科学探究的基本理念 

江苏省南通师范学校   陈 建(226006)

20世纪80年代后,世界性的科学教育改革风起云涌,人们在总结和反思的基础上,认识到基础教育改革的出发点在培养现代社会所需要的高科学素养的公民,科学探究学习被提到了课程理论与实践的重要位置上。按新的课程标准,我国在小学三至六年级将开设科学课。教育部制订的《科学(3~6年级)课程标准》(实验稿)中,科学探究占有重要的地位:“科学学习要以探究为核心”是课程的基本理念之一;科学探究被列入课程的重要目标;内容标准中还明确地提出了科学探究的目标和要求;在课程实施建议中,也明确提出“让探究成为科学学习的主要方式”。小学科学课程教学活动中,“探究”必将为众人关注的亮点。

一、科学课程中突出探究的重要性

自然界是可以被认识的,科学探究是认识自然最有效的途径。从培养科学家来说,强调科学探究式的学习无疑是完全必要的,但对基础教育而言,是否需要那么突出科学探究呢?

首先我们从普通公民解决问题的角度来看,作为一个现代社会的公民,要解决日常生活和工作中的种种问题,科学探究是有效的途径和方法。从我们平时遇到的诸如肚子疼了、手电筒灯泡不亮了,以至烧鸭汤时鸭块啃不动,是煮的时间过长、过短、火过大还是过小等等,都涉及到一个类似科学探究的过程,科学探究式的学习能帮助我们学会生活。同时我们看到,科学探究在社会科学和生活的各个领域都有广泛的迁移性,如我们社区要不要把绿地改为高楼、我们的乡镇要不要办一个造纸厂等等问题的解决,都有一个科学的过程和方法的问题。学生虽不以新的发现、发明为学习的任务,但他们需要学会探究,这样才能在一个变化日趋迅猛、竞争日趋激烈的世界中成为一个合格的公民。

发展学生的科学素养离不开科学的学习过程。科学的核心是探究,教育的重要目标是促进学生的发展,科学课程应当体现这两者的结合。突出科学探究的学习方式,应给学生提供充分的科学探究机会,让学生通过手脑并用的探究活动,体验探究过程的曲折和乐趣,学习科学方法,发展科学探究所需要的能力并增进对科学探究的理解。

科学探究式的学习,对于学生保持对自然的好奇心、理解科学的思想观念、形成科学态度、情感、价值观,有不可替代的作用。许多重要的科学素养的目标,离开科学探究的学习过程是无法真正感受、领悟和理解的。科学探究还是一种理解科学知识的重要策略,因为科学探究中需要知识,通过探究的过程能有效实现对知识的意义建构和深层次的理解。

新的课程标准突出了科学探究的重要性,将其放在科学教育的中心环节上,着力于发展每一个学生对科学的理解力和从事科学探究的能力。此次科学课程改革中提倡把知识的传授与科学探索的过程结合起来,让学生像科学家那样探索和思考,在积极参与科学探究的过程中逐渐对自然界有所认识。新课程所倡导的观念,将深刻地影响、引导着教学实践。

二、科学探究的目标

科学探究式学习的核心目标是提高科学素养,即提高学生科学探究所需要的能力和增进对科学探究的理解。从着眼于学生的发展、培养创新意识和实践能力的角度,小学科学探究式学习的具体目标为:

知道科学探究涉及的主要活动,理解科学探究的基本特征。

            能通过对身边自然事物的观察,发现和提出问题。

            能运用已有知识作出自己对问题的假想答案。

            能根据假想答案,制定简单的科学探究活动计划。

            能通过观察、实验、制作等活动进行探究。

            能查阅、整理从书刊及其它途径获得的科学资料。

            能在已有知识、经验和现有信息的基础上,通过简单的思维加工,作出自己的解释或结论,并知道这个结果是可以重复验证的。

            能用自己擅长的方式表达探究结果,进行交流,并参与评议,知道对别人研究的结论提出质疑也是科学探究的一部分。

三、 科学探究既是科学学习的主要方式,又是科学学习的内容

小学阶段,儿童对周围世界有强烈的好奇心和探究欲望。要满足他们想探索个究竟的需要,必须有一定的教育环境和适当的方法。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径,它能使小学生体验到探究的乐趣,获得自信,形成正确的思维方式。教学中应该尽可能地提供机会让学生在他们力所能及的范围内从事科学探究,使学生在积极参与科学探究的过程中逐渐对自然界有所认识。教材仅是教学的素材,课堂教学中要进行创造性的转化,要通过有计划、有步骤地展现教学情境,引导学生带着兴趣和关注去观察自然界的事物和现象,让他们在开展实验与调查、交流与分析和最终形成结论的过程中进行科学课程的学习,决不能把科学教育带入“读科学书”的路径,不能把科学教育中的“挖蚯蚓”、“玩陀螺”视为不务正业。当然,探究活动应掌握由简单到复杂、由教师扶着走到逐步放开、由模仿到半独立再到独立的过程逐步进行。很显然,在探究中,教师应当引导学生不断地提出问题,使学习过程变成学生不断提出问题、解决问题的探索过程;要指导学生收集和利用学习资源,帮助学生设计恰当的学习活动,并能针对不同的学习内容,选择不同的学习方式,比如,接受、探索、模仿、体验等,使学生的学习变得丰富而有个性;教师还要善于营造支持学生学习的积极的心理氛围,帮助学生对学习过程和结果进行评价。如江苏教育出版社出版的《科学》新教材,就力图突出探究为主的学习方式。每个教学单元都围绕研究内容指导学生搞一些独立研究,每学期都有一个自由研究。教材编写上亦体现了由“扶”到逐渐“放”的过程,第一册里所涉及的过程和方法,以观察、比较、分类为主,测量只局限在长度的测量和温度的测量,再逐册把过程和方法的内容加大。当然,探究不是惟一的学习模式,在科学学习中,灵活和综合运用各种教学方式和策略是必要的。

“科学探究”本身也是科学学习的内容,了解科学探究的内容和方法是科学课程的目标。观察、测量、实验、记录等过程技能的学习在探究学习过程中是不可缺少的,也是学生学习科学课程应该掌握的;发现问题、建立假设、实验验证等许多探究性的学习行为,有助于学生掌握探究未知世界的手段;初步了解科学思维方法,培养科学思维的能力,需要比较、判断、抽象、概括等多种思维形式协调活动。科学课程教学中倡导把科学当做一个过程、一个实践来对待,让学生像科学家那样去探究大自然的秘密、通过生动具体的实践活动自己去发现,学生在切身体验的过程中,逐渐领悟什么是科学,如何进行科学探究,如何应用科学知识、科学技能解决实际问题。显然,培养学生的探究能力,单靠教师传授间接经验是不可能的,必须通过他们的亲身实践才能获得。通过探究性学习不仅能使学生掌握科学知识,还能使他们在探究过程中掌握科学探究的程序与方法,养成实事求是、认真细致、独立探索、不怕困难、与人合作的科学态度及勇于开拓、勇于创新的科学精神。探究不是获得知识的“副产品”,它本身就是课程的内容和目标,而且是比知识更重要的内容和目标。

探究无疑需要时间,原来用讲授的形式,40分钟可以讲许多知识或者讲到一定的深度,而进行探究式的学习,也许只能有1-2个主题和不太多的知识点,似乎能力与知识不可兼得,怎么办?解决这一具体问题的关键在于解决观念的问题。如:“玩陀螺”是江苏教育出版社出版的《科学》新教材三年级的内容,由路培琦老师指导、辽宁李丹梅老师执教这一内容时,为了让学生做陀螺、研究怎样使陀螺转得更稳、研究色光混合,一张简单的纸片、一根小小的火柴,学生竟玩了两节课,还觉得没有玩够,但小小陀螺里面包含的很多科学道理(力学的、光学的、人的视觉的),都通过学生玩(探究)陀螺玩出来了。通过教师的引导,学生真正成了学习的主人。素质教育的重点是培养学生的创新精神和实践能力,发展学生自行探究的能力,是开发学生的创造力,培养学生的创造精神,造就千千万万勇于改革、勇于探索、自强不息的创造型人才的需要。

科学探究的思想影响科学学习的目标、内容、学习方式、学习评价和资源开发,这是一个新的课题。我们应当密切关注,并作出积极的回应!