探究在科学课标中的发展及其实质

王皓

摘要：探究实践主要是指在了解和探索自然、获得科学知识、解决科学问题，以及技术与工程实践过程中，形成的科学探究能力、技术与工程实践能力和自主学习能力。《义务教育科学课程标准》（2022年版）提出素养立意、注重综合、加强实践、注重思维的价值导向，要求重视探究实践过程中学生思维的深度参与。本文一方面对探究教学的历史发展进行了回顾；另一方面，对照新课标对探究教学实质进行了揭示。

关键词：科学课程标准  探究与实践  思维型探究

一、自然科学课程发展历程中科学探究的分析

1910年，杜威在《Science》上发表《作为学科内容与方法的科学》一文，首次提出了科学教学中探究的问题。1916年杜威在《The Science Quarterly》上发表《科学教学中的方法》一文，再次提出科学教学要采用探究。他认为，科学教育不能过于强调知识的积累，而应该重视教学过程中的思维方式和认知态度。受实用主义哲学观的影响，杜威主张让学生在教师的协助下从“做”中学，在“做”中思维。

直到1961年，施瓦布在哈佛大学演讲中提到教师必须用探究的方法教科学，学生必须用探究的方法学科学，探究才真正作为学习的方法进入我们的课堂。为此，他强调指出：“探究教学的两个组成部分作为探究的科学和探究活动，在中学科学教育目标中应当给予优先注意的是前者。”由此可见，在施瓦布看来，强调探究本身并不是目的，通过探究引导学生认识科学的本质，才是最重要的目的。

1996年美国颁布了《国家科学教育标准》，将探究列为学习科学的核心方法。标准里指出科学学习中探究指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。

二、探究学习的基本特征

《科学探究与国家科学教育标准》中对探究学习的特征是这样描述的：（一）学习者围绕科学性问题展开探究活动；（二）学习者要优先考虑证据，证据可以帮助他们解释科学性问题并对提出的解释予以评价；（三）学习者要从证据中提炼出解释，对科学性问题作出回答；（四）学习者通过比较其他的解释，特别是那些体现出科学性理解的解释，来评价他们自己提出的解释；（五）学习者要交流和论证他们所提出的解释。

建构主义理论告诉我们，知识是学生自主建构的，通过自己的探究与实践构建符合自身认知发展规律的知识体系。且探究学习具备了主动性，问题性，开放性和创造性等特征。

三、课程标准中的科学探究

（一）对比课标中的探究

《义务教育科学课程标准》（2001年版3～6年级）有三个维度目标：1.科学探究；2.情感态度和价值观；3.科学知识。将科学探究提到了一定高度，提出科学学习要以探究为核心。《义务教育科学课程标准》（2017年版）中有四个维度目标：1.科学知识；2.科学探究；3.科学态度；4.科学、技术、社会与环境。科学探究处于第二个目标维度，对探究的定位是倡导探究式学习。到了《义务教育科学课程标准》（2022年版）依然有四个维度的目标：1.科学观念；2.科学思维；3.探究实践；4.态度责任。在新课标中这样来定位探究：倡导以探究和实践为主的多样化学习方式，首次提出了思维型探究。且新课标不仅倡导探究式学习还要以实践为主，要注意合作式、体验式、项目化这样的多样化的学习，还提出了要关注思维型探究模型，使探究性学习进入了新的阶段。

（二）培养学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础。

2022版科学课程指出：科学核心素养包括四个方面：科学观念、科学思维、探究实践、探究责任。科学观念是科学课程本质属性的集中体现，是其他素养的基础；科学思维是最关键的能力，是科学课程核心素养的核心；态度责任是必备品格，是社会主义核心价值观在科学课程中的集中体现，反映了科学课程核心素养的方向性；探究实践是关键能力，是形成其他素养的主要途径。前三个素养相互支撑、相互作用，而他们都要通过探究实践来发展。四个核心素养相互依存，共同构成了一个完整的体系。

探究实践包含三部分内容：1.科学探究能力；2.技术与工程实践能力；3.自主学习能力。2022版课标对探究实践有如下描述：形成科学探究的意识，理解科学探究是探索和了解自然、获得科学知识、解决科学问题的主要途径，理解科学探究涉及提出问题、作出假设、制订计划、搜集证据、处理信息、得出结论、表达交流和反思评价等要素，具有初步的科学探究能力。新课标根据学段特征有了一个能力进阶的描述。从初步具有意识，到根据具体现象提出探究问题，再到更深层次的依据事物结构、功能变化制订探究计划，最后能设计控制变量的实验方案。第一学段的探究是在教师指导下进行的，第二学段的探究是教师引导下的探究，第三第四学段希望学生能够发展自主探究的能力。

（三）对科学探究内涵的再思考

从探究的目标和结果来看，科学探究不仅要帮助学生形成科学探究能力、理解科学探究、形成科学观念，还要领悟科学的研究方法，科学探究就是一个认知建构的过程，是科学思维的过程，是合作交流的过程。更要实现由线性思维向非线性思维的转变，完成由实体思维向创造性思维的转换，将具体思维向抽象思维的转变，在探究过程中，始终伴随着思考，始终不断推进着学生推理论证能力、模型建构能力、批判性思维和问题解决能力的发展。可见，科学课堂需要实施思维型探究，具体如下。

探究性学习有利于发展学生的主体性，有利于学生自主地学习个性发展所需要的知识，有利于培养学生的可持续发展的能力，使学生学会学习，培养健康的社会情感，培养学生的创造精神。