淺談探究式教學在科學教學中的應用

陳慶旦

摘 要：針對科學新課程（浙教版7～9年級）中如何實施探究式教學展開討論。主要闡述探究式教學在科學新課程中的應用原則、探究類型和具體運行模式。旨在能更好地將探究式教學運用到科學新課程中，提高每位學生的科學素養，全面推進新課程改革。

關鍵詞：探究式教學；探究目標；探究原則；類型；運行模式

20世紀80年代以來，以探究式教學為基礎重建初中綜合理科新課程已成為世界各國課程改革的突出特點。探究式教學是指在教師的引導下，學生主動通過觀察、實驗、調查、分析、交流等形式，積極地理解和構建知識，體驗知識產生的過程和方法運用，形成正確的科學態度和價值觀的一種學習過程和學習方式。

一、科學新課程的探究目標

二、探究式教學的應用原則

1.探究式教學面向全體學生，關照個別差異

開展探究活動時，教師要注意觀察學生的行為，防止一部分優秀探究者控制和把持局面，要注意引導每一個學生都對探究活動有所貢獻，讓每一個學生分享和承擔探究的權利和義務。當然，對于某些有特殊學習困難的學生和那些有特殊才能的學生，還要考慮利用其他時機（如：課外興趣活動）給予他們一些專門適合他們水平和需要的探究任務。

2.探究中要辯證地處理學生自主與教師指導的關系

探究學習強調學生的自主性，但不忽視教師的指導。應該特別強調教師適時、必要、謹慎、有效地指導，以追求真正探究中有所收獲，包括增進對世界的認識和學生探究素質的不斷提升，從而使學生的探究實踐得到不斷提高和完善。

3.探究過程中要強調學生之間的合作與交流

在整個探究過程中，由于經驗背景的差異，學生對問題的理解常常各異，在探究者的共同體中，這種差異本身便構成一種寶貴的學習資源。在討論中，探究者之間相互質疑，其觀點的對立及相互指出對方的邏輯矛盾，可以更好引發探究者的認知沖突和自我反思，深化各自的認識。他們在探究中合作、分享和交流可以使不同探究者貢獻各自的經驗和發揮各自的優勢，從而使探究者完成單個探究者難以完成的復雜任務。

4.應該給探究學習提供足夠的時間和空間

探究式教學往往需要小班額教學，需要充足的材料，需要更多的時間，需要課外來彌補。從時間方面來說，學生要有時間去試驗自己的新想法、沉思默想、展開相互討論。從班額和材料上來講，雖然并非所有的探究活動都需要強大的經費支持和人員配備，但一定的器材、設備、資料，一定的師生比例還是必須的，這樣才能保證學生有充分表達、師生交流的機會。

5.實施開放多元的評價體系

探究教學的評價是開放而多元的。它不僅要對結果進行評價，更要對過程進行評價，不僅對知識能力進行評價，還要對情感、價值觀進行評析。評價的方式可以采用自評和組內互評相結合。 三、探究式教學的類型

1.按探究的過程，可分為完整探究和部分探究

教學第四冊第四章第3節的“研究影響電磁鐵磁性強弱的因素”就可以安排完整的探究，可以得出比較完整的結論。但是，在“植物的呼吸作用”一課中，由于設備和學生的知識水平的限制，我們只能在課內開展部分探究，即探究植物是否進行呼吸作用？呼吸作用過程需要消耗什么氣體？至于植物呼吸作用時是否消耗有機物，氣體進出的通道在哪兒等，仍無法很好地在這節課中實施探究，但隨著學生知識水平的提高，知識結構的不斷完善，在今后，我們仍然可以逐步開展探究，實現對植物呼吸作用的完整探究。

2.按獲取信息的來源，可分為接受式探究和發現式探究

在接受式探究學習中，信息由學生主動從現有資料或互聯網等其他資料中直接搜集，或者向有關人士直接詢問或搜集現成的信息、最多只需略加整理即可。如：“宇宙中的地球”一課的設計就是典型的接受式探究。

具體如下：

而在發現式探究中沒有現成信息可以直接搜集，必須由探究者經過觀察、實驗、調查、研討等活動過程，通過整理分析來獲得或發現。

3.按探究性學習的組織形式，可分為實驗探究、調查探究和理論探究

在課堂教學中，教師肯定經常開展實驗探究，包括演示實驗、學生分組實驗，如：“觀察蝸牛”等均可采用實驗探究。但探究教學中，沒有必要也不可能都采取實驗探究，比如，在“激素分泌不正常的癥狀及對日常生活的不利影響”中對目前的學生而言，只能采用查閱資料或從醫生那里獲取信息了。

四、探究式教學的運行模式

1.探究內容的選擇

探究式教學的內容選擇必須依據以下兩個原則：一是內容上應該是學科領域中的核心知識，對提高學生的理解能力具有重要價值。二是難度上應適合學生所處的年齡特點和能力水平。

2.探究式教學的課前準備

探究活動是以學生為主體而開展的，課前教師必須深入了解學生的知識儲備量、心理年齡特征，查找大量的相關資料，預測可能發生的一切問題，使整個探究活動得以順利開發。

3.探究過程

探究式教學包含五個基本過程要素，即：問題、猜想、證據、解釋、交流，那么探究過程也應按以下流程展開：

（1）創設情境，提出問題

一個高質量富有挑戰性的科學問題能激發學生的求知欲，激活學生的思維，讓學生有一個明確的目標指向，引導他們以高度的注意、高漲的熱情進入下一環節的學習。例如，在“植物的呼吸作用”的設計中，筆者是這樣設計問題情境的：

展示：一個養著水草和金魚的金魚缸。

問題一：金魚在水中需要氧氣進行呼吸嗎？

問題二：水草也需要氧氣進行呼吸嗎？

問題三：植物需要吸進氧氣排出二氧化碳進行呼吸嗎？

（2）進行猜測，提出假說

猜測和假設，能激發下一步探究的動機。但是，教師這時對學生的猜測不能作對錯的評價，應該都予以肯定。不過為了減少探究的盲目，教師應該對學生的眾多猜測適當進行排除并加以歸類。如：“浮力的大小與什么因素有關”的教學中，學生可能會出現以下的猜測：液體的密度、液體的體積、物體的形狀、質量、體積、密度、浸入的體積、重力等等。這時面對眾多的猜測教師應該先予以肯定，然后引導學生排除液體的體積這種猜測，然后再對物體的質量和重力合二為一，再設計實驗排除物體的密度和質量與浮力的大小無關，最后剩下液體的密度和物體排開液體的體積兩種猜測，然后再進行定量上的探究。

（3）設計方案，獲取證據

此環節是對我國傳統的“開而弗達”啟發學生學習的正確運用和進一步發展，教師要根據學生的知識儲備和實際能力，盡可能放小步子，引導學生自主探究。如：在教學“影響導體電阻的大小”時，由于影響的因素多，可以采取分步研究。

①在學生上節課學習的基礎上，問：不同材料的金屬導電能力一樣嗎？從而得出：導體的電阻與導體的材料有關。

②學生猜測影響導體電阻大小的其他因素。

③引導學生是否分步研究每一個影響的因素？應該控制哪些變量？怎樣控制？如何設計實驗表格？如何設計電路圖？如何判斷導體電阻的大小？應該選擇哪些實驗器材？

（4）獲取證據，論證假說

這一環節是上一環的總結和升華，學生要從證據中提煉出本質進行解釋，對科學問題做出回答。并且通過借助其他小組的解釋，特別是那些體現出科學性理解的解釋，來論證自己提出的假說。

（5）學生交流，集體評價

這是探究教學中體現多維互動（小組互動，生生互助，師生互動）的重要環節。可以采取學生匯報、教師提問、學生質疑、組內討論、組間討論、信息反饋、教師點評等互動的形式開展。

五、探究式教學對教師的要求

1.教師要從強調教學結果轉向教學過程

只有把注意力從課堂教學的結果轉向課堂教學的過程，才是提高教學質量的重要保證，只有讓學生理解知識的建構過程，才是真正掌握知識、運用知識。探究式教學要給學生足夠的思維展現的時間和空間，在某一時期內也許不能很好地完成常規的教學速度，但從長遠看，學生的思維將得以發展，能力得以培養。

2.探究問題的設計應盡可能考慮學生感興趣的話題

青少年心理學家認為，動機是學習的動力源泉。若能解決學生平時關心感興趣的問題，更能激起他們的求知欲，保持高漲的探究熱情，有利于提高他們的科學素養。

3.教師要充分傾聽學生的見解

教師在探究過程中要重視學生對各種現象的理解。首先傾聽他們現在的想法，包括正確的、不夠正確的甚至完全錯誤的。并洞察他們這些想法的由來，鼓勵學生之間相互交流和質疑，了解彼此的想法，再抓住機會適當地擴大漏洞，展開討論或探究。

4.教師要針對不同的年級、不同的知識內容，對探究水平提出相應的要求

總體來講，初中學生除了應該學會系統的觀察外，還應該能夠進行精確測定，并學會確定和控制變量。學生還應該學會運用計算機查詢、檢索、收集、存儲、組織、總結、顯示并解釋數據，并在此基礎上預測和構建模型，還應該學會通過批判性和邏輯性思維建立證據和解釋之間的關系。同時，學生還應該學會把數學運用在科學探究的各個方面，并認識到不同性質的問題需要進行不同的科學探究。

總之，在科學新課程教學中，我們應該根據教學內容的實際情況和學生的不同特點，適時適量地開展形式多樣的探究活動。不僅只在課堂內開展探究式教學，還要將探究活動在時間和空間上延伸到課外活動。只有這樣，才能更好地滲透科學新課程理念，才能更好地落實新課程的探究目標，才能更好地推進新課程改革，才能培養出新世紀高素質人才。

參考文獻：

[1]何克抗.孔子教育思想與教育的四大支柱.教育技術通訊，1998.

[2]任長松.探究式學習.教育科學出版社，2005-02.

（作者單位 浙江省溫州市繡山中學）

編輯 楊兆東