指向探究能力發(fā)展 聚焦學(xué)教方式改進(jìn)
——浙江省2019年初中《科學(xué)》質(zhì)量監(jiān)測(cè)報(bào)告

王耀村 楊封友 汪 曉

浙江省中小學(xué)教育質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)2019 年初中《科學(xué)》監(jiān)測(cè)主要測(cè)試學(xué)生“科學(xué)探究能力”的發(fā)展?fàn)顩r，并從提出科學(xué)問題、設(shè)計(jì)探究方案、獲取和解釋證據(jù)、科學(xué)解釋現(xiàn)象、評(píng)價(jià)科學(xué)探究五個(gè)維度來開展測(cè)試。科學(xué)探究是科學(xué)的本質(zhì)特征，科學(xué)教育中所說的科學(xué)探究是指學(xué)生們經(jīng)歷與科學(xué)家相似的探究過程，以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、學(xué)習(xí)和掌握方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)[1]。它不僅可以使學(xué)生更加深刻地理解科學(xué)知識(shí)，更好地掌握科學(xué)方法，而且使學(xué)生得以親身體會(huì)科學(xué)精神的實(shí)質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)的情感、態(tài)度和價(jià)值觀，從而更有效地提高科學(xué)素養(yǎng)。本文主要基于監(jiān)測(cè)結(jié)果，聚焦學(xué)教方式改進(jìn)，探討存在問題、問題成因及教學(xué)建議，以期為科學(xué)教學(xué)提供參考，推進(jìn)科學(xué)探究教學(xué)。

一、存在問題

全省八年級(jí)學(xué)生的科學(xué)探究能力的總體表現(xiàn)良好，成績(jī)突出。監(jiān)測(cè)表明，學(xué)生科學(xué)探究能力等級(jí)A、B、C、D 的人數(shù)比例分別為28.9%、30.4%、28.8%、12.0%，有88.1%的學(xué)生達(dá)到了《科學(xué)》課程標(biāo)準(zhǔn)的基本要求，表明浙江省初中《科學(xué)》課程教學(xué)改革推進(jìn)了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展，但同時(shí)也存在一些問題。

1. 群體探究能力存在差異

學(xué)生群體以地域性質(zhì)、辦學(xué)性質(zhì)、學(xué)校規(guī)模、性別為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，其中地域性質(zhì)劃分為城市、縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村，學(xué)校性質(zhì)劃分為公辦、一般民辦、民辦民工，學(xué)校規(guī)模劃分為大、中、小、微。全體及不同群體學(xué)生在科學(xué)探究能力各水平等級(jí)上的人數(shù)比例如圖1。

圖1 不同群體學(xué)生在科學(xué)學(xué)科各水平等級(jí)上的人數(shù)比例

從地域性質(zhì)看，鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村學(xué)生達(dá)到學(xué)業(yè)等級(jí)A的人數(shù)比例為20.5%，比城市學(xué)校低16.4 個(gè)百分點(diǎn)，而學(xué)業(yè)等級(jí)D 的人數(shù)比例為16.4%，比城市高8.1 個(gè)百分點(diǎn)。從辦學(xué)性質(zhì)看，一般民辦學(xué)校學(xué)生達(dá)到學(xué)業(yè)等級(jí)A 的人數(shù)比例比公辦學(xué)校高31.8 個(gè)百分點(diǎn)，比民辦民工學(xué)校高出51.7 個(gè)百分點(diǎn)；而一般民辦學(xué)校學(xué)生學(xué)業(yè)等級(jí)D 的人數(shù)比例比公辦學(xué)校低10.4 個(gè)百分點(diǎn)、比民辦民工學(xué)校（37.1%）低34.7 個(gè)百分點(diǎn)。從學(xué)校規(guī)模看，大學(xué)校學(xué)生達(dá)到學(xué)業(yè)等級(jí)A 的人數(shù)比例為35.5%，高出中、小學(xué)校約7 個(gè)百分點(diǎn)，高出微學(xué)校16.4 個(gè)百分點(diǎn)，而微學(xué)校學(xué)生學(xué)業(yè)等級(jí)D 的人數(shù)比例為20.5%，高出大學(xué)校12.7個(gè)百分點(diǎn)。從性別看，男生學(xué)業(yè)等級(jí)D 的人數(shù)比例為14.4%，高出女生5.2 個(gè)百分點(diǎn)，男生學(xué)業(yè)等級(jí)A、B 的人數(shù)比例均低于女生4個(gè)百分點(diǎn)。

結(jié)果表明，鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村與城市和縣城相比有一定的差距，民辦民工、微學(xué)校成為全省科學(xué)教育事業(yè)的低洼，一般民辦學(xué)校群體A 等級(jí)人數(shù)比例顯著領(lǐng)先，男生群體比女生群體分化嚴(yán)重，不同群體學(xué)生科學(xué)探究能力存在差異。

2. 區(qū)域探究能力有待均衡

浙江省共11 個(gè)地級(jí)市、96 個(gè)區(qū)縣，為了解不同區(qū)域?qū)W生的科學(xué)探究能力情況，從水平等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)均分兩個(gè)角度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如下：

按市進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，學(xué)生達(dá)到學(xué)業(yè)等級(jí)A 的人數(shù)比例最高的市（35.2%）比最低的市（22.4%）高12.8個(gè)百分點(diǎn)，學(xué)生學(xué)業(yè)等級(jí)D 的人數(shù)比例最低的市（8.7%）比最高的市（18.2%）低9.5 個(gè)百分點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)均分最高的市（517.8）比最低的市（478.2）高39.6 分。按區(qū)縣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，學(xué)生達(dá)到學(xué)業(yè)等級(jí)A 的人數(shù)比例最高的縣區(qū)（47.0%）比最低縣區(qū)（14.0%）高33 個(gè)百分點(diǎn)，學(xué)生學(xué)業(yè)等級(jí)D 的人數(shù)比例最低的縣區(qū)（4.6%）比最高的縣區(qū)（28.3%）低23.7個(gè)百分點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)均分最高的縣區(qū)與最低的縣區(qū)相差近100分。

結(jié)果表明，不同市、不同區(qū)縣學(xué)生科學(xué)探究能力發(fā)展不均衡，差異較大，存在個(gè)別市、區(qū)縣學(xué)生在等級(jí)A、等級(jí)D、均分表現(xiàn)均處末位的現(xiàn)象。

3. 探究能力發(fā)展尚待協(xié)調(diào)

在科學(xué)探究能力的不同維度上，學(xué)生測(cè)試的平均得分率從高到低依次為“評(píng)價(jià)科學(xué)探究”維度（55.9%）、“提出科學(xué)問題”維度（52.4%）、“獲取和解釋證據(jù)”維度（46.0%）、“科學(xué)解釋現(xiàn)象”維度（43.4%）、“設(shè)計(jì)探究方案”維度（40.39%），如圖2所示。

圖2 全體學(xué)生科學(xué)探究分維度的平均得分率

結(jié)果表明，學(xué)生科學(xué)探究能力各維度的發(fā)展不協(xié)調(diào)，極差達(dá)15.5%；其中“設(shè)計(jì)探究方案”“科學(xué)解釋現(xiàn)象”維度尤需引起全省科學(xué)教師的重視。

二、問題成因

監(jiān)測(cè)顯示的問題，經(jīng)師生問卷的統(tǒng)計(jì)比對(duì)及相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，與以下現(xiàn)狀有密切關(guān)系。

1. 科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)開展情況差異大

科學(xué)探究依托于科學(xué)實(shí)踐，從探究走向?qū)嵺`是人們對(duì)科學(xué)教育認(rèn)識(shí)的發(fā)展。當(dāng)下，在基礎(chǔ)性課程中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與探究，在拓展性課程中進(jìn)行科技制作發(fā)明、項(xiàng)目化科學(xué)探究是大多數(shù)學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐的主要路徑，也是提升學(xué)生科學(xué)探究能力的關(guān)鍵載體。然而，社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，周期短、見效快的期望氛圍也影響著師生的學(xué)教心態(tài)，在短時(shí)間內(nèi)取得明顯效益的行為或策略易被人們所關(guān)注。開展科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，物品準(zhǔn)備繁瑣，活動(dòng)過程較長(zhǎng)，能力提升不易快速顯現(xiàn)，可謂費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、見效慢。因此，雖然知道開展探究教學(xué)有意義，但也易被部分師生所忽視。

在教師問卷關(guān)于“下列活動(dòng)在您校的發(fā)生頻率”與學(xué)生問卷關(guān)于“在學(xué)校學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容時(shí)，以下情況發(fā)生有多頻繁？”的調(diào)查中，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖3、4。

由圖3 可見，開設(shè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課、布置課外家庭小實(shí)驗(yàn)或小活動(dòng)平均“每周或每月1-2 次”的人數(shù)比例最高，分別為77.9%、49.6%；開展創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)、小發(fā)明等科技活動(dòng)“每學(xué)期1-2 次”的人數(shù)比例最高，為50.4%；科學(xué)探究類社團(tuán)活動(dòng)“從未發(fā)生或每年1-2次”的人數(shù)比例最高，為38.7%；若按地市統(tǒng)計(jì)，開設(shè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課“每周或每月1-2 次”的人數(shù)比例極差達(dá)25個(gè)百分點(diǎn)。

圖3 實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)不同發(fā)生頻率的人數(shù)比例

圖4 可見，“常常或總是”的人數(shù)比例前兩位的是“我們要從做的實(shí)驗(yàn)中總結(jié)結(jié)論”“我們有機(jī)會(huì)說明自己的觀點(diǎn)”，分別為76.3%、64.3%；后兩位是“我們可以自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作”，分別為40.1%、29.6%，極差達(dá)46 個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)此推測(cè)，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、證據(jù)辨析的經(jīng)歷尤為欠缺。

圖4 全體學(xué)生科學(xué)探究各類活動(dòng)經(jīng)歷的人數(shù)比例

上述師生問卷結(jié)果表明，“開設(shè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課”“布置課外家庭小實(shí)驗(yàn)或小活動(dòng)”開展頻次全省總體情況良好，但區(qū)域間存在不平衡，部分地市有待加強(qiáng)；“開展創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)小發(fā)明等科技活動(dòng)”“科學(xué)探究類社團(tuán)”等學(xué)生自主探究創(chuàng)新活動(dòng)的頻次有待進(jìn)一步提高。從學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容的過程和方法看，學(xué)生對(duì)科學(xué)探究各維度的經(jīng)歷差異大，科學(xué)教師重視學(xué)生觀點(diǎn)的表達(dá)、證據(jù)維度的教學(xué)，但讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作總體發(fā)生頻率較低，且區(qū)域差異很大，此結(jié)果與學(xué)生在設(shè)計(jì)探究方案、獲取和解釋證據(jù)、科學(xué)解釋現(xiàn)象等維度得分率偏低基本一致。

2. 探究教學(xué)層級(jí)多處于中級(jí)水平

科學(xué)探究已成為學(xué)生積極主動(dòng)獲取科學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決科學(xué)問題的重要實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生參與度高、自主性強(qiáng)的探究往往更能促進(jìn)高水平學(xué)生科學(xué)探究能力的提升。

根據(jù)教師對(duì)探究問題、過程、結(jié)論的給出情況，將科學(xué)探究教學(xué)分為0、1、2、3 四個(gè)水平層級(jí)[2]。教師問卷顯示，日常教學(xué)與各探究層級(jí)“常常”“總是”符合的人數(shù)比例見表1。

表1 不同探究層級(jí)常常和總是符合的教師人數(shù)比例

由表1 可見，“常常”和“總是”符合的教師人數(shù)比例“2 級(jí)”最多、“3 級(jí)”最少，表明當(dāng)前探究教學(xué)大多處于中級(jí)水平，“3級(jí)”水平的探究教學(xué)尚待進(jìn)一步探索實(shí)踐。

選取地球與宇宙、生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)等領(lǐng)域典型實(shí)驗(yàn)，列出常見的組織實(shí)施方式讓學(xué)生根據(jù)經(jīng)歷情況進(jìn)行選擇。調(diào)查問卷統(tǒng)計(jì)顯示，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)，學(xué)生典型實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷如圖5。

圖5 學(xué)生典型實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷

圖5 可見，上述教材典型實(shí)驗(yàn)中，沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的人數(shù)比例范圍為4.2%-21.5%，觀看老師演示實(shí)驗(yàn)的人數(shù)比例范圍為31.5%-48.1%，按書本方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的人數(shù)比例范圍為27.5%-39.1%，學(xué)生自己設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的人數(shù)比例范圍為10.0%-23.7%。

結(jié)果表明，觀看老師演示實(shí)驗(yàn)、按書本方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是開展教材實(shí)驗(yàn)的主要學(xué)習(xí)方式，學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的人數(shù)比例有待提高；學(xué)生認(rèn)為科學(xué)探究學(xué)習(xí)多處于“結(jié)論”未知的“1級(jí)”層次、較少處于“方案”“結(jié)論”未知的“2級(jí)”層次，比教師對(duì)教學(xué)探究層級(jí)的判斷更低。

3.探究教學(xué)行為做到程度差異大

教學(xué)行為是指教學(xué)過程中，為達(dá)到一定的教學(xué)目的，教師和學(xué)生所采取的行為。在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，教學(xué)行為的設(shè)計(jì)是非常重要的[3]。同理，指向探究的教學(xué)行為對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)也是十分重要的。

列舉探究指向的課堂教學(xué)行為，從做到程度與發(fā)生頻率兩方面進(jìn)行教師問卷調(diào)查，人數(shù)比例依次見圖6、7。

圖6 探究教學(xué)行為不同程度的人數(shù)比例

圖6 可見，教師認(rèn)為很大程度上做到的人數(shù)比例在38.2%-67.3%，讓學(xué)生充分發(fā)表自己觀點(diǎn)的人數(shù)比例最高，為最好和最差學(xué)生分配具有針對(duì)性任務(wù)的人數(shù)比例最低，極差達(dá)29個(gè)百分點(diǎn)。

圖7 可見，上述教學(xué)活動(dòng)中，大部分課或幾乎每節(jié)課或每節(jié)課“給予學(xué)生解釋其想法的機(jī)會(huì)”的教師為83.6%，讓“學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的教師為17.4%，極差達(dá)66個(gè)百分點(diǎn)。

圖7 課堂出現(xiàn)探究行為不同頻次的人數(shù)比例

結(jié)果表明，全省教師不同探究教學(xué)行為做到程度、課堂出現(xiàn)頻次存在明顯差異，且“為學(xué)生提供科學(xué)解釋模型”“讓學(xué)生對(duì)收集到的事實(shí)或數(shù)據(jù)能否作為證據(jù)展開討論”“學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告”“學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)過程”等探究教學(xué)行為的做到程度或發(fā)生頻率的人數(shù)比例均低于50%，并且在群體、區(qū)域表現(xiàn)上也存在差異。

4.“精而準(zhǔn)”的探究指導(dǎo)乏力

科學(xué)探究能力涉及提出科學(xué)問題、設(shè)計(jì)探究方案、獲取和解釋證據(jù)、解釋科學(xué)現(xiàn)象、評(píng)價(jià)科學(xué)探究等維度，不同維度對(duì)“學(xué)的能力”“教的技能”等要求存在明顯差異。在課程實(shí)施過程中，由易及難、由粗及細(xì)是一種自然狀態(tài)，對(duì)精細(xì)而準(zhǔn)確地指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究活動(dòng)，部分教師常常感到力不從心，從哪些方面指導(dǎo)、如何指導(dǎo)探究活動(dòng)才恰到好處，也缺乏清晰的認(rèn)知與實(shí)踐操作技能。

據(jù)學(xué)生問卷，學(xué)生認(rèn)為科學(xué)課堂教師引導(dǎo)開展相關(guān)探究活動(dòng)的情況見圖8。

圖8 可見，進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生開展“影響因素的猜測(cè)”“實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)”“實(shí)驗(yàn)操作的提醒”“實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析”等活動(dòng)的人數(shù)比例在63.9%-68.5%，極差為5 個(gè)百分點(diǎn)；不同探究活動(dòng)的開展，極差存在差異，“提出科學(xué)問題”為29 個(gè)百分點(diǎn)，“設(shè)計(jì)探究方案”為45 個(gè)百分點(diǎn)，“獲取和解釋證據(jù)”為46個(gè)百分點(diǎn)，“科學(xué)解釋現(xiàn)象”為51 個(gè)百分點(diǎn)，“評(píng)價(jià)科學(xué)評(píng)價(jià)”為45 個(gè)百分點(diǎn)。結(jié)果表明，科學(xué)課堂總體重視對(duì)科學(xué)探究各類活動(dòng)的開展，但開展的深入程度差異較大。

圖8 學(xué)生認(rèn)為科學(xué)課堂教師引導(dǎo)開展相關(guān)探究活動(dòng)情況

三、教學(xué)建議

1. 以分段達(dá)成目標(biāo)促進(jìn)各維度能力協(xié)調(diào)發(fā)展

學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展源于活動(dòng)經(jīng)歷。全省初中《科學(xué)》教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，科學(xué)探究維度成績(jī)與科學(xué)探究各類學(xué)習(xí)活動(dòng)呈正相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)見表2。

表2 中可見，組織學(xué)生開展科學(xué)探究各類學(xué)習(xí)活動(dòng)，能夠顯著影響科學(xué)探究各分維度成績(jī)，這也印證了科學(xué)探究活動(dòng)經(jīng)歷會(huì)影響科學(xué)探究能力的觀點(diǎn)。

表2 科學(xué)探究維度成績(jī)與學(xué)習(xí)活動(dòng)的相關(guān)性

因此，需在整體關(guān)注科學(xué)探究各維度能力培養(yǎng)的同時(shí)，重點(diǎn)突出設(shè)計(jì)探究方案、獲取和解釋證據(jù)、科學(xué)解釋現(xiàn)象，這也與PISA（2015）評(píng)價(jià)科學(xué)素養(yǎng)的科學(xué)能力維度聚焦于科學(xué)地解釋現(xiàn)象、評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)科學(xué)探究、科學(xué)地解釋數(shù)據(jù)與證據(jù)[4]等3 類能力一致。同時(shí)，考慮不同年級(jí)學(xué)生的思維水平，建議分段設(shè)立探究能力側(cè)重培養(yǎng)目標(biāo)，有計(jì)劃、有重點(diǎn)、螺旋式地推進(jìn)科學(xué)探究教學(xué)。例如，設(shè)計(jì)探究方案由補(bǔ)充缺省方案、提示設(shè)計(jì)方案再到獨(dú)立自主設(shè)計(jì)，科學(xué)解釋現(xiàn)象由厘清現(xiàn)象、找準(zhǔn)原理到有邏輯地表達(dá)，獲取和解釋證據(jù)由使用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图夹g(shù)收集與表達(dá)數(shù)據(jù)、從已有的證據(jù)（數(shù)據(jù)或信息）得出符合邏輯的結(jié)論，再到利用已有的證據(jù)或科學(xué)事實(shí)預(yù)測(cè)新的現(xiàn)象和事實(shí)。

2. 以改進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)促進(jìn)探究層級(jí)提高

學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)是從學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)需求、認(rèn)知能力和經(jīng)驗(yàn)世界出發(fā)，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)框架，并以最合理優(yōu)化的方式進(jìn)行組織和呈現(xiàn)，使學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果[5]。高品質(zhì)的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，是建立在對(duì)腦科學(xué)和學(xué)習(xí)科學(xué)相關(guān)規(guī)律的洞悉基礎(chǔ)之上，是以促進(jìn)學(xué)生“探究未知”為出發(fā)點(diǎn)，是為了學(xué)生的終身、可持續(xù)學(xué)習(xí)[6]。可見，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)是基于學(xué)習(xí)者、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)媒體、學(xué)習(xí)方式及學(xué)習(xí)策略等要素的分析或預(yù)設(shè)，依據(jù)學(xué)習(xí)規(guī)律對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)與師生行為的統(tǒng)籌安排。

建議對(duì)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，以提高活動(dòng)的探究層級(jí)。減少那種將探究的問題、過程、方法均告知學(xué)生，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、訓(xùn)練探究技能、領(lǐng)會(huì)探究過程的低水平探究；增加“問題”“過程”“結(jié)論”多處于未知狀態(tài)的探究，讓學(xué)生擁有自己提出科學(xué)問題、設(shè)計(jì)探究方案、得出科學(xué)結(jié)論的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，使學(xué)生的觀察、交流、估算、測(cè)量、搜集數(shù)據(jù)、分類、推斷、預(yù)測(cè)、建立模型等探究技能得以錘煉。具體舉措如下：一是夯實(shí)教材實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生真實(shí)參與；二是將科學(xué)問題隱藏于真實(shí)情境，讓學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)；三是變步驟呈現(xiàn)為學(xué)生設(shè)計(jì)，讓學(xué)生統(tǒng)籌規(guī)劃；四是變裝置介紹為技術(shù)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生發(fā)明創(chuàng)新；五是變“實(shí)驗(yàn)-觀測(cè)”為“預(yù)測(cè)-實(shí)驗(yàn)-觀測(cè)”，讓學(xué)生推斷論證；六是為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生由旁觀者變?yōu)樘剿髡摺？傊瑢⒖茖W(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)生的自主問題，實(shí)現(xiàn)“被動(dòng)參與-自主參與-自由探索”的進(jìn)階，是科學(xué)探究教學(xué)的重要目標(biāo)，這離不開教師串聯(lián)學(xué)生觀點(diǎn)、提煉核心概念、根據(jù)學(xué)情改進(jìn)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的積極旁觀。

3. 以改進(jìn)教師教學(xué)行為促進(jìn)探究能力錘煉

科學(xué)探究需要不斷地發(fā)現(xiàn)問題，是通過多種途徑尋求證據(jù)、運(yùn)用創(chuàng)造性思維和邏輯推理解決問題的過程。增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解和提高探究的能力，是科學(xué)教育的重要任務(wù)。因此，在學(xué)習(xí)《科學(xué)》課程過程中，需要知道教師與學(xué)生所采取的哪些行為有利于提升科學(xué)探究能力，進(jìn)而讓這些行為更多地發(fā)生。

全省初中《科學(xué)》教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，教師探究性教學(xué)行為高低不同的學(xué)生群體的科學(xué)探究維度分見圖9，教學(xué)活動(dòng)出現(xiàn)頻次不同的學(xué)生群體的科學(xué)總標(biāo)準(zhǔn)分見圖10。

圖9 教師探究性教學(xué)行為不同的學(xué)生群體科學(xué)探究維度分

圖10 教學(xué)活動(dòng)出現(xiàn)頻次高低不同學(xué)生群體的科學(xué)總標(biāo)準(zhǔn)分

圖9 可見，探究教學(xué)行為高分組學(xué)生群體的科學(xué)探究維度分均高于探究性教學(xué)行為低分組學(xué)生群體，表明科學(xué)探究維度分與探究性教學(xué)行為具有相關(guān)性；其中“促進(jìn)學(xué)生之間關(guān)于如何解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論”“運(yùn)用各種評(píng)價(jià)策略促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)”“鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)自己的猜想”“為探究式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)”“讓學(xué)生對(duì)收集到的事實(shí)或數(shù)據(jù)是否能作為證據(jù)展開討論”等行為高低分組的科學(xué)探究維度分差異尤其大，相關(guān)性尤其高。

圖10 可見，除“學(xué)生填寫并完成已給的表格”外，所列教學(xué)活動(dòng)出現(xiàn)頻率高低分組學(xué)生群體的科學(xué)總標(biāo)準(zhǔn)分相差大于5 分，表明科學(xué)總標(biāo)準(zhǔn)分與教學(xué)活動(dòng)顯著相關(guān)；其中“學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)過程”“學(xué)生運(yùn)用找到的證據(jù)來論證自己的結(jié)論”“要求學(xué)生從已進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中得出結(jié)論”“我參與學(xué)生間的討論”“學(xué)生評(píng)價(jià)討論科學(xué)實(shí)驗(yàn)中獲得數(shù)據(jù)”高低分組科學(xué)總標(biāo)準(zhǔn)分相差超過10 分，表明相關(guān)性更高。

圖9、圖10 明確了在進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)時(shí)應(yīng)該讓教師和學(xué)生努力發(fā)生的行為和教學(xué)活動(dòng)。建議教師審視自己學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)關(guān)注教學(xué)行為與課堂教學(xué)活動(dòng)的有效轉(zhuǎn)向，對(duì)科學(xué)探究成績(jī)影響大而教師實(shí)現(xiàn)程度不高、發(fā)生頻次較低的行為與活動(dòng)要給予足夠的重視。如，“運(yùn)用各種評(píng)價(jià)策略促進(jìn)科學(xué)探究活動(dòng)”“為學(xué)生提供解釋模型”“讓學(xué)生對(duì)收集到的事實(shí)或數(shù)據(jù)是否能作為證據(jù)進(jìn)行討論”“讓學(xué)生對(duì)提出的問題進(jìn)行討論”等教學(xué)行為，“學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告”“學(xué)生自己做與科學(xué)相關(guān)的研究”“學(xué)生調(diào)查研究已被證明過的知識(shí)”“學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)過程”等課堂教學(xué)活動(dòng)，以期改進(jìn)學(xué)教方式，并提升學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解與科學(xué)探究能力。

4. 以積極教學(xué)活動(dòng)指導(dǎo)促進(jìn)探究方法掌握

探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生認(rèn)知策略和元認(rèn)知的學(xué)習(xí)過程，是學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、解決問題和做出決策的能力培養(yǎng)過程[7]。在科學(xué)探究中，培養(yǎng)學(xué)生元認(rèn)知不僅可以對(duì)所學(xué)材料進(jìn)行識(shí)別、加工和理解，還可以洞悉學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的感知、注意、記憶等認(rèn)知過程[8]。可見，科學(xué)探究既是研究方法也是教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，以發(fā)展學(xué)生元認(rèn)知為出發(fā)點(diǎn)，指導(dǎo)、影響和作用于科學(xué)探究活動(dòng)，將科學(xué)探究提升至認(rèn)識(shí)發(fā)展的層次，有助于落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。因此，對(duì)科學(xué)探究維度從認(rèn)知和元認(rèn)知兩角度展開指導(dǎo)探索，是對(duì)科學(xué)探究的深化行動(dòng)之一。

另外，全省初中《科學(xué)》監(jiān)測(cè)顯示，探究教學(xué)活動(dòng)采用與未采用群體的科學(xué)探究總標(biāo)準(zhǔn)分見圖11。

圖11 探究教學(xué)活動(dòng)采用與未采用群體的科學(xué)探究總標(biāo)準(zhǔn)分

圖11 可見，進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)，教師采用相關(guān)探究教學(xué)活動(dòng)后的學(xué)生群體的科學(xué)總標(biāo)準(zhǔn)分，高于未采用群體的科學(xué)總標(biāo)準(zhǔn)分，分差都大于12 分，分差最高的“實(shí)驗(yàn)操作的提醒”達(dá)32 分。結(jié)果表明，在課堂教學(xué)中，教師作提示性的指導(dǎo)更利于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的主動(dòng)發(fā)展。

因此，需進(jìn)一步細(xì)化研究對(duì)科學(xué)探究教學(xué)各類活動(dòng)的指導(dǎo)，一是依據(jù)科學(xué)探究環(huán)節(jié)完善指導(dǎo)的活動(dòng)視角，如設(shè)計(jì)探究方案時(shí)的“問題的確認(rèn)”“變量的識(shí)別”“變量的控制”“方案的撰寫”等不同教學(xué)活動(dòng)；二是根據(jù)個(gè)人教學(xué)現(xiàn)狀理清科學(xué)探究細(xì)化指導(dǎo)方向，如在科學(xué)探究中重視指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“問題的表達(dá)”“變量的控制”“結(jié)果的分析”“現(xiàn)象的分析”“方案的合理性分析”等，因?yàn)榻處熢凇扒榫车膭?chuàng)設(shè)”“問題的確認(rèn)”“觀點(diǎn)的匹配”“表達(dá)的邏輯”“問題能否研究”等方面存在明顯指導(dǎo)不深入的問題；三是探尋教師精準(zhǔn)點(diǎn)撥、積極旁觀的探究教學(xué)指導(dǎo)藝術(shù)，以期實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究方法的自主領(lǐng)悟。總之，教師需要通過科學(xué)、精準(zhǔn)、積極地指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究，為學(xué)生理解科學(xué)探究、掌握探究方法提供更高質(zhì)量的教學(xué)，這也是進(jìn)行《科學(xué)》教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的主要目的。