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科學(xué)探究的指導(dǎo)性問題探析
摘 要：盡管學(xué)生在科學(xué)探究時(shí)經(jīng)歷與科學(xué)家相似的活動(dòng)及思維，但受學(xué)生認(rèn)知水平、班額大小、課時(shí)分配等內(nèi)外因素的影響，學(xué)生的科學(xué)探究有別于科學(xué)家的科學(xué)探究，學(xué)生需要在教師指導(dǎo)下進(jìn)行探究，其指導(dǎo)程度可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
關(guān)鍵詞：學(xué)生；科學(xué)家；科學(xué)探究；差異
一、問題的產(chǎn)生
自我國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革啟動(dòng)以來，探究教學(xué)已成為科學(xué)教育界的研究熱點(diǎn)。但迄今為止，人們對(duì)科學(xué)探究的某些問題仍沒有統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。例如，我國(guó)《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)科學(xué)探究是這樣描述的：學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中，通過經(jīng)歷與科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過程。但是，科學(xué)家的“過程”是怎樣的?學(xué)生的探究應(yīng)該“相似”到什么程度?這對(duì)于缺乏科學(xué)探究經(jīng)歷的我國(guó)教師來說，很容易造成不同的理解。理解的差異必然導(dǎo)致教學(xué)行為的差異，如對(duì)同樣的探究?jī)?nèi)容，有的教師指導(dǎo)很少，有的教師指導(dǎo)較多。有學(xué)者對(duì)后者斥之為“他主性、控制性強(qiáng)”、“學(xué)生自主建構(gòu)空間有限”，似乎教師應(yīng)該完全放手，這樣才像科學(xué)家的探究過程；但也有學(xué)者持不同看法，“探究教學(xué)就是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，為獲得科學(xué)素養(yǎng)，以類似科學(xué)探究的方式所開展的學(xué)習(xí)活動(dòng)”，這種看法則強(qiáng)調(diào)教師在學(xué)生科學(xué)探究中的指導(dǎo)作用。這種認(rèn)識(shí)差異不是個(gè)案，它反映了一個(gè)教師很關(guān)心的重要問題：教師在學(xué)生的科學(xué)探究過程中應(yīng)起什么作用?
二、兩種科學(xué)探究觀
要弄清教師在探究過程中的作用，就必須先弄清科學(xué)探究是怎樣的。然而，由于科學(xué)探究的復(fù)雜性，國(guó)際科學(xué)教育界對(duì)科學(xué)探究也沒有統(tǒng)一的界定。Woolnough(1990)認(rèn)為，科學(xué)探究是一個(gè)不太整齊的過程，它未必有一種方法，可能有多種方法，這與研究者的靈感、直覺、興趣、世界觀等主體特征有很大關(guān)系。而Hodson(1993)則進(jìn)一步認(rèn)為，真實(shí)情境中的科學(xué)探究是一個(gè)流體，探究中的決策和行動(dòng)依賴于情境，而探究的每一步都會(huì)以某種方式改變情境，下一步的決策和行動(dòng)將建立在新情境中。盡管持類似看法的研究者對(duì)科學(xué)探究的界定都不一樣，但都反對(duì)把科學(xué)探究分解成子過程，否則將使科學(xué)探究失去本來面目。在他們那里，科學(xué)探究能力被描述成“緘默知識(shí)”，而這種“緘默知識(shí)”不可明確地教，只能通過體驗(yàn)而內(nèi)化，因而學(xué)習(xí)科學(xué)探究的有效途徑就是在真實(shí)情境中做科學(xué)探究，并由一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的教師提供支持、批評(píng)和建議。
但是，加涅認(rèn)為，盡管不同科學(xué)家的探究過程不相同，但其探究活動(dòng)仍存在一些相同的關(guān)鍵特征或要素，如觀察、分類、描述、操作定義、假設(shè)、控制變量、實(shí)驗(yàn)、解釋數(shù)據(jù)、形成結(jié)論等。加涅把這些要素和學(xué)習(xí)聯(lián)系起來，聲稱學(xué)生掌握了這些過程技能，就能逐漸掌握復(fù)雜技能，直至從事復(fù)雜的科學(xué)探究。這種看法不無道理，科學(xué)家從事科學(xué)探究類似于運(yùn)動(dòng)員打籃球，不同運(yùn)動(dòng)員在比賽中的動(dòng)作流程、風(fēng)格等未必一樣，但這并不能否認(rèn)籃球運(yùn)動(dòng)有些基本的動(dòng)作要素，因此體育教師常常在教學(xué)中讓學(xué)生練習(xí)這些分解的基本動(dòng)作，如運(yùn)球、傳接球、三大步上籃、扣籃等基本動(dòng)作，待學(xué)生把這些基本動(dòng)作學(xué)會(huì)后，再整合，直至熟練運(yùn)用，帶有個(gè)人特征。
也許，以上兩種科學(xué)探究觀都是合理的，不應(yīng)互相排斥。正如后現(xiàn)代科學(xué)所言“對(duì)同一事實(shí)不會(huì)有中心、唯一的描述，而是存在著非中心的多元描述，這些描述都是從不同角度對(duì)事物的透視，它們之間是“平權(quán)”的，都有其價(jià)值所在�！钡鄬�(duì)而言，建立在過程要素基礎(chǔ)上的探究教學(xué)目標(biāo)和評(píng)價(jià)目標(biāo)明確，操作性強(qiáng)，因而對(duì)在起源于20世紀(jì)60年代的國(guó)際科學(xué)課程改革產(chǎn)生了相當(dāng)大的影響。不同的是，后來的研究者或研究團(tuán)體提出的特征或要素各有側(cè)重，有多有少，但沒有本質(zhì)差異。應(yīng)該說，我國(guó)后來開發(fā)的各門自然學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)就是以此為參照的，只是語言表述有所差異，但沒有實(shí)質(zhì)性差異。
三、教師的指導(dǎo)作用 第一文庫(kù)網(wǎng)
從操作角度來看，我們也可以把科學(xué)探究的特征或要素理解成科學(xué)探究的基本程序。盡管反對(duì)者說，這些程序只是科學(xué)家報(bào)告其研究的程序，并非真正的科學(xué)探究活動(dòng)程序。但是，開展探究教學(xué)數(shù)十年的西方國(guó)家已通過實(shí)踐證明，以這種基本程序?yàn)榛A(chǔ)，采用不同的變式，是行之有效的。為便于討論這些變式，我們?cè)趫D1中用橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別表示教師的指導(dǎo)程度和探究的開放程度兩個(gè)維度。從左往右，教師指導(dǎo)越來越少、學(xué)生自主越來越多；從下往上，探究任務(wù)結(jié)構(gòu)性越來越差、開放性越來越大。在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)學(xué)生發(fā)展水平、教學(xué)目標(biāo)、班額大小、課時(shí)多少、器材多少等因素，調(diào)整教師的指導(dǎo)程度和探究的開放程度，從而獲得對(duì)應(yīng)于A、B、C、D、E和F等點(diǎn)的不同探究教學(xué)變式。
圖1是在整體上調(diào)整，當(dāng)然也可以在具體要素上調(diào)整。例如，調(diào)整教師在每一要素上的指導(dǎo)程度，可得到表1的結(jié)果。
從表的右欄到左欄，師的指導(dǎo)和幫助越來越少，學(xué)生探究的自主性和獨(dú)立性越來越強(qiáng)，越來越接近與實(shí)際的科學(xué)探究。盡管不能簡(jiǎn)單地劃分探究教學(xué)為多少個(gè)類型，但為討論方便，這里還是把科學(xué)探究大致劃分為開放型探究、指導(dǎo)型探究、結(jié)構(gòu)型探究。不同類型的探究活動(dòng)有著其相應(yīng)的教育功能，教師可以根據(jù)教學(xué)需要和學(xué)生實(shí)際情況，選擇或設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)奶骄款愋�。美�?guó)學(xué)者Germann認(rèn)為，科學(xué)探究類似于認(rèn)知心理學(xué)的產(chǎn)生式系統(tǒng)，學(xué)生完成探究的每一步驟不僅取決于相關(guān)知識(shí)和技能，還取決于先前步驟的完成質(zhì)量。因此，如果在教學(xué)中采用開放型探究，一旦某個(gè)探究環(huán)節(jié)失敗，下面環(huán)節(jié)也會(huì)失敗，以至發(fā)生連鎖反應(yīng)，這容易挫傷中下水平學(xué)生的探究熱情。顯然，如果在評(píng)價(jià)中采用開放型探究，學(xué)生將連續(xù)失分，這是不公平的。為此，Germann開發(fā)了指導(dǎo)型探究，即教師在學(xué)生每進(jìn)行下一步探究之前，幾乎都給學(xué)生提供上一步驟的范本答案(model response)(即正確的、但不是唯一的答案)，引導(dǎo)學(xué)生完成探究。由于該方法的教學(xué)效果顯著，不僅被很多教師采用，后來還被采用在美國(guó)密蘇里州大規(guī)模的科學(xué)探究能力表現(xiàn)性評(píng)價(jià)中。
應(yīng)該說，開放型探究適合高水平學(xué)生，而指導(dǎo)型探究適合中下水平學(xué)生，適合探究教學(xué)的初始階段。無疑，與開展了探究教學(xué)幾十年的美國(guó)相比，我國(guó)的探究教學(xué)處于比較稚嫩的初始階段，指導(dǎo)型探究將是我國(guó)探究教學(xué)的主流形式之一，其指導(dǎo)程度可以隨教師探究教學(xué)水平的提高和學(xué)生探究能力的增強(qiáng)而減少。但一些學(xué)者對(duì)此有不同看法，認(rèn)為學(xué)生科學(xué)探究的本質(zhì)與核心是自主建構(gòu)，對(duì)教師的指導(dǎo)持批評(píng)態(tài)度。但理論和實(shí)踐已反復(fù)證明，過于強(qiáng)調(diào)自主建構(gòu)，很容易走向忽視社會(huì)性建構(gòu)的另一極端。例如，課改啟動(dòng)以來，一些教師受激進(jìn)建構(gòu)主義的影響，在學(xué)生“自主探究”遇到困難時(shí)，任其“自主、交流、合作”；對(duì)于學(xué)生各種各樣的“探究結(jié)論”，教師一律給予稱贊，生怕傷害學(xué)生探究熱情等等，這樣勢(shì)必會(huì)給學(xué)生這樣一個(gè)體驗(yàn)：科學(xué)探究原來就是這樣任意和浪漫。激進(jìn)建構(gòu)主義思想已在國(guó)內(nèi)產(chǎn)生了負(fù)面影響，以至有國(guó)內(nèi)學(xué)者批評(píng)“我國(guó)社會(huì)現(xiàn)階段并不是如有些人所想象的那樣已進(jìn)入后現(xiàn)代社會(huì)，‘科學(xué)主義’或‘工具理性’肆虐了。”其實(shí)，即使在激進(jìn)建構(gòu)主義發(fā)源地的美國(guó)，也主張“科學(xué)教師就是科學(xué)界在課堂上的代表”。這明白地告訴我們，畢竟學(xué)生不是科學(xué)家，認(rèn)知水平有限，沒有教師的指導(dǎo)，其探究將是盲目、低效甚至無效的。
四、結(jié)論
盡管學(xué)生在科學(xué)探究時(shí)經(jīng)歷與科學(xué)家相似的活動(dòng)及思維，但與科學(xué)家的科學(xué)探究還是有區(qū)別的。科學(xué)家是做真實(shí)的科學(xué)探究，其探究是開放性的；而學(xué)生是學(xué)習(xí)如何做科學(xué)探究，況且受認(rèn)知水平、班額大、時(shí)間緊等內(nèi)外因素的制約，必然需要教師指導(dǎo)。當(dāng)然，可以根據(jù)實(shí)際情況的變化調(diào)整教師的指導(dǎo)程度，如學(xué)生的探究能力提高了，可以逐步減少教師的指導(dǎo)�？傊骄拷虒W(xué)應(yīng)該多樣化，開放型探究、指導(dǎo)型探究、結(jié)構(gòu)型探究等各有用場(chǎng)。
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（責(zé)任編輯：李雪虹）
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