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什么是探究式学习

作者:c 发布:2014-11-26 浏览量:

什么是探究式学习

任长松

 

要研究学校课程中的探究问题,首先要对“探究”的概念以及“学校课程中的探究式学习”进行清晰的界定。

 

在汉语中,“探究”就是“探索、研究”,而“探索”的解释是“多方寻求答案,解决疑问”。“研究”的解释是“探求事物的性质、发展规律等;考虑或商讨”。

按照现在大家比较多地引用的美国国家科学教育标准中的定义,“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做出解释的各种方式。科学探究也指学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”

 一般讲的“探究”自有它的解释,即使是“科学探究”,在科学家那里和在中小学的学校课程中也指代不同的事物。那么,在学校课程中,“探究”究竟应该如何界定呢?这是一个值得思考的问题。这里,我们把“学校课程中的探究式学习”界定为:学生围绕一定的问题、文本或材料,在教师的帮助和支持下,自主寻求或自主建构答案、意义、信息或理解的活动或过程。这样,就把学校课程实践中的“探究”活动与“教师讲授,学生听讲(tell-listen)”活动(本书中称之为“授受”活动)这一经典教学实践活动区分开来,并对应起来。

 

(一)相关的概念之一:探究式学习·发现式学习·接受式学习

 

接受式学习与发现式学习是一对概念,探究式学习与授受式学习是一对概念。探究式学习可以是发现式的,也可以是接受式的。授受式学习一定属于接受式的学习方式。发现式学习一定属于探究式的学习方式。

 

 

 

因此,探究式的学习不一定是发现式的,接受式学习也可以是探究式的。目前我们大力倡导探究式学习,并非仅仅大力倡导发现式学习。

 

 

 

 

 

 

 

知识由教师直接提供,主要表现为教师讲(讲授或演示),学生听(或观看)。

授受式学习(他主接受式学习)

例如:课堂上教师讲解辛亥革命的历史,学生听。

知识基本上是现成的,学生只需直接听取、获取,或稍加整理即可。

接受式学习

 

 

 

知识由学生自主建构

 

 

 

探究式学习

 

 

 

[探究式学习具有多样化的模式,可以是发现式学习,也可以是接受式学习。]

知识由学生自主地从现有资料或现有资源(如图书馆、互联网、科技场馆等)中直接搜集或向有关人士直接询问。

接受式探究(自主接受式学习)

例如:小论文——对三峡工程的支持意见与反对意见综述。

知识由学生在观察、实验、调查、解读、研讨等活动过程中,通过整理分析自主建构起来。

发现式探究/发现式学习

● 观察蜗牛。(观察)

● 设计一个一秒钟摆动一次的摆。(问题解决)

● 探究摆的频率与什么因素有关。(实验—变量定性分析)

● 探究圆的周长与什么变量有关,其数量关系如何。(实验—变量定量分析)

● 研讨:具有什么特征的事物才是有生命的?(概念澄清)

● 课文《在山的那边》中,“山”指什么?(文本解读)

 

 

 

(二)相关的概念之二:儿童自发的探究·科学家的探究·教师指导下的探究

 

由以上对学校课程中探究的界定,可以看出,学校课程中的探究是在教师指导下开展的探究活动,这就与儿童自发的探究与科学家等专家或成人开展的探究活动区别了开来。

 

1.儿童自发的探究

发展心理学已经对婴儿(03岁)、幼儿(46岁)等学龄前儿童的自发探究进行了深入的研究,详细说明了儿童自发探究的种种特点。

 

儿童的探究常常被事物最突出的特点所吸引,如鲜艳的颜色、奇怪的形状(如现实中见不到的或不熟悉的动物,像恐龙等)、能够运动、可以变化或变形、能够拆装等。

 

儿童明显地倾向于探究环境中某些特定的联系。

 

由于知识经验的缺乏,在探究事物时需要依靠具体形象的支持。但在幼儿期,思维的抽象逻辑性开始萌芽。

 

由于生理发展的限制,还不能很好地控制和调节自己的探究行为,将注意长时间稳定下来还很困难。

 

探究的不随意性明显,但在幼儿期,探究的随意性(目的性、计划性)也开始发展。例如,小班幼儿在开展探究活动前往往不能说出将要干什么,随兴所至,探究完成后,非常惊奇而又似乎突然有所发现地说出自己的探究结果;中班幼儿则在探究活动中边做边说,探究的计划性仍很差,探究的目标也很不稳定,一会儿探究这个,一会儿探究那个;大班儿童在探究之前已经能够清楚地说出自己将要探究什么和怎样做。这时,儿童的探究就具有了较为明显的目的性和计划性,探究也能在更长的时间内稳定在一个固定的对象或问题上。

 

随着年龄的增长,幼儿在探究活动中的科学交流能力(言语表达能力)也在逐渐发展。有时,他们已经能够聚在一起,维持一段时间来集中研讨某一问题了。

 

在探究过程中,与他人合作、分享的能力缓慢发展。1.52岁的儿童已能主动提供帮助,如拿物品、提建议、用言语表达同情、请成人帮助等。合作行为在幼儿期逐渐增加,在612岁增长显著。总的说来,6岁以前的儿童在探究中自发表现出的合作行为还较为有限,当然这受环境和教育的影响较大,尤其是与父母和幼儿园教师的教导关系较大。

 

下面是一个儿童自发探究的典型范例。这个例子说明儿童的探究常常由一个问题转向另一个问题,探究的开展随兴所至。探究过程往往也包括问题的提出、猜测(假设),甚至包括实验验证、交流与合作。但整个过程简单、短暂且不严格,基本上以直接的观察为主要探究方法,较少利用工具,更不要说科学仪器了。

 

关于小鸡的探究

 

一群五岁左右的小孩围着一群小鸡谈论着。

 

“你说这群小鸡知道自己的爸爸妈妈是谁吗?”

“恐怕它们从蛋里钻出来之前早就与父母分手了,谁也不知道一箱鸡蛋中哪个是哪只鸡下的,鸡蛋看起来都一样。”

 

“它们在一起就像一个幼儿园。说不定其中还有一两对是亲兄弟呢?不知其中有没有双胞胎?”

 

“你看它们在地上跑来跑去找东西吃。”

 

“它们喜欢吃什么呢?我们给它们弄点吃的。”

 

“小鸡喜欢吃虫子,我在一本画书上看到两只小鸡争一条蚯蚓。”

 

“可这地上并没有虫子,也没有蚯蚓。”

 

“有些特别小的虫子你看不见,可小鸡看得见。”

 

“我看这只小鸡好像在吃沙子。”

 

“给它块巧克力尝尝。”(A从口袋里取出巧克力,掰了一小块丢在地上。)

 

“它们都不吃,它们不爱吃。”

 

“是因为没有看见。”(B用手把巧克力拿起,又放在小鸡群中。)

 

“吃了,吃了。小鸡爱吃巧克力,这是肯定的。谁都爱吃巧克力。”

 

“我家的贝贝就不爱吃。”(贝贝是一条小鱼。)

 

……

  

还有许多研究证实,儿童自发的探究中存在许多错误的推理过程和概念。例如,他们会认为把同样的水倒入细容器和粗容器时水变多了或变少了(守恒问题)。另外,他们在探究过程中,常常对发现的一些“常识”产生疑惑,觉得难以理解。例如,皮亚杰观察到:一个花园里玩弄石子的男孩把五颗石子排成一排,从左往右数是五颗,从右往左数竟然也是五颗;而且,无论把它们排列成什么形状,如圆形、方形、三角形等,无论从哪一颗小石子开始数起,竟然也都是五颗。这个小男孩感到十分兴奋,并对此大惑不解。我们常常看到的例子还有:当儿童忽然发现妈妈竟然也有妈妈,而且妈妈竟然也曾做过女儿(妈妈是外婆的女儿),或听说在美国留学的小姨被美国人称为“外国人”时,也表现出了同样的兴奋与疑惑。

 

2.科学家的探究

 

很明显,儿童自发的探究停留在较低的水平上。不仅儿童的探究能力有限,探究本身所使用的过程与方法也较为粗糙。当然,对于儿童初步认识周围的简单事物来说,这种探究还是基本能够胜任的。儿童也的确从中获得了很大的满足。而且,学前儿童经过六七年的自发探究,的确也获得了关于身边世界大量丰富的初步经验和具有一定解释力的个人见解、观点、想法和认识。小到身边的衣食住行,大到宇宙、星体的运行,从自然现象到社会生活,他们几乎都有一些自己的看法。尽管这些原始观念中有些是十分粗浅甚至是错误的,但它们大多都是通过探究而不是想当然地提出的,往往也是有根有据的,而且它们的确也能够在很大程度上解释儿童所感知到的关于身边世界的许多现象。儿童珍视自己的这些原始知识,这些个人知识对儿童来说也是有价值、有意义的。

 

可是,科学家是不会满足于这种水平的探究的。这样的探究也不可能解决科学家们所关心的问题。科学家的探究是另外一番景象。

 

科学史上有丰富多彩的大量典型探究范例值得我们去深入思考和仔细研究。

 

例如古代科学发展史上,阿基米德对浮力规律的研究。再如近代,伽利略对摆动的研究,伽利略对落体运动的探究。这些范例,展示了单个科学探究的完整过程,是“单情节(episode)”科学探究的典型范例。

 

近代对万有引力定律的发现与发展,展示了多位科学家针对一个领域或课题在不同历史时期持续进行探究的发生、发展过程,包含数个依次连续的“单情节”科学探究过程,是“连续单情节科学探究”的典型范例。

 

当代对人类基因组计划的研究,表现了探究需要多位科学家相互合作、联合攻关的现代科学特征,中国负责其中1%但又极其重要的一部分研究项目。这一研究是以国际合作为特征的“多情节”科学探究的典型范例。

 

科学发展过程中的每一个范例都能给人以无穷的、多方面的启迪。

 

另外,对于不同学科的探究规范和范式,科学哲学领域一直处在热烈的争论中,如科学探究中的逻辑实证主义、证伪主义等。而且自然科学与社会科学中各种与传统研究方法(观察法、实验法等)不同的、新的研究方法正在日益受到人们的关注,如质的研究方法目前是新热点之一。

3.教师指导下的探究

 

教师指导下的学生探究,既不能停留在儿童自发探究的水平上,也达不到科学家的探究高度。而且,我们也并不是要把每一个学生都培养成科学家,而是为把每一个学生培养成有基本生存与发展能力的公民打基础。因此,不必把“儿童自发的探究”一步步地引向“科学家的探究”。这一点应该引起课程设计者及教师的注意,否则在科学探究方面我们也会遇到在科学知识方面容易出现的“学科本位”倾向的问题。

 

教师在指导学生探究时,不能向研究生导师指导研究生时所强调和所关注的方面看齐,在科学过程与方法及操作技能上不必要求过高,这也不是教师指导学生开展探究活动的重点。当然也不能满足于儿童自发探究的水平,而应当着眼于学生基本科学素养的提高。具体说来,教师指导下的科学探究应该把重点放在以下四个方面:①通过探究满足学生的求知欲;②通过探究获得关于身边世界的理解;③通过探究培养科学思维能力,锻炼问题解决能力、合作与交流能力,培养科学精神与态度,初步习得科学方法;④逐步获得对科学探究本身及科学本质的理解(科学探究是人类与宇宙之间的对话,科学是人类对宇宙的解读)。这里,尤其应注意引导学生通过直接参与探究过程,并通过自己的反省与思考,从亲身体验中获得对探究特征的深刻认识,以及深刻理解探究是怎样导致科学发现的(人类已有的知识是如何获得的,我们是如何一步步加深对这个世界的认识的)等一系列与科学的本质有关的问题。

 

4.不同与共同

 

上面我们分析了儿童自发的探究、科学家的探究与教师指导下的探究,三者的不同是明显的。

 

首先,从探究在认识世界的众多方式中的地位来说,儿童自发的探究基本上是儿童认识世界的主要方式,科学家的探究是科学家深化人类对世界的认识的主要方式(没有人告诉科学家答案是什么)。但对于中小学生来说,教师指导下的探究却只是他们认识世界的方式之一。因为儿童在中小学阶段不学习大量必需的、基础的科学文化知识,是无法适应现代社会与生活的需要的。而且儿童既没有足够的时间、充分的条件和能力对所有这些知识都经历探究的过程,也没有这个必要。因此,毫无疑问的是,直接的授受式学习也是中小学生学习的重要方式。

其次,儿童自发的探究与科学家的探究都基本上是在没有外部指导的情况下自主开展的,尽管在探究的诸多实践中,儿童和科学家也可以通过自己的反思和相互间的交流,来总结经验与教训,从而不断提高自己的探究能力与水平,但基本上是一种自我教育的长期摸索模式。教师指导下的探究则是一种迅速提高学生探究素质的学习与发展模式,为了提高学生的探究素质,教师对于如何安排探究、探究过程中学生自主活动的重点是什么、教师重点指导探究的哪些方面、如何指导、何时介入等问题,都有自己的思考和原则。

 

第三,儿童自发的探究计划性不强,常常随兴所至。科学家的探究则有科学的研究计划,甚至有自主制订的五年规划、十年规划。教师指导下的探究也有九年规划与三年规划(义务教育九年,高中三年),但基本上是从外部由教育者制订的(虽然制订的过程要遵循儿童身心发展规律)。

 

第四,从探究问题的产生来看,儿童自发探究的问题往往直接来自身边的生活与直接观察,问题由儿童自主提出。科学家探究的问题则主要来自高深的学科领域(虽然这些问题最终仍是来源于生活和社会的实际需要),问题由科学家自主提出。教师指导下学生探究的问题则主要是与生活、社会有关的学科中的问题,大多是由教育者提出,或由教育者设置情境引导学生提出他们感兴趣的问题。教师指导下的探究应从关注儿童提出的问题出发,而且儿童关心或感兴趣的问题始终应成为教师指导下的探究的重要一部分。

 

第五,探究过程中方法和技术手段的运用、问题的复杂性与创新性等许多方面,三者都不是在一个水平或层次上。儿童自发的探究,问题的新颖性更多地只是针对儿童自身而言。科学家探究的问题处于科学的前沿,是人类历史上未曾揭示的,或对某国、某科学家团体来说具有新颖性。教师指导下的学生探究,其问题的新颖性多数只是针对学生而言,教师往往已经知道问题的答案。从探究方法方面来看,儿童自发的探究以观察为主,科学家的探究以观察、实验等方法为主,并辅以许多高科技的技术和手段,两者均是发现式的认识世界的探究方法。教师指导下的探究,其方法可以是观察、实验等发现式探究方法,也可以是“直接向图书馆、互联网或有关成人查询有关资料或打听有关信息”这一探究方法。

 

第六,从探究的跨学科性来看,儿童自发的探究尚未分化出学科的维度,具有明显的综合性和学科模糊性。科学家的探究具有明显的学科性,但跨学科研究已成为一大趋势。教师指导下的探究以各科课程中的单科性主题为主,但现在也十分强调跨学科探究的开展(如环境主题的探究)。

 

尽管三类不同情境下的探究有如上的不同,但毫无疑问,三者毕竟都是探究,因而必然具有“探究”这一概念中所包含的那些共同特征。

 

首先,三种探究都是起源于或围绕着一个对于探究者来说“新颖”的问题、情境或材料(建构主义十分强调学习的具体情境性,强调仿真性的探究情境,让学生解决真实性的问题)。

其次,就科学探究而言,三者都要经历一个基本的过程,运用一些一般的方法,开展一些基本的推理,尽管这些过程、方法与推理的细节、水平与程度有许多不同。

 

一般的探究过程包括:观察,提出问题,作出预测、猜测或假设,设计研究方案并开展工作以搜集数据,对获得的数据进行处理分析与解释(解读数据)以验证假设,得出初步结论,考虑可能的其他解释及提出有待进一步探究的问题,将上述探究过程与结果以一定的方式陈述或表达出来,以及在这一过程中与他人合作、交流(分享)及开展评价。

 

主要的探究方法有:观察(用感官或仪器)、调查、实验(操作变量)、测量与统计、文献占有与分析等。

 

基本的推理过程包括:归纳与概括、比较与分类、分析与综合等。

 

另外,就知识与探究过程的关系而言,学前儿童、学生与科学家都需要运用他们已经掌握的关于这个世界的知识与经验,在观察的基础上对现象产生的原因作出解释,开展探究,并在探究过程中建立起新的理解,从而深化和增长自身的科学知识。

 

教师在指导学生探究时,关注的重点正是让学生学习作为探究之本质的这些共同的方面。

 

(选自:任长松:《新课程学习方式的变革》,人民教育出版社)



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