浅谈探究式教学在科学教学中的应用

陈庆旦

摘 要：针对科学新课程（浙教版7～9年级）中如何实施探究式教学展开讨论。主要阐述探究式教学在科学新课程中的应用原则、探究类型和具体运行模式。旨在能更好地将探究式教学运用到科学新课程中，提高每位学生的科学素养，全面推进新课程改革。

关键词：探究式教学；探究目标；探究原则；类型；运行模式

20世纪80年代以来，以探究式教学为基础重建初中综合理科新课程已成为世界各国课程改革的突出特点。探究式教学是指在教师的引导下，学生主动通过观察、实验、调查、分析、交流等形式，积极地理解和构建知识，体验知识产生的过程和方法运用，形成正确的科学态度和价值观的一种学习过程和学习方式。

一、科学新课程的探究目标

二、探究式教学的应用原则

1.探究式教学面向全体学生，关照个别差异

开展探究活动时，教师要注意观察学生的行为，防止一部分优秀探究者控制和把持局面，要注意引导每一个学生都对探究活动有所贡献，让每一个学生分享和承担探究的权利和义务。当然，对于某些有特殊学习困难的学生和那些有特殊才能的学生，还要考虑利用其他时机（如：课外兴趣活动）给予他们一些专门适合他们水平和需要的探究任务。

2.探究中要辩证地处理学生自主与教师指导的关系

探究学习强调学生的自主性，但不忽视教师的指导。应该特别强调教师适时、必要、谨慎、有效地指导，以追求真正探究中有所收获，包括增进对世界的认识和学生探究素质的不断提升，从而使学生的探究实践得到不断提高和完善。

3.探究过程中要强调学生之间的合作与交流

在整个探究过程中，由于经验背景的差异，学生对问题的理解常常各异，在探究者的共同体中，这种差异本身便构成一种宝贵的学习资源。在讨论中，探究者之间相互质疑，其观点的对立及相互指出对方的逻辑矛盾，可以更好引发探究者的认知冲突和自我反思，深化各自的认识。他们在探究中合作、分享和交流可以使不同探究者贡献各自的经验和发挥各自的优势，从而使探究者完成单个探究者难以完成的复杂任务。

4.应该给探究学习提供足够的时间和空间

探究式教学往往需要小班额教学，需要充足的材料，需要更多的时间，需要课外来弥补。从时间方面来说，学生要有时间去试验自己的新想法、沉思默想、展开相互讨论。从班额和材料上来讲，虽然并非所有的探究活动都需要强大的经费支持和人员配备，但一定的器材、设备、资料，一定的师生比例还是必须的，这样才能保证学生有充分表达、师生交流的机会。

5.实施开放多元的评价体系

探究教学的评价是开放而多元的。它不仅要对结果进行评价，更要对过程进行评价，不仅对知识能力进行评价，还要对情感、价值观进行评析。评价的方式可以采用自评和组内互评相结合。 三、探究式教学的类型

1.按探究的过程，可分为完整探究和部分探究

教学第四册第四章第3节的“研究影响电磁铁磁性强弱的因素”就可以安排完整的探究，可以得出比较完整的结论。但是，在“植物的呼吸作用”一课中，由于设备和学生的知识水平的限制，我们只能在课内开展部分探究，即探究植物是否进行呼吸作用？呼吸作用过程需要消耗什么气体？至于植物呼吸作用时是否消耗有机物，气体进出的通道在哪儿等，仍无法很好地在这节课中实施探究，但随着学生知识水平的提高，知识结构的不断完善，在今后，我们仍然可以逐步开展探究，实现对植物呼吸作用的完整探究。

2.按获取信息的来源，可分为接受式探究和发现式探究

在接受式探究学习中，信息由学生主动从现有资料或互联网等其他资料中直接搜集，或者向有关人士直接询问或搜集现成的信息、最多只需略加整理即可。如：“宇宙中的地球”一课的设计就是典型的接受式探究。

具体如下：

而在发现式探究中没有现成信息可以直接搜集，必须由探究者经过观察、实验、调查、研讨等活动过程，通过整理分析来获得或发现。

3.按探究性学习的组织形式，可分为实验探究、调查探究和理论探究

在课堂教学中，教师肯定经常开展实验探究，包括演示实验、学生分组实验，如：“观察蜗牛”等均可采用实验探究。但探究教学中，没有必要也不可能都采取实验探究，比如，在“激素分泌不正常的症状及对日常生活的不利影响”中对目前的学生而言，只能采用查阅资料或从医生那里获取信息了。

四、探究式教学的运行模式

1.探究内容的选择

探究式教学的内容选择必须依据以下两个原则：一是内容上应该是学科领域中的核心知识，对提高学生的理解能力具有重要价值。二是难度上应適合学生所处的年龄特点和能力水平。

2.探究式教学的课前准备

探究活动是以学生为主体而开展的，课前教师必须深入了解学生的知识储备量、心理年龄特征，查找大量的相关资料，预测可能发生的一切问题，使整个探究活动得以顺利开发。

3.探究过程

探究式教学包含五个基本过程要素，即：问题、猜想、证据、解释、交流，那么探究过程也应按以下流程展开：

（1）创设情境，提出问题

一个高质量富有挑战性的科学问题能激发学生的求知欲，激活学生的思维，让学生有一个明确的目标指向，引导他们以高度的注意、高涨的热情进入下一环节的学习。例如，在“植物的呼吸作用”的设计中，笔者是这样设计问题情境的：

展示：一个养着水草和金鱼的金鱼缸。

问题一：金鱼在水中需要氧气进行呼吸吗？

问题二：水草也需要氧气进行呼吸吗？

问题三：植物需要吸进氧气排出二氧化碳进行呼吸吗？

（2）进行猜测，提出假说

猜测和假设，能激发下一步探究的动机。但是，教师这时对学生的猜测不能作对错的评价，应该都予以肯定。不过为了减少探究的盲目，教师应该对学生的众多猜测适当进行排除并加以归类。如：“浮力的大小与什么因素有关”的教学中，学生可能会出现以下的猜测：液体的密度、液体的体积、物体的形状、质量、体积、密度、浸入的体积、重力等等。这时面对众多的猜测教师应该先予以肯定，然后引导学生排除液体的体积这种猜测，然后再对物体的质量和重力合二为一，再设计实验排除物体的密度和质量与浮力的大小无关，最后剩下液体的密度和物体排开液体的体积两种猜测，然后再进行定量上的探究。

（3）设计方案，获取证据

此环节是对我国传统的“开而弗达”启发学生学习的正确运用和进一步发展，教师要根据学生的知识储备和实际能力，尽可能放小步子，引导学生自主探究。如：在教学“影响导体电阻的大小”时，由于影响的因素多，可以采取分步研究。

①在学生上节课学习的基础上，问：不同材料的金属导电能力一样吗？从而得出：导体的电阻与导体的材料有关。

②学生猜测影响导体电阻大小的其他因素。

③引导学生是否分步研究每一个影响的因素？应该控制哪些变量？怎样控制？如何设计实验表格？如何设计电路图？如何判断导体电阻的大小？应该选择哪些实验器材？

（4）获取证据，论证假说

这一环节是上一环的总结和升华，学生要从证据中提炼出本质进行解释，对科学问题做出回答。并且通过借助其他小组的解释，特别是那些体现出科学性理解的解释，来论证自己提出的假说。

（5）学生交流，集体评价

这是探究教学中体现多维互动（小组互动，生生互助，师生互动）的重要环节。可以采取学生汇报、教师提问、学生质疑、组内讨论、组间讨论、信息反馈、教师点评等互动的形式开展。

五、探究式教学对教师的要求

1.教师要从强调教学结果转向教学过程

只有把注意力从课堂教学的结果转向课堂教学的过程，才是提高教学质量的重要保证，只有让学生理解知识的建构过程，才是真正掌握知识、运用知识。探究式教学要给学生足够的思维展现的时间和空间，在某一时期内也许不能很好地完成常规的教学速度，但从长远看，学生的思维将得以发展，能力得以培养。

2.探究问题的设计应尽可能考虑学生感兴趣的话题

青少年心理学家认为，动机是学习的动力源泉。若能解决学生平时关心感兴趣的问题，更能激起他们的求知欲，保持高涨的探究热情，有利于提高他们的科学素养。

3.教师要充分倾听学生的见解

教师在探究过程中要重视学生对各种现象的理解。首先倾听他们现在的想法，包括正确的、不够正确的甚至完全错误的。并洞察他们这些想法的由来，鼓励学生之间相互交流和质疑，了解彼此的想法，再抓住机会适当地扩大漏洞，展开讨论或探究。

4.教师要针对不同的年级、不同的知识内容，对探究水平提出相应的要求

总体来讲，初中学生除了应该学会系统的观察外，还应该能够进行精确测定，并学会确定和控制变量。学生还应该学会运用计算机查询、检索、收集、存储、組织、总结、显示并解释数据，并在此基础上预测和构建模型，还应该学会通过批判性和逻辑性思维建立证据和解释之间的关系。同时，学生还应该学会把数学运用在科学探究的各个方面，并认识到不同性质的问题需要进行不同的科学探究。

总之，在科学新课程教学中，我们应该根据教学内容的实际情况和学生的不同特点，适时适量地开展形式多样的探究活动。不仅只在课堂内开展探究式教学，还要将探究活动在时间和空间上延伸到课外活动。只有这样，才能更好地渗透科学新课程理念，才能更好地落实新课程的探究目标，才能更好地推进新课程改革，才能培养出新世纪高素质人才。

参考文献：

[1]何克抗.孔子教育思想与教育的四大支柱.教育技术通讯，1998.

[2]任长松.探究式学习.教育科学出版社，2005-02.

（作者单位 浙江省温州市绣山中学）

编辑 杨兆东