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国外对科学探究教学的研究及对我国物理教学的启示 深圳高级中学国际班 林芸 摘要：本文在对文献资料进行梳理的基础上，较系统介绍了科学探究教学的研究成果,其中包括科学探 究教学的内涵与发展、科学探究教学的实证研究进展、学生对科学探究过程的理解、科学探究教学模式 和科学探究能力评价，以期对我国的物理教学及其研究有一定的启示。 关键词：科学探究教学；科学探究过程；探究教学模式；科学探究能力评价 本文主要讨论近年来国外科学探究教学的相关研究及其对物理教学的影响,以期对我国的物理教学及 其研究有一定的启示。 1 科学探究教学的内涵与发展 1.1 科学探究教学的内涵 科学作为一种知识体系，是科学研究活动的结果。随着科学技术的不断发展，旧知识逐渐被新知识 淘汰。知识的飞速更新发展使得掌握学习的方法和自主探究知识的能力成为适应二十一世纪知识经济发 展的要求。为了掌握科学知识，领悟科学的本质，发展科学探究能力，实施科学探究教学是实现这一目 标的基本途径。那么，何为科学探究？ 科学探究在本质上是科学家用来解决自然领域或科学问题的一种思维方式，同时包括一定的活动程 序和一系列的方法。在教育中，科学探究有双层含义，既是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事 实证据提出作出解释的各种方式，也指的是学生们构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法而进行 [1] 的各种活动 。 通过探究进行的科学教学鼓励学生对问题提出自己的想法，然后通过自主探究寻求可能的解释，并 对问题作出回答。正如 《国家科学教育标准》指出：“探究是一个多侧面的活动，需要做观察；需要提 问题；需要查阅书刊及其它信息源以便弄清什么情况已经是为人所知的东西；需要设计调研方案；需要 根据实验证据来检验已经为人所知的东西；需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据；需要提出答案、 解释和预测；需要把结果告之于人。探究需要明确假设，需要运用判断思维和逻辑思维，需要考虑可能 [1] 的其他解释 。” 探究不仅是一种学习科学知识的方法也是学生必须掌握的一种技能。从探究中学生可以获得多方面 的能力。首先是交流，探究是学生之间进行知识交流的有效方式。在探究活动中，学生通过不同的方式 （比如，演讲、写作、绘画等）交流相同的信息和自己的想法。其次探究给了学生自己做决定的机会， 帮助他们构建概念。学生积极参与科学探究让他们得以从自身活动中直接获取确切的探究结果。此外， 探究提高学生的智力和社交能力，他们常常需要做好精心准备并上台演讲。 美国国家科学研究院总统Bruce Alberts （2000 ）在《探究与国家科学教育标准》中指出：通过探究方 式进行学习，有利于学生理解和掌握科学概念。当学生进行探究活动的时候，他们为教师提供了一个可 以观察学生如何进行思考和分析周围事物的窗口。有别于传统的“教师问学生答”的单一教学模式，教 师能够更好地了解学生知识发展所达到的水平并进行适当的反馈。教师可以清楚学生的问题及其形成； 可以近距离地观察学生如何使用工具，如何收集数据，以及他们是如何努力解决问题的；还可以倾听学 [2] 生之间的谈话以及他们对探究过程、结果和科学概念的讨论 。这种教学方式有助于教师更好了解学生， 从而帮助他们巩固科学知识，了解科学的本质。 1.2 科学探究教学的发展 [3] 探究进入学校科学教育课程的时间还不到一个世纪 。然而，科学探究教学的发展已经经历了三次 理科课程实践。第一次课程实践是杜威的实用主义教育运动。1900年以前，大多数的教育者主要把科学 看作一种可以通过直接的灌输让学生学到的一堆知识。1909年出现了对这种教育观点的批评，批评来自 教育家约翰•杜威在美国科学促进协会做的一次报告，报告中提到科学教育过于强调知识的积累而对科学 作为一种思维方式和认识态度这些方面却没有给予足够的重视。约翰•杜威指出，科学不仅是需要学习的 [4] 一堆知识，同时也是一种学习的过程或方法 。这次课程实践对科学探究教学发展的贡献主要是提出了 实施科学探究的教学模式，对理科教育改革产生了积极的影响。第二次理科课程实践是在50年代末60年