中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOl: 10.3969/j.issn.1672-1128.2025.07.004
一、引言
探究式學(xué)習(xí)被認(rèn)為是當(dāng)今科學(xué)教育的有效學(xué)習(xí)方法之一Ⅲ。探究式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)通過“做”科學(xué)的過程來鼓勵(lì)學(xué)生積極參與、好奇地調(diào)查、平等地合作和溝通。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》也將“掌握基本的科學(xué)方法,具有初步的探究能力”作為基礎(chǔ)教育中學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的總目標(biāo)之一3。長(zhǎng)期以來,受限于對(duì)基礎(chǔ)教育階段科學(xué)教育重要性、專業(yè)性和特殊性的認(rèn)識(shí)不足,科學(xué)教育成為“邊角地帶”,未能發(fā)揮其培養(yǎng)具備科學(xué)家潛質(zhì)的青少年群體的功能4,且“對(duì)標(biāo)國(guó)家發(fā)展對(duì)一流科技創(chuàng)新人才的迫切需求,以及國(guó)際科學(xué)教育先進(jìn)水平,可以發(fā)現(xiàn),我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展嚴(yán)重滯后”。傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)活動(dòng)以教師為中心,對(duì)學(xué)生個(gè)體差異關(guān)注不夠,過度追求教與學(xué)同步,對(duì)具有科學(xué)潛質(zhì)的偏才、怪才關(guān)注不夠。而探究式科學(xué)教學(xué)則通過讓學(xué)生積極參與調(diào)查過程及科學(xué)知識(shí)的建構(gòu),形成對(duì)自然現(xiàn)象的深層次理解。因此,本研究試圖基于真實(shí)的課堂觀察與視頻分析,探討在小學(xué)探究式科學(xué)教學(xué)中如何設(shè)計(jì)合適的教學(xué)干預(yù),以引導(dǎo)學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的過程和師生思維互動(dòng)的開展,為推進(jìn)小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)改革提供參考。
二、文獻(xiàn)綜述
美國(guó)《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》(National Science Education Standards)提出,探究式教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的能力,如“提出問題、計(jì)劃和開展調(diào)查、使用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图夹g(shù)收集數(shù)據(jù)、批判性地思考證據(jù)和解釋之間的邏輯關(guān)系、建構(gòu)和分析替代解釋以及交流科學(xué)論據(jù)”{S。美國(guó)2013年發(fā)布的《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》(NextGenerationScience Standards)開創(chuàng)性地構(gòu)建了“科學(xué)與工程實(shí)踐、學(xué)科核心概念、跨學(xué)科概念”的三維課程體系,并將探究式教學(xué)確立為實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo)整合的核心實(shí)施路徑。新加坡也強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生成為探究者,為學(xué)生提供探索的機(jī)會(huì),并讓他們認(rèn)識(shí)到科學(xué)對(duì)生活和社會(huì)的作用。我國(guó)教育界則從20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行探究式教學(xué)理論的研究和實(shí)踐,并不斷強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生探究和實(shí)踐能力的培養(yǎng)[10]。
探究式教學(xué)用于科學(xué)領(lǐng)域教學(xué)的反響有所不同。一部分研究發(fā)現(xiàn),探究式教學(xué)能夠協(xié)助教師開展更加高效的科學(xué)課堂,如幫助學(xué)科素養(yǎng)水平較低的學(xué)生有更多培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的機(jī)會(huì);能夠?qū)我粚W(xué)科的學(xué)習(xí)效果具有顯著正向影響2;能夠讓學(xué)生參與真實(shí)數(shù)據(jù)的調(diào)查,從而利用證據(jù)來建構(gòu)科學(xué)主張[13]。然而,探究式教學(xué)卻常常不能達(dá)到預(yù)期效果。例如,在工程教育中,探究式教學(xué)的影響與傳統(tǒng)課堂無差別4,這種模式對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣與取得科學(xué)成就有抑制作用[5],且對(duì)比其他教學(xué)法,探究式教學(xué)對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)沒有更大影響[。這些研究結(jié)果的不同可能是由于探究式教學(xué)模式受多種因素的影響,其中包括學(xué)校的背景特征、教師專業(yè)素質(zhì)(如學(xué)科知識(shí)、專業(yè)技能、教學(xué)效能感)等。有研究發(fā)現(xiàn),盡管教師對(duì)探究式科學(xué)教學(xué)持積極態(tài)度,但真正實(shí)施的頻率并不高。只有更加重視這種教學(xué),以及對(duì)探究式學(xué)習(xí)有豐富經(jīng)驗(yàn)的教師,才能較好地開展探究式科學(xué)教學(xué)[18]。
國(guó)內(nèi)研究者對(duì)影響科學(xué)教師探究式教學(xué)的因素進(jìn)行了理論推理和實(shí)踐歸納,但相關(guān)實(shí)證研究較為缺乏。且PISA2015的結(jié)果表明,我國(guó)科學(xué)教師在探究式教學(xué)水平上與一些發(fā)達(dá)國(guó)家或經(jīng)濟(jì)體之間仍存在較大差距。因此,有必要研究如何開展符合我國(guó)課程標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)探究課程,以及如何保證學(xué)生最大程度地參與科學(xué)探究活動(dòng),從而促進(jìn)其科學(xué)思維的形成。
三、研究設(shè)計(jì)
(一)理論框架
教育研究者已經(jīng)意識(shí)到,學(xué)生不應(yīng)僅作為已有知識(shí)的接受者,而是應(yīng)該以知識(shí)創(chuàng)造者的身份投入深度學(xué)習(xí)[20。知識(shí)建構(gòu)理論重視學(xué)生的觀點(diǎn)、問題,而非系統(tǒng)的知識(shí)單元或主題;關(guān)注思想的持續(xù)改進(jìn),而非尋找結(jié)論性答案;關(guān)注集體知識(shí),而不僅僅是個(gè)人學(xué)習(xí);強(qiáng)調(diào)去中心化的開放互動(dòng),而非權(quán)威控制的互動(dòng)2l。這種對(duì)知識(shí)本身的關(guān)注與探究式教學(xué)的目的不謀而合,知識(shí)是以人的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)建構(gòu)的,學(xué)習(xí)者可以與教師或其他學(xué)習(xí)者在探究式教學(xué)中一同建構(gòu)個(gè)人知識(shí)。即在探究式學(xué)習(xí)的環(huán)境中,學(xué)習(xí)者可以自主制訂學(xué)習(xí)的目標(biāo),確定學(xué)習(xí)的需要,在各種開放的潛在相關(guān)資源中進(jìn)行瀏覽和評(píng)價(jià),形成假設(shè),設(shè)計(jì)并實(shí)踐驗(yàn)證方案,建構(gòu)結(jié)論、意義或理解等。教師應(yīng)該澄清而不是直接告訴,是引導(dǎo)而不是具體指揮,是推動(dòng)學(xué)習(xí)者努力去做而不是將自己的方法強(qiáng)加于學(xué)習(xí)者[22]。
除了個(gè)體層次的知識(shí)建構(gòu),學(xué)習(xí)共同體對(duì)知識(shí)的建構(gòu)也十分重要。學(xué)習(xí)共同體是為完成真實(shí)任務(wù)或問題,學(xué)習(xí)者與其他人相互依賴、探究、交流和協(xié)作的一種學(xué)習(xí)方式[23]。探究式教學(xué)中的學(xué)習(xí)共同體被賦予了新的內(nèi)涵,知識(shí)歷經(jīng)社會(huì)建構(gòu)的過程,通過共同體成員的協(xié)商而形成共享的目標(biāo)、信念系統(tǒng)和體現(xiàn)一定規(guī)范的集體故事。這些共享的經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)起了集體知識(shí)庫,這個(gè)知識(shí)庫又在一次次的互動(dòng)中不斷得以更新,從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的再次整合[24。在探究式教學(xué)中,知識(shí)能夠極大程度地通過學(xué)習(xí)共同體進(jìn)行建構(gòu)。由此,本研究建構(gòu)了在小學(xué)科學(xué)課堂中的探究式教學(xué)模式 (見圖1)。

(二)研究問題
圖1所示的探究式教學(xué)中,為了實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu),教師和學(xué)生需要在探究活動(dòng)中通過頻繁的互動(dòng)來形成學(xué)習(xí)共同體,整個(gè)過程都應(yīng)當(dāng)遵循科學(xué)探究的過程,體現(xiàn)科學(xué)課程的嚴(yán)謹(jǐn)性。但即使是這樣的一種教學(xué)模式,仍有一些問題需要厘清。本研究基于過往研究與理論,提出以下研究問題:一是教師如何在探究式教學(xué)中處理學(xué)生提出的不確定性問題并引導(dǎo)學(xué)生思維的發(fā)展;二是教師如何輔助學(xué)生在探究式活動(dòng)中思考、交流和自我建構(gòu);三是教師如何輔助學(xué)生從觀點(diǎn)出發(fā)建構(gòu)知識(shí);四是教師在單元課程中如何進(jìn)行知識(shí)間的銜接和建構(gòu)。
(三)研究對(duì)象
本研究以北京市某小學(xué)四年級(jí)某班學(xué)生和一位科學(xué)教師作為研究對(duì)象。教師有多年小學(xué)科學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),所研究班級(jí)共有37名學(xué)生;教學(xué)內(nèi)容為“聲音是怎樣傳播的”,共占用三個(gè)課時(shí)共135分鐘。本課程通過循序漸進(jìn)的知識(shí)建構(gòu)與多項(xiàng)探究式學(xué)習(xí)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生思考驗(yàn)證“聲音可以在氣體中傳播”“聲音可以在液體中傳播”和“聲音可以在固體中傳播”三個(gè)猜想。課程設(shè)計(jì)理念遵循科學(xué)探究的全過程,通過教師話語引導(dǎo),幫助學(xué)生從一個(gè)現(xiàn)象觀察開始提出問題,并在思考問題時(shí)提出假設(shè),最后驗(yàn)證假設(shè)。在此過程中,學(xué)生小組發(fā)揮了知識(shí)整合和探究學(xué)習(xí)的功能。具體教學(xué)環(huán)節(jié)如圖2所示。
由于課時(shí)限制,三節(jié)課在物理時(shí)間上并非連貫,但整個(gè)教學(xué)過程緊緊圍繞核心目標(biāo)并在教師引導(dǎo)下開展了多種多樣的探究學(xué)習(xí)活動(dòng),特別是學(xué)生經(jīng)歷了多次整理與討論。這一特征也體現(xiàn)在美國(guó)科學(xué)教育課程開發(fā)的過程中,即一個(gè)科學(xué)概念是在不斷總結(jié)與討論后,在全班形成一個(gè)共識(shí)的概念來解釋目標(biāo)現(xiàn)象[25]。
(四)研究方法
本研究的目的并非評(píng)價(jià)課程或教師的授課質(zhì)量,而是挖掘如何高效組織探究式教學(xué)課堂,因此主要采用了課堂觀察、課堂錄像、課堂錄音和教師訪談收集話語文本數(shù)據(jù)。課堂觀察主要記錄教學(xué)環(huán)節(jié)的開展情況以及課堂中出現(xiàn)問題的時(shí)間節(jié)點(diǎn),以便后續(xù)處理和標(biāo)注數(shù)據(jù)。課堂錄像和課堂錄音是主要分析材料,收集資料時(shí)使用了教室前后雙機(jī)位錄像并為每個(gè)小組配備了錄音筆。此外,還根據(jù)研究問題對(duì)課堂話語進(jìn)行了典型片段抽選,以探究教師在課堂上的教學(xué)機(jī)智。
四、結(jié)果與分析
(一)引導(dǎo)思維:開放空間中的調(diào)控藝術(shù)
在探究式教學(xué)中,學(xué)生的思維通常不可預(yù)測(cè)地發(fā)散,因此教師需要把握教學(xué)的整體走向,確保學(xué)生思維的成長(zhǎng)與單元教學(xué)一致,表1列舉了教師引導(dǎo)學(xué)生思維的一個(gè)示例。
該段對(duì)話是整個(gè)課程的引入部分。在第一次探究式活動(dòng)之后,教師在教室里用敲擊后的樂器代替聲源,學(xué)生在不同位置(即不同點(diǎn)位)繪制聲源與點(diǎn)位的空間位置圖。隨后,學(xué)生展示了各組的結(jié)果并進(jìn)行分析。需要說明的是,在前一節(jié)課中,學(xué)生已經(jīng)提出了關(guān)于聲音的問題,因此才有關(guān)于學(xué)生問題研究順序的討論 (09)。

在這段對(duì)話中,教師的話語占較大比重,在整個(gè)課程中也是如此。小學(xué)生探究學(xué)習(xí)能力不足,所以需要教師提供更多支持,這也是小學(xué)探究式教學(xué)的普遍特點(diǎn)之一。本部分的目的是引導(dǎo)學(xué)生畫出并表達(dá)“聲音是從聲源向四面八方傳播”。教師雖然之前讓學(xué)生繪制了空間位置圖,但并沒有直接提出“關(guān)系”一詞,而是引導(dǎo)學(xué)生自己說出了這個(gè)詞 (01)。教師的目的不是直接告訴學(xué)生“標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)”,而是通過學(xué)生的自我建構(gòu)對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行理解,并逐漸接近“標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)”(04、06、10),可見教師在這個(gè)過程中保持了足夠的耐心,讓學(xué)生自我建構(gòu),并反復(fù)詢問學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的理解(11)是否與集體認(rèn)識(shí)一致。學(xué)生在繪圖和表達(dá)環(huán)節(jié),有時(shí)會(huì)有意料之外的表現(xiàn)。教師通過小組個(gè)別指導(dǎo)、同伴作品欣賞、語言線索的強(qiáng)調(diào)、動(dòng)作和符號(hào)的表達(dá)等方式,最終引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)出了“標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)”。特別值得一提的是,學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)建構(gòu)的知識(shí)不僅僅是“聲音是從聲源向四面八方傳播的”,還指出了“聲音傳播是有范圍(距離)的,傳播越遠(yuǎn)聲音越小”的現(xiàn)象,這是一個(gè)非教學(xué)線索,不在教師預(yù)設(shè)的“標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)”范圍內(nèi),但學(xué)生這種想法充分體現(xiàn)了思維的開放性。教師并沒有被打亂教學(xué),而是在尊重學(xué)生想法的前提下,耐心引導(dǎo)學(xué)生重新回到“正題”,繼續(xù)完成自我建構(gòu)。

本例的預(yù)設(shè)情境部分花費(fèi)了許多時(shí)間。可以看出,與教學(xué)進(jìn)度相比,教師更愿意放慢速度,用更多時(shí)間幫助學(xué)生整理現(xiàn)象、思考并進(jìn)行知識(shí)的自我建構(gòu)。探究式教學(xué)需要給予學(xué)生充分關(guān)注。面對(duì)相同的現(xiàn)象,模型建構(gòu)和結(jié)論得出的路徑通常并非如教師想象的那樣簡(jiǎn)單直接。教師預(yù)設(shè)的“客觀定律”并非直接顯現(xiàn)于現(xiàn)象之中,學(xué)生需要通過探究將離散的線索與經(jīng)驗(yàn)素材進(jìn)行意義關(guān)聯(lián),教師則引導(dǎo)學(xué)生逐步將這些現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)化的科學(xué)認(rèn)知。可見,基于不同的認(rèn)知背景對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行探究并進(jìn)行合理引導(dǎo),及時(shí)將學(xué)生的思維與課堂走向進(jìn)行協(xié)調(diào)才是探究式教學(xué)的核心。
(二)協(xié)調(diào)建構(gòu):個(gè)體探究與集體共識(shí)的平衡
盡管探究式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的自主性,但仍需要教師給予教學(xué)支架以幫助完成知識(shí)的建構(gòu)。那么,教師在多大程度上、用何種方式對(duì)探究式教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)才能夠有效保證學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)呢?
表2完整展示了一個(gè)教師如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究的例子。教師利用罩住聲源仍然可以聽到聲音的現(xiàn)象來引導(dǎo)學(xué)生探究聲音傳播的原理。在這一示例中,結(jié)論是經(jīng)過多次討論與引導(dǎo)后才得出的。在此過程中,學(xué)生們的探究方向不確定且各不相同(04、06、10)。雖然幾位學(xué)生都基于演示現(xiàn)象做出了分析,但其中一位學(xué)生提出了超出本學(xué)段的“粒子”概念。這個(gè)概念是之前一位熱愛科學(xué)的學(xué)生提出的,雖然他自己在課外學(xué)習(xí)中了解了粒子并能夠說出聲音在微觀層面是通過粒子傳播的,但其他學(xué)生并不能像他一樣,而只是接受了這個(gè)看似權(quán)威的說法,并把所有的解釋都簡(jiǎn)單地歸結(jié)為粒子。對(duì)于多數(shù)學(xué)生來說,粒子的概念只是看似可以解釋現(xiàn)象。這時(shí),教師巧妙地以一個(gè)玩笑避開了這個(gè)“誤入歧途”的說法(11)。教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的理解存在問題后,通過多次追問逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考(13、15、17、19、21、23、25、27)。學(xué)生根據(jù)教師的引導(dǎo),逐步推進(jìn)思考,就像進(jìn)行一場(chǎng)思維的“探戈”。但教師并沒有直接提出與學(xué)生存在分歧的地方,而是首先總結(jié)了學(xué)生提出的觀點(diǎn)(13),然后根據(jù)學(xué)生觀點(diǎn)的共同之處再進(jìn)一步提問。教師接下來的對(duì)話幾乎都在使用問句展開,借此支持并引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化知識(shí)。
在探究式教學(xué)中,教師經(jīng)常會(huì)遇到教學(xué)計(jì)劃以外的情況,需要采用合適的策略來保持預(yù)設(shè)方向。雖然課程所探究的方向是給定的,但也需要尊重學(xué)生提出的那些看似無關(guān)的理解,因?yàn)檫@種理解可能源自學(xué)生的直觀感受。教師要引導(dǎo)學(xué)生比較自己的直觀感受或最初構(gòu)想與最終集體構(gòu)想的差異,以便更好地建構(gòu)自己的知識(shí)。
(三)聚焦觀點(diǎn):從零散觀察到科學(xué)知識(shí)的轉(zhuǎn)化
由于知識(shí)本身就具有默會(huì)與不可言傳的成分,因此教師如何在規(guī)則或技術(shù)規(guī)條外傳授知識(shí)就成了值得思考的一個(gè)方面2。小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展仍處于較低水平,在科學(xué)探究活動(dòng)中,學(xué)生的言語只是基于簡(jiǎn)單的生活經(jīng)驗(yàn)。雖然學(xué)生能夠組織語言描述現(xiàn)象或想法,但很少能夠用科學(xué)語言揭示原因,所以在探究過程中仍需要教師的支持,比如關(guān)于聲源傳播范圍的討論(見表3)。
表3展示了教師對(duì)學(xué)生觀點(diǎn)進(jìn)行提煉的三個(gè)片段(01-06、07-10、11-19),提煉模式各有不同。第一個(gè)片段發(fā)生在不同組繪制的空間點(diǎn)位圖分享過程中。教師首先對(duì)學(xué)生的話語進(jìn)行總結(jié)后,發(fā)現(xiàn)學(xué)生只是提出了聲音傳播的一種可能性,而并非直接回答先前的問題。因此,教師追問了“所以你們的觀點(diǎn)是什么”(03),并根據(jù)回答再次總結(jié)設(shè)問 (05)。這是典型的“引發(fā)—回應(yīng)—反饋”(Initiate-Response-Feedback,IRF)過程。教師根據(jù)學(xué)生觀點(diǎn)調(diào)整教學(xué)進(jìn)程并提煉成焦點(diǎn)推進(jìn)教學(xué)。第二個(gè)片段發(fā)生在對(duì)鐘罩實(shí)驗(yàn)演示結(jié)果(抽真空后)進(jìn)行小組討論后,學(xué)生思考聲音與真空環(huán)境的關(guān)系。教師注意到小組討論環(huán)節(jié)中學(xué)生對(duì)“真空”條件的未知(08)后進(jìn)行了詢問,并及時(shí)補(bǔ)充真空的概念推進(jìn)探究過程 (09)。學(xué)生得到概念的補(bǔ)充后迅速對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行剖析并能夠根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論 (10)。在這一環(huán)節(jié),教師發(fā)現(xiàn)了學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)中產(chǎn)生阻礙的因素,及時(shí)回應(yīng)并進(jìn)行再次總結(jié),最終引導(dǎo)學(xué)生得出相應(yīng)結(jié)論。第三個(gè)片段源于在得出“聲音可以通過空氣傳播”的結(jié)論后推進(jìn)“液體與固體是否可以傳播聲音”的探究過程。在這個(gè)片段中,教師并未像探究氣體傳播聲音那樣給定實(shí)驗(yàn)過程,而是將探究的主體地位交還給學(xué)生,并多次讓學(xué)生講述自己的探究方法(11、15)。同時(shí),教師仍把握著探究的大體方向,并讓學(xué)生對(duì)不同的觀點(diǎn)進(jìn)行辯駁或補(bǔ)充 (13)。即使不同小組因?yàn)閷?shí)驗(yàn)操作差異而得出相反結(jié)論,教師也沒有否定,而是為學(xué)生“辯解”,并希望他們?cè)俅螌?shí)驗(yàn),重新驗(yàn)證結(jié)論(19)。教師接納學(xué)生提出的觀點(diǎn),但又讓學(xué)生在不同觀點(diǎn)之間討論、思考,最后轉(zhuǎn)向集體關(guān)注的焦點(diǎn)并進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)處理。


教師在以上片段中對(duì)課堂的開放程度逐步增大,學(xué)生的自主程度也在增大。教師無論以何種方式組織探究,都能重視學(xué)生的觀點(diǎn)并及時(shí)調(diào)整。在學(xué)生所述信息的基礎(chǔ)上,提煉出一個(gè)個(gè)“焦點(diǎn)”,并基于“焦點(diǎn)”展開交流與討論,最終通過集體的知識(shí)建構(gòu)形成科學(xué)知識(shí)——這種從學(xué)生出發(fā)的將信息轉(zhuǎn)化為知識(shí)的過程可以有效幫助個(gè)體進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)。

(四)銜接知識(shí):多角度現(xiàn)象與進(jìn)階資源的整合
盡管探究式課堂通常會(huì)圍繞一個(gè)核心主題展開,如本課聚焦“聲音是怎樣傳播的”這一主題,但在課程內(nèi)部,為了完善學(xué)生對(duì)主題的理解,需要從多維度進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建并輔以實(shí)例論證,因此教師必然要對(duì)不同知識(shí)間的銜接進(jìn)行設(shè)計(jì)。
表4展示了教師如何處理不同知識(shí)探究過程中的兩個(gè)片段(01-05、06-08)。可以觀察到,在銜接階段,教師給予了較多的支持,而學(xué)生在這段時(shí)間里多以簡(jiǎn)單的機(jī)械回答為主(02、04),更多的是關(guān)注教師的思路。教師在這兩個(gè)片段中展示了不同的銜接策略。
第一個(gè)片段發(fā)生在“聲音向四面八方傳播”和“聲音可以在氣體中傳播”這兩個(gè)知識(shí)之間。由于這兩個(gè)知識(shí)都需要學(xué)生通過探究活動(dòng)來建構(gòu),故教師首先對(duì)剛剛建構(gòu)出的知識(shí)進(jìn)行了總結(jié),然后又回到了最初的演示現(xiàn)象本身,但此時(shí)關(guān)注的重點(diǎn)并不是為什么教室中各個(gè)位置都能聽到敲擊樂器發(fā)出的聲音,而是換了一個(gè)角度提問,即“我們是如何聽到這個(gè)聲音的”。雖然這兩者之間沒有明顯的因果關(guān)系,但它們都基于最初的現(xiàn)象,使學(xué)生從不同角度展開思考。因此,當(dāng)完成一個(gè)方向的探究后,教師用語言引導(dǎo)學(xué)生再回到現(xiàn)象本身,并從另一個(gè)角度思考現(xiàn)象中蘊(yùn)含的問題。
片段二發(fā)生在學(xué)生已經(jīng)對(duì)氣體、液體和固體在宏觀層次上傳播聲音的特性有了一定理解之后,教師接下來要解釋微觀層次上聲音的傳播原理。由于在課堂上無法進(jìn)行微觀層次的實(shí)際探究,教師使用了多媒體作為輔助。有趣的是,對(duì)于微觀層次的介紹并不在教材規(guī)定的范圍內(nèi),但在此之前,學(xué)生多次提到了“粒子”,甚至多次偏離了探究方向。當(dāng)時(shí),教師均以幽默的方式將這個(gè)話題模糊處理了。對(duì)此,教師解釋稱,微觀和宏觀屬于不同的思考維度,小學(xué)階段主要側(cè)重宏觀維度的思辨和表達(dá),如果在宏觀討論中加人微觀討論,可能會(huì)使一些同學(xué)感到困惑甚至造成誤解。因此,教師暫時(shí)回避了在課堂上對(duì)微觀內(nèi)容進(jìn)行深入討論。但在核心教學(xué)任務(wù)已完成的前提下,教師決定為學(xué)生提供拓展學(xué)習(xí)資源,以滿足學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,并借此幫助他們深化對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的理解。教師在拓展內(nèi)容的銜接話語中仍多次強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生關(guān)注焦點(diǎn)問題,即“聲音是如何傳播的” (06),引導(dǎo)大家從微觀機(jī)制上深化理解的也是“聲音是如何傳播的”這一核心內(nèi)容。
雖然教師在處理不同知識(shí)間的銜接時(shí),會(huì)根據(jù)建構(gòu)知識(shí)的不同,采取不同程度的教學(xué)支架,但其共同點(diǎn)是教師仍然需要維護(hù)學(xué)生在探究中的主體性,有效引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)間的聯(lián)系或區(qū)別。
五、結(jié)語
本研究通過對(duì)真實(shí)情境下的小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)課堂進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)在組織探究式教學(xué)的過程中,教師的重要性仍然不可忽視。教師在探究式學(xué)習(xí)中起到引導(dǎo)作用,扮演著“領(lǐng)頭羊”的角色。作為參與探究的一員,教師不僅要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理解、思考和討論,同時(shí)也要逐步引導(dǎo)那些暫時(shí)缺乏探究技能的學(xué)生。本案例展示的探究式教學(xué)課程是一個(gè)典型的“有指導(dǎo)的探究教學(xué)”。在這種教學(xué)方式下,教師鼓勵(lì)學(xué)生提出每一步的探究方案,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考。這種開放而有序的探究教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。但教師的提問、指導(dǎo)(教學(xué)支架)又穿插于學(xué)生的探究過程之中,對(duì)學(xué)生思考的指向起到了重要幫助作用[27]。雖然本研究對(duì)探究式教學(xué)中教師如何合理地進(jìn)行干預(yù)作多方面分析,但在真實(shí)的課堂中所面臨的問題往往不止如此,即使教師有著嚴(yán)密且全面的教學(xué)設(shè)計(jì),也無法預(yù)測(cè)所有學(xué)生在探究過程中的思想變化。教師應(yīng)充分利用探究實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng)在培養(yǎng)科學(xué)思維方面的優(yōu)勢(shì),逐漸將“解題式探究”轉(zhuǎn)化為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)[28]。對(duì)于小學(xué)科學(xué)教育,還要特別注意為學(xué)生提出的問題應(yīng)設(shè)置進(jìn)階路徑,使他們能通過逐個(gè)解決問題來探索和發(fā)現(xiàn)科學(xué)原理,層層推進(jìn)理論并由此理解核心概念的相關(guān)性和重要性[2。此外,教師所營(yíng)造的情境也要與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系,要與學(xué)生的真實(shí)好奇相聯(lián)結(jié),強(qiáng)調(diào)所學(xué)知識(shí)、能力的真實(shí)運(yùn)用和學(xué)生在復(fù)雜情境中的真實(shí)思維[30。當(dāng)教師創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境,展示一個(gè)現(xiàn)象,不是直接灌輸結(jié)論,而是希望學(xué)生自主建構(gòu)對(duì)該情境的理解時(shí),事實(shí)上就打開了一個(gè)有多種可能性的空間,教師對(duì)此不可能有完全充分的預(yù)判,需要在教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)與學(xué)生進(jìn)行一場(chǎng)思維的即興共舞。而在這場(chǎng)思維共舞中,教師既不應(yīng)過早地使這種開放的空間坍縮為唯一的標(biāo)準(zhǔn)答案,也不應(yīng)任由學(xué)生盲目探索、散漫表達(dá)而忽略了教學(xué)目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1JIONES A, SCANLON E, GAVED M,et al. Chalenges inpersonalisation: supporting mobile science inquiry learning across contexts[J]. Research and Practice in Technology Enhanced Learning, 2O13,8(1): 21-42.
[2]LIUYM, WANGJ.The mediating-moderating model of inquiry-based leamingand science self-effcacy: evidence from PISA 2015 [J]. International Journal of Science Education,2022,44(7):1096-1119.
[3]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2022:7.
[4]鄭永和,張登博,王瑩瑩,等.基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育改革;需求、問題與對(duì)策Ⅲ.自然辯證法研究,2023,39(10):11-17.
[5]鄭永和,楊宣洋,王晶瑩,等.我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師隊(duì)伍現(xiàn)狀、影響與建議:基于31個(gè)省份的大規(guī)模調(diào)研[].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版),2023,41(04):1-21.
[6]田慧生.落實(shí)立德樹人根本任務(wù)全面深化課程教學(xué)改革).課程·教材·教法,2015,35(01):3-8.
[7]王文禮.從探究式教學(xué)到三維教學(xué):美國(guó)科學(xué)教學(xué)重心的轉(zhuǎn)移[].比較教育學(xué)報(bào),2021 (04):164-176.
[8]NATIONALRESEARCH COUNCIL.National science education standards[S].National Academy Pres,1996: 10
[9]Ministry of Education,Singapore.Science Teaching Leaming Syllabus Primary Three to Six Standard/Foundation [EB/OL].(2022-10-27)[2025-04-27]. htps://www.moe.gov.sg/-/media/files/primary/sylabus/202-primary-sciece.pdf.
[10]張潤(rùn),史立英.美國(guó)探究式教學(xué)實(shí)施歷程及啟示[].教學(xué)與管理,2017 (03):122-124.
[11]FORBES C T,NEUMANN K,SCHIEPE-TISKA A. Patems of inquiry-based science instructionand student science achievement in PISA 2O15[J]. International Journal of Science Education,2O2O,42(5): 783-806.
[12]王玉竹,馬琳,邱永鵬,等.探究式教學(xué)對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)效果的元分析研究——國(guó)內(nèi)外10年內(nèi) 29項(xiàng)研究結(jié)果].化學(xué)教育(中英文),2023,44(11):86-92.
[13]AVRAAMIDOUL.Awell-startedbeginingelementaryteacher'sbeliefsandpracticesinrelationtoreform recommendations about inquiry-based science[J]. Cult Stud Sci Educ,2O17,12(2):331-353.
[14]MARULCU I,BARNETT M. Impact of an engineering design-based curriculum compared to an inquiry-based curriculum on fifth graders’content learning of simple machines[].Res Sci Technol Educ,2O16,34(1):85-104.
[15]AREEPATTAMANNIL S.Efects of inquiry-based science instruction on scienceachievement and interest in science: evidence from qatar[J].JEduc Res,2012,105(2): 134-146.
[16]WISE K C,OKEYJR.A meta-analysis of the efects of various science teaching strategies on achievement[] Journal of Research in Science Teaching,1983,20(5): 419-435.
[17]ROEHRIG G H,LUFT UA. Constraints experienced by beginning secondary science teachers in implementing scientific inquiry lessons[J]. International Journal of Science Education,2oo4,26(1):3-24.
[18]LETINA A.Factors influencing the frequencyof use of inquiry-based approach to teaching primary science].Croat JEduc,2019,21: 153-166.
[19]張婷,黃亮.中學(xué)科學(xué)學(xué)科探究式教學(xué)實(shí)踐的影響因素分析[].上海教育科研,2019 (03):10-14.
[20]曹俏俏,張寶輝.知識(shí)建構(gòu)研究的發(fā)展歷史——理論-技術(shù)-實(shí)踐的三重螺旋].現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育,2013 (01):14-22.
[21]SCARDAMALIA M,BEREITER C. Knowledge Building[EB/OL].(2003).[2024-01-24]. htps:/www.abed.org.br/ congresso2004/por/MC3b.pdf.
[22]任長(zhǎng)松.探究式學(xué)習(xí)—學(xué)生知識(shí)的自主建構(gòu)[M].北京:教育科學(xué)出版社,2005:247.
基礎(chǔ)教育參考 2025年第7期
[23]鐘志賢.知識(shí)建構(gòu)、學(xué)習(xí)共同體與互動(dòng)概念的理解[].電化教育研究,2005 (11):20-24+29.
[24]任長(zhǎng)松.探究式學(xué)習(xí)——學(xué)生知識(shí)的自主建構(gòu)[M].北京:教育科學(xué)出版社,2005:268.
[25]劉帆,吳揚(yáng)威.美國(guó)開放科學(xué)教育課程資源開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)與啟示[].上海教育科研,2023 (12):40-47.
[26]邁克爾·波蘭尼.個(gè)人知識(shí):邁向后批判哲學(xué)[M].貴陽:貴州人民出版社.2000:6.
[27]岳欣云,董宏建.探究式教學(xué)的“扶”“放\"之度與層次性——由一則小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)案例引發(fā)的思考.課程·教材·教法,2013,33(07): 84-89.
[28]徐泓,朱成東,姚季,等.基于“教-學(xué)-評(píng)”一體化的探究式教學(xué)實(shí)踐——以“探究稀鹽酸敞口久置后濃度變化”為 例[].化學(xué)教學(xué),2024(11):43-47.
[29]楊敏.基于問題鏈發(fā)展核心素養(yǎng)的跨學(xué)科探究式教學(xué)——原子的電子結(jié)構(gòu)[.化學(xué)教育(中英文),2024,45(17):44-63.
[30]金行澤,沙琦波.“項(xiàng)目 + 階梯 + 探究式\"教學(xué)方法在“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系\"教學(xué)中應(yīng)用[.物理教師,2022,43(09):43-45.
The Interaction Between Teachers’ and Students’ Thinking in Inquiry-based Teaching in Primary Science Classrooms: Challenges and Strategies
WUYangwei1LIU Fan1ZHAO Wei2 (1.Capital Normal University/ College of Education, Beijing 100048; 2.Beijing Fengtai Caoqiao Primary School, Beijing 100071)
Abstract:This study examines ascience lesson froma primary schol,specificall focusing on the topic of How Sound Travels.Itmeticulouslyexaminesclasroomdynamicsanddiscoursetounderstandthecomplexitiesandobstacles encountered byteachersduring inquiry-basedlearning.Thisincludesnavigatingstudentsthroughhypothesisformation,model construction,experimental design,andconclusiondrawing withintheframework of scientificinquiry.Additionalythestudy delves into theguidance and coping strategies thatteachers consciouslyemploy,which are informed bytheir experiences, intuitions,ortheoreticalframeworks.Thefindingssuggestthatininquiry-basedteaching,teachersmustcultivatetolerancefor students’thoughtprocesesandaligntheirinstructionwithcuricularobjectives.Simultaneously,theymustbalancethe considerationof students’ideas with the articulation and integrationof diverse knowledge components.Astheyengagewith students’spontaneous thought, teachers mustoffer guidance to ensure the effective structuringof the communityof inquiry.
Keywords:Elementary Science; Typical fragmentanalysis; Inquiry-based Teaching;KnowledgeBuilding;Teachertudent Dialogue;Teaching Strategies
(編輯 郭向和 校對(duì) 姚力寧)