小学科学探究性学习的内涵探讨
对探究性学习内涵的理解,普遍存在一个误区,最常见的是把探究性学习仅作为一种学习方式,因而有人把探究性学习称为探究式学习,也许这是仅停留在教学方法论上的理解。实际上,探究性学习重在学习的性质,它更重要地体现为一种教学思想。正因为它是一种具有统帅作用的思想,探究性学习才能重新定位科学教育的目标与功能,使我们不得不变革课程的内容与实施办法,使我们不得不去关照儿童科学活动的特点,否则,新的科学教育课程改革的实施将无法获得思想上、理念上的依托。
从教学思想的角度来探讨探究性学习的内涵,笔者认为,探究性学习是一个能融合各种学习方式的开放系统,它以知识为载体,以具有儿童情趣的和既有科学价值与能力训练价值、又有社会价值的科学问题为学习的主干内容,以符合儿童科学认识活动规律的教学过程组织形式,在教师的促进下进行的一种充分自主而有效的科学学习活动。
1、依据探究性学习过程的特性,探究性学习是一个能融合各种学习方式的开放系统。
从学习方式的角度来说,探究是基于过程的科学学习的方式,但它绝不是唯一的科学学习的方式,各种学习方式有机并存恰恰能促进探究性的学习。我国的《科学(3~6年级)课程标准》中指出,“科学学习要以探究为核心”,并明确提出,“探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式”。这些理念的明确提出,无疑推动了我国科学教育理论的发展。在此认识下,在感到耳目一新之余,有人产生了把探究性学习教条化、理想化的倾向,转而对其它教学方式持怀疑态度。而依据探究性学习过程的特性,笔者认为,探究性学习是一个开放系统,具有包容性。在探究的不同阶段或由于探究的内容不同,我们需要采用不同的教学方法。比如,在探究学习的起始阶段,教师需要用讲述的方式向学生传授观察记录的方法;在讨论阶段,教师要运用一定的启发式方法挑起矛盾,使讨论更深入;在学习了新的概念后,教师要用掌握学习的技巧向学生出示一些变式(如“鳝鱼是不是鱼”这类问题),以使学生更充分地理解概念;在进行通过查阅资料的学习时,教师在学生占有资料不足的情况下,要对有关的科学事实进行讲授,等等。因而笔者认为,探究性学习从方法论上来说是着重于教学或学习过程的方法,而依据探究性学习过程中的内容和形式的不同,其它教学法可以发挥各自的长处作用于其中。因此,我们必须正确地看待探究性学习与其它教学法的关系,诸如有意义接受学习、掌握学习、范例教学、非指导性教学、启发式教学等等。这些先进的教学形式都是在反对传统教学过分注重灌输的背景下产生的,实质上也含有“探究”的某些因素。探究性学习虽然与其它的教学法有相对独立性,但与其它的教学法也有共通之处。所以,我们不仅不应当加以排斥,反而要善于从中吸取长处,以促进探究性学习自身的完善与发展。那种认为探究性学习高于一切,是一种完美的教学形式,从而将其与其它教学对立起来的做法,是片面的、极端的、有害的,也有悖于探究性学习的精神实质⑸。
2、探究性学习的总原则是:科学教学要符合儿童科学认识活动的规律。
既然是探究性地学习科学,那么科学教学就必须符合儿童科学认识活动的规律,而不能主要采用灌输式的和传授式的教学方法了。爱因斯坦曾经把科学定义为“探求意义的经历”,这句话虽然说的是科学,但这句话同样适用于科学教学。首先,科学教学是一个指导学生探究的过程(经历)。从科学教学活动本身来讲,它是对科学活动的一种特殊形式的反映,就像刘默耕所说的那样“学科学就要根据科学的本性来办事” ⑹。在科学教学活动中,与科学研究一样,都要涉及提出问题、猜想结果、制订计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、用语言符号表达与交流等活动。从科学教学的目的来讲,就是要指导儿童学习“像科学家那样探索大自然”。从儿童的天性来讲,儿童对科学对大自然有着天生的好奇心,他们希望通过自己的亲身实践去发现科学的真谛和大自然的奥秘。这些科学活动本身是源于儿童内部的需要和兴趣,是一种持续时间长、强度大的内部动机。利用这个动机,将科学教学中的学习活动设计成一种探索式的、研究式的或发现式的,自觉而自动的学习将自然而然地产生。
其次,科学教学是指导学生探求意义的过程,这个“意义”包含两层意义:一个层面是指科学新知,第二个层面是这些科学新知还必须是有价值的(关于这两点,参见后文3、4的阐述)。因此,我们认为,“科学教学要符合儿童科学认识活动的规律”是设计探究性课堂的一个总原则。
3、探究性学习要以知识为“载体”。
我们接着来阐释“意义”的第一个层面:科学教学是指导学生探求科学新知的过程。首先,科学知识是科学学习的目标之一,如果否认这一点,探究性学习探究什么?科学的“意义”何在!其次,科学知识是探究性学习的基础,没有一定的科学知识作为基础,探究性学习又怎能起步?所以,刘默耕一针见血地指出:知识是“载体”⑺。
当前,有这样一种看法,认为探究性学习重探究过程轻知识结论,因为探究过程的训练是使学生终生受益的。这种看法看似强调教学过程,重视学习方法,实则是要将教学方法与教学内容相分离,孤立进行探究的过程技能的训练。但认为起假设作用的概念和原理性知识无足轻重,其结果必然演变为徒有形式的机械练习或无理论指导的盲目摸索⑻。在这种看法的影响下,新的实验教材中也不乏这类课程,如《连通气球》、《马铃薯在水中是沉还是浮》,等等,这些都是不求甚解,追求新奇体验的课,学生上完课后除了感到新奇之外,对其中的科学奥妙无法进行真正的探究。诚然,探究过程的充分体现,的确改变了学生的学习方式,但对知识结论的过分蔑视,别说学生学到了什么,长此以往,就连学生的学习也总是处在失败中的,“探不探究出结论无所谓”吗。长期下去,没有科学知识目标的达成,没有成功的体验,总是失败的“探究”是不可能使学生学会如何进行科学探究的,又怎谈得上使学生终生受益呢。当然,精心设计或信手拈来的一些探究没有知识结论的反例也是需要的。让学生由此而了解探究并不总是成功的,老师和同学都会犯错误,而且通过这样的反例,让学生自己总结或猜测“这一次”探究失败在哪里、如何改进等。这样的教学,虽然在知识上没有结论,但在探究上却有了这样的一些有价值的收获。
过于重探究过程,最令人担心的是极可能造成的经验主义的倾向。就像兰本达所描述的:“儿童们各自从事自己的实际活动,只注意眼前的实际事物,东试试,西试试,探索一些孤立的性质而回避形成概念,既不管过去,也不问将来”。由此形成的儿童对科学的认识就会趋向片面,更不可能形成辩证唯物主义的“全面看问题”的观念⑽。
“重探究过程轻知识结论”,从逻辑上来讲也是说不通的。完整的科学探究过程应该包括从发现问题、提出假设、直到得出对问题的解释(结论)、以及验证结论等,没有得出结论这个环节,就不是完整的科学探究过程。也许有人认为,科学家的研究在很多情况下是失败的,没有得出结论,这不也是一个科学过程吗?但这个过程严格来讲还是在进行中的,人类对某一科学问题的研究必定最终是要获得结果的,既使这一过程有时很漫长。
持这种看法的人还认为,知识是在变化的,所以现在学不学得到科学知识并不重要。当然,对于小学科学教学来说,小学生学到的科学知识主要是处于前概念水平的,有些是不精确的,到了中学还要重新学习的。但是,这些前概念水平的科学知识并不是错误的,它只不过是为了适应儿童的认识水平做了更浅显的表述罢了。而且,这些科学知识是从人类几千年来的积淀中选取的稳定的那些最基础的部分。正如美国《科学素养的基准》一书中所指出的:事实上,重要的是不要过分地渲染“科学总在变化”这一主题,因为科学知识的主体是非常稳定的,在缓慢的修正之中发展着,并且渐渐地扩展其边缘⑾。
4、探究性学习的内容应以富有儿童情趣的(心理价值)、既有科学价值与能力训练价值、又有社会价值的科学问题为主干。
科学探究始于科学问题,对科学问题的探求可以获得科学新知。我们再来探讨科学新知的价值问题,即“意义”的第二个层面。
确定好科学课中要探究的科学问题直接关系到探究活动的训练价值。“在课堂上,一个有难度但又能让人得到果实、足以引发探究的问题,能激发学生的求知欲望,并能引出另一些有关现象发生的原因及方式的问题”,“有经验的教师会帮助学生将注意力集中在探究的问题上,使它们的探究活动既有趣又真正有所收获” ⑿。但我们到底该如何确定探究的问题呢?笔者认为,以富有儿童情趣、既有科学价值与能力训练价值、又有社会价值的科学问题应为主干。
科学家就是“长大了的孩子”,科学本身就是非常迷人的,天生的好奇心与科学探究活动就像珠联璧合。这就是科学能吸引那么多人乐此不疲的原因──科学的心理价值。对于儿童来说,富有儿童情趣、能激发儿童兴趣的科学问题,即能满足儿童心理需要的科学问题,是推动儿童科学活动的直接动机,所以我们应当首先考虑。这就要求科学教育要充分与儿童生活的方方面面紧密相联系。从我们过去的《自然》教材和现在的《科学》实验教材来看,虽都已考虑到,但并没有强烈地体现。有些课题很难引起学生的探究欲,如某《科学》教材中的《手》,虽然编者期望能藉此训练小学生对周围常见事物的观察,但由于其科学意味很淡,学生普遍表现出没有多大兴致。还有些课题可以延伸其社会价值的没有得到延伸,如《水》,整节课研究的就是一杯自来水:通过感官认识水是无色、透明、无气味、无味道的液体,学生同样也表现不出多少探究的兴致。为什么不能多用几种水呢?比如矿泉水、自来水、井水、池塘里的水、湖水、河水、海水、污染了的水、自然水体中饮用水源中的水、蒸馏水等等,就近找几种,水的种类多了,其中蕴含的能力训练价值、环保教育价值不就更丰富了么!脱离学生周围的自然与社会环境的探究教学,就像枯燥的小游戏,不仅学生学起来索然无味,而且使许多教师也感到无法顺利教学。丧失探究科学的兴趣和热情,科学素养的培养又从何谈起!
在世界科学教育中,“科学-技术-社会”(STS)的思想是极有价值的。STS体现的是科学精神与人文精神的融合,即我们培养的社会人,既要有科学求真求实的精神,又要有哲学关怀人生社会的胸襟,可以说,这也是我国素质教育所追求的最高境界。因此我们可以从人类社会发展整体的高度,把科学问题分为三类:科学方面的、技术方面的、科学技术与社会的关系方面的。从现在的科学教育的教材内容来看,科学方面的问题几乎占去了科学教育的全部,技术方面的特别是技术设计改变人类生活方面的非常薄弱,在现行小学自然教材中,只有诸如《搭纸桥》等少数课涉及,而科学技术与社会的关系方面的则大多限于有关环保的课题,直到现在新的“科学”实验教材才有所改观。
探究性学习的思想给小学科学教育带来的影响是全方位的,它推动着我们去思考小学科学教育的方方面面,从一个宏观的整体的综合的角度,设计出一个贯穿了探究性学习思想的小学科学课程体系,还有待我们去上下求索。


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