初中科学“探究—建构式”教学研究

王景锋

摘 要：随着课程改革的不断深入，科学教育的改革要求对学生的学习方式进行改变，学生对科学知识的学习要将知识的建构与科学探究结合起来，两者是一个统一体的两个侧面，根据对科学教学过程的探讨，建立“探究—建构式”的教学模型。

关键词：初中科学；科学探究；探究—建构式

学生学习科学知识的过程是个体与社会构建相统一的一个过程，课程标准中强调科学探究是知识构建过程的一个可操作的侧面。这个过程中还应伴随着学生的思维活动。本文主要是对初中科学探究—建构式教学进行研究。

一、科学探究的含义

探究是人在遇到感兴趣的问题时自发形成的一种探索其答案的欲望以及一系列的思维和行为方式，探究过程其实就是一个求知的过程，同时还是创新与实践的过程。当前的课程改革要求重视科学探究，同时还将促进学生对科学探究的理解以及培养学生的科学探究能力作为课程目标。很多科学家认为科学探究没有特定的模式，有一些可辨别的要素，比如，科学问题的提出、提出假设、搜集证据、提出理论。在科学课程标准中，对科学探究提出了两个要求，第一个是对学生探究能力的要求；第二个是将科学探究作为学生一种新的学习方式，改变传统的教学模式。这两个要求涉及的领域较多，比如，技能、方法、理论、观念，所以没有固定的模式，在科学探究过程中不能将探究教学模式化，但又不能对学生的探究过程不管不问，所以要采用多种教学方式将科学探究与知识的构建结合起来。

二、科学知识的学习过程是一个建构过程

学生对科学知识的学习是个体与群体建构相统一的过程，学生从探究过程中通过观察、实验等方式来获得知识的过程是个体建构，通过看书、听课、同学、老师之间的交流获得知识的过程则属于群体建构，书上的知识是科学家对自然现象等达成的共识，看书就好像是在和科学家进行交流，学生最终获得知识，这也是群体建构的结果。学生对科学知识的学习过程不只是将现有知识灌输到学生头脑中，而是在原有基础上对知识的自主构建。我国传统的教学指导思想是启发式，这种教学方式针对的是学生的原有状态，教师在教学中要根据学生的状态。我国的科学教师在启发式教学思想的指导下，积累了丰富的教学经验，之所以能够成功是因为教师对学生自主构建知识的引导。传统的教学中忽视了科学探究，造成科学过程的缺失，偏离了教育目标。

三、统一的理论基础

在实际教学过程中科学探究与知识构建结合起来，需要有相关的理论来作为指导。知识维描述了建立在科学探究基础上地知识建构过程中所涉及的方法和要素之间的关系。

在教学中，可以尝试利用知识维来对科学教学过程进行分析和指导，将科学探究作为科学知识构建的一个重要手段，可以通过让学生自主开展科学探究活动或者对科学家解决问题的探究活动进行展示的方式，让学生的认识能够朝着知识建构的科学方向发展，以此来作为学生思维活动的指导，使之能在探究活动中自觉地构建知识体系，最终形成科学的价值判断，实现教学中知识与过程的统一。这种教学方式可以给学生带来最大的益处。

四、“探究—建构式”教学模型

探究—建构式教学模式并不是固定的，其实它只是用一个理论模型来指导科学教学。由以上分析可以看出，探究—构建式教学包含了知识产生的两个方面，知识维是对知识产生过程和结构进行统一的一种理论模型。

在实际教学过程中，对学生的原有状况，包括认知、情感、技能等要做好充分的考虑，还要考虑到教学环境的问题。比如，实验的条件、班级的规模，实验器材的性能等，为了便于这个理论模型能够对科学教学进行指导。本文主要以学生为中心，设计了探究—建构式的教学模型。

下面我们就以浮力教学为例来对上述模型教学设计的基本步骤进行说明。（1）就是要对焦点问题进行确定：物体所受浮力大小主要与哪些因素有关；（2）围绕焦点问题对探究活动进行探究：学生自行设计实验并且自己实施，观察、记录相关数据，然后对数据进行分析，最后得出结论；（3）引导学生在原有知识的基础上做出对探究过程和结果的价值判断，比如，探究过程的有效性以及结果的可靠性等；（4）积极引导学生对所得出的概念进行明确：物体所受浮力与浸入液体的体积以及液体的密度有关；（5）引导学生将所学知识与原有认知结构中的知识进行联系；（6）引导学生利用这些要素之间的联系来建立理论，比如，利用液体内部压强的规律来对浮力产生的原因进行解释。

五、“探究—建构式”教学模型的类型

1.探究—建构式教学模型A

学生探究的主要目的是通过探究活动对所学知识进行深层次的理解，最终实现探究能力的提高，以此来解决实际问题。这就需要学生（1）学生要在教师的指导下要有目的地进行观察和实验，还要对实验结构进行思考；（2）根据已有经验对问题的答案进行猜测；（3）利用各种渠道搜集相关的资料来对假设进行验证；（4）做出合理的决定并进行评价；（5）将自己获得的信息组成答案与他人交流，让他人进行评价。

2.探究—建构式教学模式B

想要改变学生在学习科学概念之前的一些概念是非常困难的，比如，错误概念，异类概念、朴素概念等，想想要使学生改变这些概念就要通过教师有效地引导，让学生能够亲身体验，这种有效地教学策略主要有以下几个步骤：（1）对学生的前概念进行引发，学生在日常生活、现象的观察、思考中就会形成一种自己的观点，教师可以通过设计某种方式让学生将这些观点清楚地表现出来；（2）引起学生的概念冲突，老师可以通过设计科学实验、进行科学演示实验等方式让学生发生认知冲突，这时学生就会渴望得到问题的答案；（3）在适当的时机引入正确的概念，使科学的概念替代错误的概念。学生在看到自己的错误概念没有起到作用时，教师应该通过对实验结果的分析、论证，来对学生观点出现错误的原因进行分析，最终引导学生用正确的概念来取代错误的概念。这种教学模式主要是针对学生对科学概念的掌握而提出的，但对改变学生的错误观念同样也是有效的。这种教学模式用图可以表示出来。

本文主要是从模型建构的角度对探究式教学进行探讨，但是探究式教学并不存在固定的教学模式，教师应该领会探究教学的实质，在此基础上对教学过程中出现的各种问题进行灵活处理。高效的探究式教学活动应该是学生在教师的引导下，自觉、主动地对学习活动进行创造、探索，探究式教学活动对教师提出了更高的要求。

指导探究和知识构建的观念影响着学习的整个过程，教师要充分重视学生的观念，及时对他们的错误观念进行纠正，强化正确的观念，通过这种教学方式，使“探究—建构式”过程内化成学生的一种认知模式，文中所提到的模型是一个完整的“探究—建构式”的过程，教师要根据教学的具体内容和要求做出适当的调整。

参考文献：

[1]黄波，刘磊，许瑞君.对新课标下高中化学学生实验探究式教学的研究及实践[J].高等函授学报：自然科学版，2010（11）.

[2]肖建华.波的形成和传播：“探究—建构”型物理教学案例分析[J].物理教学探讨，2011（06）.

（作者单位 浙江省杭州市富阳县〈市〉银湖中学）