以高質量的探究學習促進核心素養的學科落地*

姚 旺

探究學習是課程改革倡導的學習方式，是生物教育中不可或缺的重要的教學組織形式。經過十幾年的理論探索及教學實踐，從課程標準到各版本教材，再到教師的教學設計和課堂活動，探究學習已經成為實際教學中的“家常便飯”，教師設計探究環節也已經輕車熟路。然而，有很多的探究活動與普通的課堂討論或合作學習混淆，探究學習質量不高，所以有必要對探究學習進行重新審視。

在中國學生發展核心素養中，第二項是“科學精神”，是個體在學習、理解、運用科學知識和技能等方面表現的價值標準、思維方式和行為規范。其基本要點表述為：理性思維、批判質疑、勇于探究。學生的科學核心素養在整體框架中占據舉足輕重的位置，在他們走出校園開始社會生活以后，學校教育培養的科學核心素養可以使其具備基本的科學知識和方法，有辨別真偽、理性判斷的能力和求真務實、勇于創新的精神。生物教師要在思想上認識，行動上支持，積極在生物課堂中探索核心素養“落地”的實踐路徑。本文以《植物與土壤》室外探究活動課為例，探討提高探究學習質量、促進核心素養學科落地的具體做法。

一、《植物與土壤》室外探究活動課案例

筆者曾在杭州市某學校擔任初中科學教師，當講到浙教版科學八年級下《植物與土壤》時，作了一個大膽的嘗試。該校地處杭州郊區，占地面積大，校園內有池塘、小樹林、灌木叢等，生態系統多樣性極為豐富，既然是學習土壤，為什么不把學生帶到室外去與自然來一次親密接觸呢？在整體設計和前期準備后，和組內教師共同研討了教學計劃。

（一）教學目標

1.知道土壤中有大量的植物和動物；對土壤的成分有初步的了解。

2.通過室外學習提高觀察能力、動手能力。

3.進一步熟悉科學探究方法，鍛煉提出問題的能力。

4.增強保護土壤、保護環境的意識。

（二）教學準備

首先在校園內實地調查，選取了幾塊適合學生進行學習的區域；設計了整章教學內容及進度安排；對于室外活動可能出現的問題進行預設并做好解決方案；將學生分組，選一名責任心較強的學生作為組長，單獨給組長開會，強調室外活動紀律性；讓學生從家里帶小鏟子等工具。

（三）實施過程

1.室外觀察階段。提前對全班同學說明室外活動的注意事項、觀察要點，并要求每組至少提出一個探究問題，之后由組長帶隊前往校園各處進行實地觀察，他們可以選擇教師事先選好的學習區域，也可以在向教師請示之后自行決定觀察地點。每組都需要填寫觀察記錄單，如下所示。活動結束后召集組長了解每組學生參與的情況。

第 小組觀察記錄單組長： 成員：觀察時間： 觀察地點：觀察記錄：提出問題：

2.探究學習階段。經過一個課時的室外活動，每個小組都上交了一份非常詳細的觀察記錄單，并提出了自己的探究問題，如：生活區周邊的土壤污染情況、小樹林土壤中的動物調查、水生植物與陸生植物的比較等。在每個小組確定了探究問題之后，學生利用課余時間討論研究方案、查找資料、開展研究、形成報告，期間教師隨時給予指導和幫助。最后再利用一節課時間讓學生作匯報展示。整個探究學習過程與本章教學進度并行，持續了約一個月，教學效果非常好。學生不僅像科學家一樣體驗了探究學習的整個過程，提升了科學探究能力，同時深化、拓展了課本知識，增強了保護土壤、保護環境的意識。這次探究學習一直為學生們津津樂道。

（四）教學反思

1.首先要保證學生安全。室外活動存在一定的風險，教師必須對環境有足夠的把握、對學生有足夠的信心才能實施。該校學生是寄宿的，校園環境封閉且學生很熟悉，中小學的室外教學不建議到開放、陌生的空間進行。

2.學生需要具備一定的探究基礎。此次探究學習學生是完全的主體，從最開始的室外探索提出問題到接下來的每一個探究環節，教師都只是從旁協助，不會主導過程，這就需要學生有科學探究的基本訓練，有一定的知識基礎和能力基礎，教師不能盲目放手。

3.注意課堂教學與探究學習兼顧進行。此次探究學習主要利用課余時間完成，由于是寄宿學校，所以學生之間、師生之間課外交流的機會很多，故能順利完成探究學習。而且教師在前期要作好規劃，探究學習要占用部分課堂時間，不能因此影響正常教學進度。

二、提高探究學習質量，促進核心素養培養的學科落地

（一）重視“體驗”，落實“學生主體”的教學理念

在上述教學案例中，學生對于土壤觀察活動表現出極大的熱情，從家里帶來小鏟子、鍬、桶等工具，平時不太喜歡科學課的同學也積極參與其中，學習興趣被激發，真正地體驗了探究學習的全過程，是教學中的完全主體。探究學習強調學生在掌握科學內容的同時體驗、理解和應用科學研究方法，掌握科研能力。“體驗”是指主體親歷某件事并進行反思，從而獲得認知和情感。“體驗學習”強調個體經驗對學習的意義，是指引導學生全身心參與到一定的設計好的情境中，通過體驗、實踐、反思、分享、行動應用等產生的情感態度價值觀以及促進對方法過程認知的學習方式。[2]7可以說，不僅是在探究學習中，其他教學方式都應該關注學生的體驗，這與“學生主體”的教學理念是一致的。現在有些科學教師只關注教學設計漂亮、課堂呈現熱鬧，安排很多學生活動，但有一些活動只會讓學生疲憊，體驗感很差。應秉持以學生為主體的理念，把他們放在教學的中心位置，同時也要關注其自身的體驗，要看學生是不是真正融入課堂，有沒有被教師吸引，有沒有得到啟發思考，是否通過活動實現了預設的教學目標……

（二）開放情境，營造創新思維的發展空間

教師經常會有這樣的經歷：布置給學生一個開放性作業，當看到他們交上來的作品時往往會感到驚喜，其完成質量和精彩程度超出預期。學生的創造力、想象力是需要空間來施展和發展的，科學課堂特別是探究學習就能提供很多好的契機，教師要引導學生充分參與和體驗，以促進其創新思維的發展。在本文所述案例中，室外活動其實只是科學探究的第一個環節，即提出問題，之所以在這一環節要花費1課時，其一是因為學生對于土壤生活經驗太少，他們從小就沒有接觸過泥土，需要時間觀察、體驗；其二是“提出問題”本身就是探究學習至關重要的環節，一個好的問題具有真實性、具體性和解決的可能三個特征。[4]探究始于問題，在真正的科學研究中也是如此，讓學生體驗探究，也應該盡量模擬真實的問題情境來啟發其創新思維。

（三）保證質量，發揮科學探究的教育功能

科學探究之所以在課程改革中被大力倡導，原因在于這不僅僅是一種教學形式，更具有重要的教育教學功能。學生充分體驗的科學探究過程能有效保持其對自然的好奇心，提高參與學習的熱情，并體驗探究過程的喜悅和艱辛；能有效促進他們習得科學探究思維的方式、方法和能力，主動建構具有個體意義的科學知識和技能；還有利于學生更多地接觸生活和社會，從而領悟科學、技術與社會的互動關系。[3]如案例中所述，1課時的室外活動遠比幾節課堂教學的效果要好，落實了教學內容，達成了教學目標，更重要的是學生有機會走出課堂，體驗探究，使他們對自然有求知欲，在其內心留下了更深的印記。因此，科學探究的學習活動有利于科學知識、方法、技能、態度、情感在學生自身人格中的內化，只要教師重視學生體驗，保證探究質量，充分發揮科學探究的教育功能，就能使學生的科學素養得以有效提升。

（四）打破限制，探索學科融合的可行方式

在這次探究活動中，有一組學生關注的是土壤受污染的問題，這涉及一定的化學知識，雖然有些超出其認知范圍，但他們通過自學和請教化學老師，也圓滿地完成了探究。結合真實生活情境嘗試選取并構建跨學科的內容主題進行課程設計，已逐漸成為各經濟體的普遍策略之一。[5]國內的浙江、江蘇、廣東也進行了初中科學綜合課程的改革，有成功的經驗，也存在實際問題。在分科教學的地方，教師也應該以選修課、課外興趣小組等形式為學生提供跨學科探究學習的機會。除了筆者舉例的土壤專題，初中科學內容中的水、生命、空氣、微粒結構等專題，教師都可以打破學科限制，啟發跨界思維，融合生物、物理、化學，乃至數學、信息技術、藝術等學科，給學生機會探究他們感興趣的問題。當下很熱門的“創客教育”，其核心的理念及問題解決方案中必備的就是學科跨界，這為生物教師乃至所有一線教師提供了一個探索學科融合、培養核心素養的可行思路。

開展探究學習無疑是科學核心素養培養的有效方式。但是，一定要避免濫用探究、無效探究，在一些過于淺顯或深奧、無意義或重復的主題上安排探究只能是浪費時間，也消磨學生的學習興趣。做高質量的科學探究，教師要勇于走出課堂，跳出教材，利用多方面課程資源，結合他們的生活經驗、興趣和能力開發探究主題，把科學核心素養培養落到實處。

[1]美國國家研究理事會.美國國家科學教育標準[M].北京：科學技術文獻出版社，1999.

[2]劉平.基于體驗學習的科學探究過程的設計研究[D].上海：上海師范大學，2014.

[3]王春霞.“科學探究性學習的理論與實驗研究”課題組.探究式學習：含義、特征及核心要素[J].教育研究，2001（12）.

[4]徐學福.探究學習中的失敗探析[J].教育科學論壇，2006（5）.

[5]劉晟，魏銳，周平艷，師曼，王郢，劉堅，陳有義，劉霞.21世紀核心素養教育的課程、教學與評價[J].華東師范大學學報（教育科學版），2016（3）.