斯坦成功的典型事例中可以看出培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立創(chuàng)造精神、合作精神和求證精神的重要作用.

在基礎(chǔ)教育新課標(biāo)實(shí)施的過程中，教師要根據(jù)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教育對(duì)象的年齡特征、心理特點(diǎn)、知識(shí)基礎(chǔ)等，組織一些類似于愛因斯坦當(dāng)年開展的教學(xué)研究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生積極開展合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí).例如，在高中物理教學(xué)中，“研究自由落體運(yùn)動(dòng)”這節(jié)課就是一個(gè)教師組織實(shí)施探究教學(xué)的課題之一.教師可以先表演4個(gè)生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)：將一頁紙和一本書從同一高度下落；將這一頁紙揉成紙團(tuán)后和這本書從同一高度下落；將兩張相同的紙片，一張揉成紙團(tuán)后和另一張紙片從同一高度下落；用牛頓管演示真空中雞毛和石子從同一高度下落.連續(xù)4個(gè)演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了良好的教學(xué)情境，有效激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，從而提出問題并建立自己的假設(shè).然后，教師再引導(dǎo)學(xué)生制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，指導(dǎo)學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并由學(xué)生自己總結(jié)出自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律.最后，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生課后查找有關(guān)資料，了解伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究在物理學(xué)史上的重大意義，從而使學(xué)生通過師生或生生合作探究物理規(guī)律的學(xué)習(xí)過程，了解物理學(xué)研究方法在物理學(xué)發(fā)展中的作用.教師精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)并有效組織教學(xué)過程，是促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐新型學(xué)習(xí)方式的關(guān)鍵.

2.5 抓住評(píng)估重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考

從科學(xué)家的科學(xué)研究過程中去探索如何開展創(chuàng)新教育，從而總結(jié)出物理教學(xué)方法，是一條“抓住評(píng)估重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考”十分有效的途徑.眾所周知，“自由落體運(yùn)動(dòng)”只不過是不同版本基礎(chǔ)教育物理教材中的一節(jié)課，而從伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的艱辛過程中總結(jié)出的思維方法，卻對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神意義重大.伽利略的成功經(jīng)驗(yàn)不僅在于他找出了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，更重要的是開辟了一條物理學(xué)的研究之路.教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，就必須用伽利略的研究方法.教會(huì)學(xué)生科學(xué)思維方法比教會(huì)學(xué)生知識(shí)更為重要，這是基礎(chǔ)教育新課程目標(biāo)中為什么將“過程與方法”列為“三維目標(biāo)”的原因之一.

“評(píng)估”是科學(xué)探究中的一個(gè)重要要素之一.如何提高評(píng)估的質(zhì)量？怎樣發(fā)揮評(píng)估在創(chuàng)新人才培養(yǎng)過程中的作用？愛因斯坦已經(jīng)為我們作出了榜樣，他在對(duì)伽利略的科學(xué)研究活動(dòng)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，所看重的并不是自由落體運(yùn)動(dòng)公式，而是伽利略的科學(xué)方法.愛因斯坦成功的秘訣之一就是他非常重視借鑒他人的科學(xué)方法.很多人都曾向愛因斯坦請(qǐng)教過成功的經(jīng)驗(yàn)，他說：“成功等于艱苦勞動(dòng)加正確方法加少說空話.學(xué)習(xí)知識(shí)要善于思考、思考再思考，我就是靠這個(gè)學(xué)習(xí)方法才成為科學(xué)家”.不難看出，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)探究中的科學(xué)方法應(yīng)該是評(píng)估的重點(diǎn)，抓住評(píng)估重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考，是實(shí)施“評(píng)估”這一科學(xué)探究要素的基本要求.教師在教學(xué)中實(shí)施“評(píng)估”這一科學(xué)探究要素時(shí)應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真開展自評(píng)和同學(xué)之間的互評(píng)，通過師生、生生之間的評(píng)估交流，為學(xué)生樹立學(xué)習(xí)榜樣，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到交流與合作的重要性，努力做到在合作中既堅(jiān)持原則又尊重別人.

廣大的教育工作者崇敬愛因斯坦，不僅僅是因?yàn)樗鶎懖l(fā)表的那些轟動(dòng)科學(xué)界的學(xué)術(shù)研究論文，而是他的科學(xué)探究精神、獨(dú)立精神和創(chuàng)造精神、科學(xué)思想方法、合作精神與合作態(tài)度、創(chuàng)新教育思想與成功經(jīng)驗(yàn)以及高尚的情感態(tài)度與價(jià)值觀，尤其是后者對(duì)我國正在進(jìn)行的新一輪基礎(chǔ)教育課程改革來說是一筆用之不竭的精神財(cái)富.

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