第十一节 探究性学习
新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标,就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大运动量反复操练的学习方式,倡导学生主动参与的探究性学习。
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。
探究性学习的英文表述为:inquiry learning。英文inquiry一词起源于拉丁文的in或inward(在……之中)和quaerere(质询、寻找),按照《牛津英语典》中的定义,探究是“求索知识或信息特别是求真的活动;是搜寻、研究、调查、检验的活动;是提问和质疑的活动”。其相应的中文翻译有“探问”、“质疑”、“调查”及“探究”等多种译法。与“研究”比较,在科学领域人们普遍接受的“探究”一词和英文原意更为贴切。就语义而言,据《辞海》(1989年版)的解释,“研究”指“用科学的方法探求事物的本质和规律”,“探究”则指“深入探讨,反复研究”。例如美国《国家科学教育标准》中指出:“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据作出解释的各种方式。科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”
我们认为探究性学习是一种探索活动、反思活动、建构活动及形成性活动。
1.探究性学习是一种探索活动。
探究性学习的主体,即探究者首先观察事物所表现出的奇异性或奇特性,然后围绕这些事物提出问题,或作出某种假设,或是阐述那种奇异性的“理论”。在探究过程中,探究者不仅设计或构成某些事物,而且会展开一系列不同的活动,如观察与实验、构造与发现、分析与实验,等等。
2.探究性学习是一种反思活动。
探究性学习的关键在于进行深入的反思活动,检验新旧知识的联系,以重新组合相关知识。在探究性学习过程中,学生需要发觉策略,为了使整个计划能顺利进行,学生要有一种负责的精神,包括策划及问题解决的能力。学生不仅需要熟悉学习对象,而且要从心理上运作这些对象。通过探究性学习教育,学生应该摆脱毫无目的性的学习,通过观察新的现象,领会其中所反映的本质。也就是说,探究性学习的教育不是接受活动,而是一种观察过程、制造过程及自我运作的过程。
3.探究性学习是一种建构活动。
研究人员认为,学生如果能积极参与教学活动,其学习效率就高。在这过程中,关键是建构性学习与原始学习的有机统一。例如,让学生参与郊游的设计和实施活动,直接体验如何设计路线及预算经费等,主动形成相关的计算模式。在学习中往往会出现矛盾,例如认知冲突及思维障碍,而学生只有在感觉到有解决矛盾的能力时,才会努力去解决矛盾。因此,教师需要及时反馈,帮助学生恢复解决问题的信心,找到目标的途径。
4.探究性学习是一种形成性活动。
探究性学习是经验支持的学习,而不仅仅是再认知意义下的对事实的再认识。学生根据新发掘的知识、新的经验与体验重组自身的知识结构。观察显示中的“法则”这个公式,形成自己的知识与能力;通过探究表面现象,形成分析现象的能力。在探究情境中仔细观察的学生,将会认识到原有的知识及目标知识之间的桥梁,认识到哪些是必要的学习辅助工具。
根据对探究和探究性学习过程的分析,探究性学习有以下五个主要特征:
1.提出问题:学习者投入到对科学型问题的探索中。
教师在课堂中,提出对学生有意义的有针对性的问题,这些问题必须是学生能够通过他们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、网络及其他一些资源,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.搜集数据: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。在探究性学习中,学生也要根据实证资料作出对科学现象的解释。一是观察并描述他们的特征;二是测量,并做记录;三是实验室中的实验、观察和测量,将实验过程中的变化和发展情况记录在报告和表格中;四是从教师、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。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。
在探究性学习中,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。
让学生们交流他们的研究结果可以为其他人提供问题、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。交流结果能够引人新问题,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,探究的问题可以是学生提出来的,也可以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。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。
尽管教师在探究性学习中主要起引导者、组织者和帮助者的作用,但是教师指导的正确与否,所采取的指导、参与方式对学生探究性学习结果的成败起着关键作用。教师在活动中起组织作用的程度和学生自主设计进行探究的程度可以各有不同,只要学生学习的过程是围绕科学性的并能激发学生思维的问题展开,学生的学习仍然可以组织成具有高度探究性的活动。虽然在探究性学习过程中教师要培养学生提问、质疑的能力,但这并不意味着教师一定要等到学生能够自己提出好的探究问题后才能组织探究性学习活动。相反地,在学科课堂教学中,切实可行而且效果良好的方法是教师设置问题情境,并通过引导优化和集中学生的问题,使得后续的探究有明确的目标和内容,这样的教学过程也司以培养学生提出问题的意识和能力。如果这样的程度也不容易达到,就可以由教师直接提出探究的问题,只要学生真正深入到探究知识的过程,他们就会提出这样那样的问题。
关于探究性学习的原则,任长松提出了开展研究式学习的18条原则:
原则1应提倡多样化的学习方式及其相互促进。
原则2应在多样化的科目中开展探究性学习。
原则3应强调探究性学习的多样化设计模式。
原则4探究学习应面向全体学生,并关照个别差异。
原则5应给探究性学习的开展提跔的支持条件。
原则6问题的设计应首先关注“儿童的问题”,面向生活,面向社会。
原则7探究学习的重点不在探究的操作方法和操作技能上。
原则8探究中要辩证地处理学生自主与教师指导。
原则9探究中教师首先要充分地倾听学生。
原则10探究过程中要珍视并正确处理学生已有的个人知识和原始概念,引导学生积极反思。
原则11珍视探究中学生独特的感受、体验和理解。
原则12在探究过程中要强调学生之间的合作与交流(学生间的相互倾听)。
原则13在探究过程中体验挫折与成功。
原则14不必一次探究透、探究完。
原则15不仅强调探究中的动手,更要强动脑。
原则16不同学段,对探究的水平要提出不同的要求。
原则17把探究性学习与现代技术(如多媒体与互联网)相结全。
原则18探究性学习的评价应以形成性评价为主。
探究是科学研究的核心,真正的科学家也往往以探究为乐,但这并不妨碍他们积极学习和利用已有的、现成的知识。基于直接经验的、探究性的学习最有利于学生的全面发展,而间接、接受式学习有利于在较短时间内掌握大量的科学文化知识。事实上,要组织起有效的探究性学习活动,除了受教师、学生和教学设条件等因素制约以外,还与所学的科学知识内容有关,有知识内容,由于各种原因,不易于设计成通过探究性的学习活动去获取。因此,对于特定的学生来说,一内容的学习,用探究的方式,不仅交率太低,而且效果往往不如直接学习。
学生必须接受式地学习大量的人类文化遗产中的精华,以丰富他们的心智与灵魂;但这并不意味着这将成为唯一的学习方式。而且也不意味着间接知识的接受式学习就只能采取被动的、消极的听讲方式开展。实际上,儿童围绕一定情境或问题开展的主动搜集资料的过程(提出问题后查阅书刊及其他信息源,以便了解有关的已有知识),虽然是接受式学习,但却是主动的、积极的探究性学习过程的一部分。因此,也应该提倡以主动积极的探究方式来学习大量的间接知识,把间接知识的学习纳入到多样化的探究过程之中。另外,由于探究过程需要探究者综合运用自己的已有知识和经验,这对于增进和加深对已学知识的理解,将其融会贯通,十分关键。
总体说来,授受式学习和探究性学习均是中小学生的重要学习方式,应该彼此取长补短,互相促进。