铜井中学学习材料：

时间：2008年10月22日

地点：阶梯教室

主持人：魏红保

如何实施探究性学习

                                     俞春平

一、探究性学习

　　探究性学习是一种积极的学习过程，主要指的是学生在科学课中自己探索问题的学习方式。
　　要研究探究性学习，首先要明确什么是探究。美国国家科学教育标准中对探究的定义是：“探究是多层面的活动，包括观察；提出问题；通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划；根据实验证据对已有的结论作出评价；用工具收集、分析、解释数据；提出解答，解释和预测；以及交流结果。探究要求确定假设，进行批判的和逻辑的思考，并且考虑其他可以替代的解释。”在美国国家科学教育标准中，探究有几种用法：
　1. 科学探究。
　　“科学探究指的是科学家研究自然界，根据研究中发现的证据提出解释的多样化的方式。”
　2. 基于探究的教学/以探究为本的教学。
　　 “对产生于学生的经验的真实问题的探究是科学教学的核心策略”。
　3. 以探究为本的学习。
　　探究也指学习过程。它是一种积极的学习过程——“学生去做的事，而不是为他们做好的事”换句话说，就是让学生自己思考怎么做甚至做什么，而不是让学生接受教师思考好的现成的结论。探究性学习指的是仿照科学研究的过程来学习科学内容，从而在掌握科学内容的同时体验、理解和应用科学研究方法，掌握科研能力的一种学习方式。
　二、其他类型的探究
　　探究性学习主要目的在于理解有广泛解释力的一般原理，而且在任何时候，在科学范畴内关于那些原理是什么通常有一致性的意见（例如，运动定律）。而实践的探究一般不指向某些通常被接受的理解，而是指向考虑在某些情况下几种不同的可能的行动线索；它们中的每一种都可以是“正确的”。实践性探究的过程不仅是获取知识的过程，更是发展和运用智慧的决策过程。

近几年来，上海部分高中学校进行了研究性学习的实践和研究，“所谓研究性学习，广义的理解是泛指学生主动探究问题的学习，在目前的实践中，主要是指学生在教师指导下，以类似科学研究的方式去获取知识、应用知识、解决问题。这种学习方式通常要围绕一个需要探究解决的特定问题展开，所以又称之为‘主题研究学习’。” 将“研究性学习”的界说以及实践与国外对探究一词的用法相比较，笔者认为，研究性学习是探究性学习、社会探究以及实践性探究的综合，在这几方面内容中更偏重解决实际问题，“实践的探究”成分占大多数。例如“闵行区农村垃圾的处理现状和处理意见”，“克隆人的伦理道德问题与社会后果”，等等；然而，也有一些课题比较倾向于科学教育中的探究性学习，例如“条形磁铁的磁力线方程”

三、探究性学习的来龙去脉
　　最早提出在学校科学教育中要用探究方法的是杜威。在1909年前，大多数教育者认为科学教育的方法主要是通过直接教学让学生学习大量的科学知识、概念和原理。1909年杜威在美国科学进步联合会的发言中第一次对这种方法提出批评。他说，科学教学过于强调信息的积累，而对科学作为一种思考的方式和态度没有予以足够的重视。杜威认为科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。
　　从1950年到1960年，探究作为一种教学方法的合理性变得越来越明确了。教育家施瓦布指出“如果要学生学习科学的方法，那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢？”[8]这句话对科学教育中的探究性学习产生了深远的影响。施瓦布认为教师应该用探究的方式展现科学知识，学生应该用探究的方式学习科学内容。为实现这些改变，施瓦布建议科学教师首先要到实验室去，引导学生体验科学实验的过程，而不是在教室里照本宣科地教授科学。这就是说，在向学生介绍正规的科学概念和原理之前应该先让他们到实验室里做实验。用实验的证据来解释和深化教材中的内容。
　　施瓦布对教材和实验手册的编写提供了三种建议。1.实验手册或教学材料只提出问题和描述研究问题的方法而不告诉学生实验的结果，这样能够让学生发现他们事先不知道的关系。2.教学材料可以提出问题，但是研究方法和结论可以是开放的，让学生们根据自己的实验做出判断。3.最为开放的设计是，学生实验可以不限于教材或实验手册中指定的问题，而是自己提出要研究的问题，收集证据，根据他们自己的实验提出科学的解释。

施瓦布、杜威等人的研究，包括布鲁纳和皮亚杰在五十年代和六十年代的研究，影响了从五十年代直至七十年代早期的课程教材。俄罗斯1957年发射了人造地球卫星激发了新课程新教材的开发，许多课程教材编制得到了美国国家科学基金会和其他联邦机构以及私立基金会的资助。这些教学材料的一个共同点是使学生参与到做中去而不仅仅是被动地听讲或只是阅读有关科学的材料，对学习科学的过程比掌握科学知识给予了更多的重视。五十到七十年代的改革使发展学生的探究能力以及把科学理解为探究的过程这种观点得到广泛的传播。
　四、探究性学习的特征
　　因为探究的用法非常广泛，所以研究者们提出了一个工作定义将以探究为本的教学和学习与一般意义上的探究区分开来，也与科学家从事的探究区分开来。根据对探究和探究性学习过程的分析，探究性教学和学习在五个方面与科学探究有联系又有区别，这五个方面的特征构成了探究性学习的五个基本特征。

1. 提出问题：学习者投入到对科学型问题的探索中。

在课堂里，提出对学生有意义的有针对性的问题能够丰富学生的探究活动，但是它们不能是深不可测的，而必须能够通过学生的观察和从可靠的渠道获得的科学知识来解决。学生必须掌握解答问题的基本知识和步骤，这些知识与步骤必须是便于检索和利用的，必须适合学生的发展水平。一开始提出的问题可以来自于学习者、教师、教材、网络、其他一些资源，或结合起来产生。教师在引导识别这些问题上起着关键的作用，熟练的教师能够帮助学生，使他们研究的问题更为集中深入。例如学生们常常问“为什么”的问题，其中有些问题太大，教师可以把其中许多问题转变为“怎么样”的问题，这种改变使探究的问题更为集中、更深入、更加接近科学，从而把学生导向科学探究，使学生能够体验到又有趣又丰富的调查研究结果。
　　2.收集数据：学习者重视实证在解释与评价科学型问题中的作用。

实证是科学与其他知识的区别。科学家用感觉器官或借助工具、仪器，通过自然情境下的观察和测量以及在实验室中进行的实验和测量来收集实证资料。实证资料的正确性则通过检验性的测量、重复观察，或收集与同一现象有关的不同种类的数据来验证，并且要经受来自各方面的质疑和进一步的调查研究。从教师、教学材料、网络或其他途径获得实证资料，来使他们的探究进行下去。与科学探究不同的是，探究性学习中收集实证资料的过程能够更多地获得和利用他人的帮助。

3.形成解释：学习者根据实证形成对科学问题的解释
　　学习者在实证的基础上，根据逻辑关系和推理，找到事件的因果关系和其他解释。他们的解释和观点必须与实验或观察得来的实证材料相一致。学习者必须尊重事实尊重规律，以开放的态度面对批评，运用与科学相联系的各种不同的认知过程——例如，归类、分析、推论、预测，以及像批判性推理和逻辑等一般方法。
　　所谓解释，指的是在学习新知识的过程中，将自然或实验室观察的结果与已有的知识联系起来，形成超越已有知识和当前观察结果的新的理解。例如，学生可以将观察结果与其他渠道获得的知识结合起来对月相变化提出自己的解释；运用已有的基本知识经验以及调查的结果来分析食物与健康的关系，等等。探究性学习与科学探究都能够产生新知识，所不同的是，由于学生已有的知识有限，探究性学习所产生的新知识可能只是针对学生本人而言。
　4.评价结果：学习者根据其他解释对自己的解释进行评价
　评价，以及对解释的排除或修正，是科学与其他形式的探究及其解释相区别的一个特征。人们可以问这样的问题：实证材料能够证明所提出的解释吗？解释是否足以回答问题？在将实证材料与解释联系起来的推理中有没有明显的偏见和缺点？根据实证材料能不能得出其他解释？
　　学生们能通过参与对话比较各自的研究结果，或把他们的结果与教师或教材提出的结果相比较来评价各种可能的解释。与科学探究不同的是，学生只要将他们的结果和适应他们的发展水平的科学知识相结合，就达到了探究性学习的目的。　5.检验结果：学习者交流和验证他们提出的解释
　　科学家通过重复他人的实验来验证其结果。这就要求对问题、步骤、证据、提出的解释和对其他解释的评价进行明确清晰的描述。它使研究能够经受更多的质疑，也为其他科学家用这些解释来研究新问题提供机会。
　　让学生们交流他们的研究结果可以为其他人提供问问题、检验实证材料、找出错误的推理、出实证资料所不能证明的表述以及根据同一观察资料提出其他不同解释的机会。交流结果能够引入新问题，或者加强在实证资料与已有的科学知识以及学生提出的解释之间已有的联系。结果是学生们能够解决交流中遇到的矛盾，进一步确定以实证为基础的论证方法。

　　探究性学习应充分体现这五个基本特征。当然所有这些特征都可以有所变化。例如，每一次探究都使学生投入到科学型问题中去，但是在有些情况下，探究的问题首先是由学生提出的，而有些情况下，学生并没有直接提出问题，而是在教师提供的问题中选择一个问题进行研究，或者在别人提出的问题上稍加修改，使之更为深入。研究表明，探究性学习中学生的自主程度是很重要的，应该尽量使学生投入到自己发现问题或深化探究问题的活动中去。但是探究性学习也不是绝对的，只要围绕科学型问题的、使学生投入到思考中去的、适应特定的学习目标要求的，那么即使在这五个特征上有所变化，也可以认为是探究性学习。