余慧娟 赖配根

课程专家就教师关心的问题答本刊记者问（三）

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，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科的教师也同样具有启迪、借鉴作用。

本期座谈专家：罗星凯 （教授、博士，广西师范大学基础教育课程研究中心常务副主任、科学教育研究所所长。主持承担教育部重点课题科学探究性学习的理论与实践研究”，为学科国家课程标准的研制以及后续的课程改革实验工作提供专题学术支持。）

记：我们知道，学生的科学学习要以探宄为核心。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？

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。“话”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的充满童趣的智慧火花;“动”表现为学生真正的动手动脑。具体到学生的科学学习，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。还要有一定的难度，否则就不能激起学生的兴趣，但又要能让学生尝到探究的成果，萁程度要足以引发学生探究、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的电路中电流的变化。观察、实验是获取科学事实和证据的最基本的方法，但不是惟一的途径，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，是科学探究的奉质特征之一。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，學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融为一体，应该是探究式教学所尽力追求的。

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，但基于间接经验的学习在学生的学习活动中仍然大量存在。要组织起有效的探宄性学习活动，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，也许基于间接经验的学习会更好。

对探宄性学习而言，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宄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。

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20010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宄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宄性教学会很有裨益。

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括动。相反地，在科学课堂教学中，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？当前特别需要加强哪些方面的工作？

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，如何在不止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，这才是最奥妙、最有魅力的一段，而对于学生来说，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中，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。因为不可想像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宄性学习活动。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。因为在科学教学实践中，我们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宄形象。

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，内心失去平衡从而努力恢复平衡，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探究的过程。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機会。

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！——发自探究课堂的惊叹号》一文见后面的案例选登）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。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，尽管科学探究性教学中，不能老是牵着学生的思维沿着教师预设的轨道行进，但探宄性教学实际上是一种精心设计的教学活动，而不等于课堂上杂乱无章一锅粥。在有效的活动设计方丽，一线教师也急需专业支持。作为国家基础教育课程改革项目中的专项课题组，我们也一直致力于设计开发经过教学实验的探究性学习活动，后面案例选登中的《密度概念的引入探究性教学设计》就是其中的一个实例。我们希望有更多的研究人员和一线教师加入到这样的工作中来，不断丰富和优化探究性教学活动的设计，使教师不再因为缺乏好的教学设计方案而放弃对探宄性教学的追求。