執(zhí)筆：羅星凱 廣西師范大學(xué)科學(xué)教育研究所所長、教授、博士
李萍昌 廣西師范大學(xué)科學(xué)教育研究所2000級(jí)碩士生
“科學(xué)探究性學(xué)習(xí)的理論與實(shí)驗(yàn)研究”課題組
提要 本文從探究式學(xué)習(xí)的基本特征出發(fā)，得出探究式學(xué)習(xí)并不強(qiáng)求學(xué)生活動(dòng)的全方位探究性，從而避免對(duì)它的神化；通過論述假說的提出在科學(xué)探究和學(xué)生探究式學(xué)習(xí)中的核心地位，表明了科學(xué)探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)該努力的方向，以避免在教學(xué)實(shí)際中對(duì)它的泛化。
新一輪國家基礎(chǔ)教育課程改革的一個(gè)重要而具體的目標(biāo)，就是要改變至今仍普遍存在的學(xué)生被動(dòng)接受、大運(yùn)動(dòng)量反復(fù)操練的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與的探究式學(xué)習(xí)。在理科各科國家課程標(biāo)準(zhǔn)中，科學(xué)探究的意義以及如何通過國家標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)探究式學(xué)習(xí)實(shí)施的問題，得到了普遍的重視。科學(xué)探究不僅被作為重要的理念強(qiáng)調(diào)、作為教學(xué)建議提出，而且被列入了課程目標(biāo)和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)之中，作為必須實(shí)施的內(nèi)容要求。這勢必對(duì)教材編寫和教學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生重大影響。然而，探究式學(xué)習(xí)在我國畢竟尚處于探索階段，它所需要的教育環(huán)境條件，特別對(duì)教師觀念轉(zhuǎn)變、理解水平的要求等等，不是課程標(biāo)準(zhǔn)本身就能解決得了的。由此引發(fā)一系列困惑、疑慮、擔(dān)憂也都是很正常的。當(dāng)前，急需的工作就是要對(duì)有關(guān)的理論和實(shí)踐問題進(jìn)行梳理，對(duì)一些牽涉教學(xué)實(shí)施的重大問題進(jìn)行思考、作出回答，以保證課程改革的實(shí)效。下面就探究式學(xué)習(xí)的含義、特征和核心要素談?wù)劚菊n題組的一些學(xué)習(xí)心得和研究體會(huì)。
一、探究式學(xué)習(xí)的含義
在當(dāng)今國際科學(xué)教育改革的熱潮中，inquiry是出現(xiàn)頻率最高的幾個(gè)關(guān)鍵詞之一。英文inquiry一詞起源于拉丁文的in或inward（在…之中）和quaerere（質(zhì)詢、尋找），按照《牛津英語詞典》中的定義，探究是“求索知識(shí)或信息特別是求真的活動(dòng)；是搜尋、研究、調(diào)查、檢驗(yàn)的活動(dòng)；是提問和質(zhì)疑的活動(dòng)。”其相應(yīng)的中文翻譯有“探問”、“質(zhì)疑”、“調(diào)查”及“探究”等多種譯法。與“研究”比較，在科學(xué)領(lǐng)域人們普遍接受的“探究”一詞和英文原意更為貼切。就語義而言，據(jù)《辭?！罚?989年版）的解釋，“研究”指“用科學(xué)的方法探求事物的本質(zhì)和規(guī)律”，“探究”則指“深入探討，反復(fù)研究”。從語感來說，“研究”一詞似乎多了幾分嚴(yán)謹(jǐn)、穩(wěn)重，而“探究”則更有生氣，更有動(dòng)感，也更符合青少年學(xué)生的身心特點(diǎn)。因此，現(xiàn)在使用的科學(xué)探究具有雙重含義。如美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)科學(xué)探究就是這樣表述的：“科學(xué)探究指的是科學(xué)家們用來研究自然界并根據(jù)研究所獲事實(shí)證據(jù)做出解釋的各種方式?？茖W(xué)探究也指的是學(xué)生構(gòu)建知識(shí)、形成科學(xué)觀念、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法的各種活動(dòng)?！雹僦赃@樣表述，乃是由于學(xué)生的科學(xué)探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)在本質(zhì)上與科學(xué)家的科學(xué)探究活動(dòng)有很多相似之處。在討論科學(xué)教育的文獻(xiàn)中，不管是使用探究（inquiry）還是科學(xué)探究（scientificinquiry）這個(gè)詞，除特別注明外都是指探究式的學(xué)習(xí)活動(dòng)而非科學(xué)家的探究。
二、探究式學(xué)習(xí)的特征
由于多種原因，人們?cè)诶斫夂蛯?shí)施探究式教學(xué)中容易出現(xiàn)兩方面的偏差，一是對(duì)探究的泛化，另一是對(duì)探究的神化。前者就是隨意地給一些人們?cè)缫咽熘慕膛c學(xué)的形式貼上探究的標(biāo)簽，如一個(gè)從目的到內(nèi)容再到方法、步驟，甚至連表格都畫好了的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)，卻不僅被冠以探究而且是自由探究的名稱；后者則只把從問題的提出、證據(jù)收集主案的制訂和實(shí)施到解釋的形成、檢驗(yàn)和結(jié)論的得出等等都是由學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、由學(xué)生獨(dú)立完成的活動(dòng)才歸為探究。這兩種理解都背離了探究式學(xué)習(xí)的本質(zhì)意義，如不加以澄清和糾正，將極大地影響探究式教學(xué)的實(shí)施。
區(qū)別事物的基本方法就是把握它們的特征。要正確實(shí)施科學(xué)探究式的教與學(xué)，必須把握其基本特征，美國國家研究理事會(huì)2000年組織編寫出版了一本專著，對(duì)科學(xué)探究式教與學(xué)的重要問題進(jìn)行了比較系統(tǒng)、比較有說服力的闡述，其中，將探究式教學(xué)的基本特征概括為如下五個(gè)方面的內(nèi)容。②
1．學(xué)習(xí)者圍繞科學(xué)性問題展開探究活動(dòng)
所謂科學(xué)性問題是針對(duì)客觀世界中的物體、生物體和事件提出的，問題要與學(xué)生必學(xué)的科學(xué)概念相聯(lián)系，并且能夠引發(fā)他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，導(dǎo)致收集數(shù)據(jù)和利用數(shù)據(jù)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象做出解釋的活動(dòng)。在課堂上，一個(gè)有難度但又讓人能嘗到果實(shí)、足以引發(fā)探究的問題，能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，并能引出另一些問題。比如，對(duì)于低年級(jí)學(xué)生，符合上述標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)問題可以是大黃粉蟲幼體是如何對(duì)光做出反應(yīng)的？對(duì)高年級(jí)學(xué)生，可以問：基因如何影響人的眼睛的顏色？而即使對(duì)高年級(jí)學(xué)生，提出今后一百年問全球氣候?qū)?huì)如何變化這樣的問題也是不合適的。這個(gè)問題雖具有科學(xué)性，但過于復(fù)雜，學(xué)生回答這個(gè)問題決不可能全面考慮預(yù)測范圍內(nèi)有關(guān)的證據(jù)和論據(jù)。學(xué)生可能只會(huì)考慮個(gè)別因素，如云量的增多對(duì)氣候變化將產(chǎn)生怎樣的影響；或者可能考慮一些因果關(guān)系，如氣溫升高（或降低）對(duì)植物、氣流、天氣將有怎樣的影響。
2．學(xué)習(xí)者獲取可以幫助他們解釋和評(píng)價(jià)科學(xué)性問題的證據(jù)
與其他認(rèn)知方式不同的是，科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)證據(jù)為基礎(chǔ)來解釋客觀世界的運(yùn)行機(jī)制?？茖W(xué)家在實(shí)驗(yàn)中通過觀察測量獲得實(shí)驗(yàn)證據(jù)，而實(shí)驗(yàn)的環(huán)境可以是自然環(huán)境如海洋，也可以是人工環(huán)境如實(shí)驗(yàn)室。在觀察與測量中，科學(xué)家利用感官感知，或借助于儀器如望遠(yuǎn)鏡延伸感官功能進(jìn)行觀察，甚至用儀器測量人的感官所不能感知的物質(zhì)特性，如測量磁場。有時(shí)，科學(xué)家能控制條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；而另一些時(shí)候則無法控制，或者實(shí)行控制將破壞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這種情況下，科學(xué)家只有對(duì)自然界中發(fā)生的現(xiàn)象進(jìn)行大范圍、長時(shí)間的觀測以便推斷出不同因素的影響。可以通過改進(jìn)測量、反復(fù)觀察，或者就相同的現(xiàn)象收集不同類型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法提高所收集到的證據(jù)的可靠性。證據(jù)是可以被質(zhì)疑和進(jìn)一步調(diào)查研究的。
在課堂探究活動(dòng)中，學(xué)生也需要運(yùn)用證據(jù)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象做出解釋。學(xué)生對(duì)動(dòng)植物、巖石進(jìn)行觀察并詳細(xì)記錄它們的特征；對(duì)溫度、距離、時(shí)間進(jìn)行測量并仔細(xì)記錄數(shù)據(jù)；對(duì)化學(xué)反應(yīng)和月相進(jìn)行觀測并繪制圖表說明它們的變化情況。同時(shí)，學(xué)生也可以從教師、教材、網(wǎng)絡(luò)或其他地方獲取證據(jù)對(duì)他們的探究進(jìn)行補(bǔ)充。
3．學(xué)習(xí)者要根據(jù)事實(shí)證據(jù)形成解釋，對(duì)科學(xué)性問題做出回答
科學(xué)解釋借助于推理提出現(xiàn)象或結(jié)果產(chǎn)生的原因，并在證據(jù)和邏輯論證的基礎(chǔ)上建立各種各樣的聯(lián)系?？茖W(xué)解釋須同自然觀察或?qū)嶒?yàn)所得的證據(jù)一致，并遵循證據(jù)規(guī)則。科學(xué)解釋還須接受公開的批評(píng)質(zhì)疑，并要求運(yùn)用各種與科學(xué)有關(guān)的一般認(rèn)知方法（如分類、分析、推論、預(yù)測）以及一般的認(rèn)知過程（如批判性推理和邏輯推理）。
解釋是將所觀察到的與已有知識(shí)聯(lián)系起來學(xué)習(xí)新知識(shí)的方法。因此，解釋要超越現(xiàn)有知識(shí)，提出新的見解。對(duì)于科學(xué)界，這意味著知識(shí)的增長；對(duì)于學(xué)生，這意味著對(duì)現(xiàn)有理解的更新。兩種情況的結(jié)果都能產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。例如，學(xué)生可根據(jù)觀察或其他的證據(jù)解釋月相的變化、不同條件下植物的生長狀況不同的原因以及飲食與健康的關(guān)系等問題。
4．學(xué)習(xí)者通過比較其他可能的解釋，特別是那些體現(xiàn)出科學(xué)性理解的解釋，來評(píng)價(jià)他們自己的解釋
評(píng)價(jià)解釋，并且對(duì)解釋進(jìn)行修正，甚至是拋棄，是科學(xué)探究有別于其他探究形式及其解釋的一個(gè)特征。評(píng)價(jià)解釋時(shí)，可以提出這樣的問題：有關(guān)的證據(jù)是否支持提出的解釋？這個(gè)解釋是否足以回答提出的問題？從證據(jù)到解釋的推理過程是否明顯存在某些偏見或缺陷？從相關(guān)的證據(jù)中是否還能推論出其他合理的解釋？
核查不同的解釋就要學(xué)生參與討論，比較各自的結(jié)果，或者與教師、教材提供的結(jié)論相比較以檢查學(xué)生自己提出的結(jié)論是否正確。這一特征的一個(gè)根本要素是保證學(xué)生在他自己的結(jié)論與適合他們發(fā)展水平的科學(xué)知識(shí)之間建立聯(lián)系。也就是說，學(xué)生的解釋最后應(yīng)與當(dāng)前廣泛為人們所承認(rèn)的科學(xué)知識(shí)相一致。
5．學(xué)習(xí)者要交流和論證他們所提出的解釋
科學(xué)家以結(jié)果能夠重復(fù)驗(yàn)證的方式交流他們的解釋。這就要求科學(xué)家清楚地闡述研究的問題、程序、證據(jù)、提出的解釋以及對(duì)不同解釋的核查，以便疑問者進(jìn)一步地核實(shí)或者其他科學(xué)家將這一解釋用于新問題的研究。而課堂上，學(xué)生公布他們的解釋，使別的學(xué)生有機(jī)會(huì)就這些解釋提出疑問、審查證據(jù)、挑出邏輯錯(cuò)誤、指出解釋中有悖于事實(shí)證據(jù)的地方，或者就相同的觀察提出不同的解釋。學(xué)生間相互討論各自對(duì)問題的解釋，能夠引發(fā)新的問題，有助于學(xué)生將實(shí)驗(yàn)證據(jù)、已有的科學(xué)知識(shí)和他們所提出的解釋這三者之間更緊密地聯(lián)系起來。最終，學(xué)生能解決彼此觀點(diǎn)中的矛盾，鞏固以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的論證。
本課題組認(rèn)為，上述關(guān)于科學(xué)探究基本特征的闡述，揭示了科學(xué)的最重要、最基本的特征，反映了現(xiàn)代科學(xué)觀。具有這樣的基本特征的探究式教學(xué)過程有助于學(xué)生對(duì)科學(xué)概念和方法形成更明晰、更深刻的認(rèn)識(shí)。因此，探究式教學(xué)和教學(xué)資源要盡可能包含所有的上述五個(gè)基本特征，以充分發(fā)揮和利用探究的教育功能。然而，一項(xiàng)科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)是否必須包含上述全部五個(gè)基本特征才能稱得上是探究式的學(xué)習(xí)呢？對(duì)于探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)所具有的每一項(xiàng)特征，是否可以劃分出不同的程度？
如果理想化和絕對(duì)化地理解探究，我們可能會(huì)認(rèn)為只有包含上述全部五個(gè)基本特征、且每一類學(xué)生的活動(dòng)都具有高度的自主性和探索性才能稱得上是探究式的學(xué)習(xí)。然而，這樣的看法既不符合科學(xué)研究的實(shí)際，也不符合學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)。探究無疑是科學(xué)研究的核心，真正的科學(xué)家也往往以探究為樂，但這并不妨礙他們積極學(xué)習(xí)和利用已有的、現(xiàn)成的知識(shí)。事實(shí)上，最有成就的科學(xué)家也最善于吸收前人已有的成果，站在巨人的肩膀上攀登科學(xué)的高峰。學(xué)生的學(xué)習(xí)就更不用說了，盡管基于直接經(jīng)驗(yàn)的、探究式的學(xué)習(xí)最有利于學(xué)生的全面發(fā)展，但間接學(xué)習(xí)在學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)中畢竟是大量存在的，要組織起有效的探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)，除了受教師、學(xué)生和教學(xué)設(shè)施條件等因素制約以外，還與所學(xué)習(xí)的科學(xué)知識(shí)內(nèi)容有關(guān)，有些知識(shí)內(nèi)容，由于各種原因，不易于設(shè)計(jì)成通過探究式的學(xué)習(xí)活動(dòng)去獲取。因此，對(duì)于特定的學(xué)生來說，一些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，用探究的方式，不僅效率太低，而且效果往往不如直接學(xué)習(xí)。在前面提到的美國國家研究理事會(huì)2000年組織編寫出版的科學(xué)探究專著中，不僅對(duì)科學(xué)探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行了概括，而且對(duì)每一類活動(dòng)中學(xué)生自主探究的程度分別進(jìn)行了如下的劃分和描述。
基本特征
探究的不同程度
1．問題
學(xué)習(xí)者探究科
學(xué)性問題
學(xué)習(xí)者自己提出一個(gè)問題
學(xué)習(xí)者從所提供的問題中選擇，據(jù)此提出新的問題
學(xué)習(xí)者探究的問題來自教師、學(xué)習(xí)材料或其他途徑，但問題不那么直接，需要有所改變或自己體會(huì)其含義
學(xué)習(xí)者探究直接來自教師、學(xué)習(xí)材料或其他途徑的問題
2．證據(jù)
學(xué)習(xí)者針對(duì)問題
收集事實(shí)證據(jù)
學(xué)習(xí)者自己確定什么可作為證據(jù)并進(jìn)行收集
學(xué)習(xí)者在他人的指導(dǎo)下則某些數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)直接給出，學(xué)習(xí)者進(jìn)行分析
數(shù)據(jù)和分析方法都給了學(xué)習(xí)者
3．解放
學(xué)習(xí)者從證據(jù)出
發(fā)形成解釋
學(xué)習(xí)者總結(jié)事實(shí)證據(jù)之后做出解釋
學(xué)習(xí)者在得到指導(dǎo)的情況下收集證據(jù)形成解釋
使用證據(jù)形成解釋的可能途徑已知
證據(jù)已知
4．評(píng)價(jià)
學(xué)習(xí)者使解釋與
科學(xué)知識(shí)相聯(lián)系
學(xué)習(xí)者獨(dú)立地考察其他事實(shí)來源，建立事實(shí)與已有解釋的聯(lián)系
學(xué)習(xí)者被引導(dǎo)到科學(xué)知識(shí)的領(lǐng)域和來源
可能的聯(lián)系被給出
。。
5．發(fā)表
學(xué)習(xí)者闡述和論
證自己的解釋
學(xué)習(xí)者用合理的、合乎邏輯的論據(jù)表達(dá)自己的解釋
學(xué)習(xí)者闡述自己解釋的過程得到他人指導(dǎo)
學(xué)習(xí)者闡述自己解釋的過程得到了廣泛的指導(dǎo)
表達(dá)的步驟和程序都被給出
。。 多←--------學(xué)習(xí)者自主探究的程度--------→少
少←--------教師和學(xué)習(xí)材料指導(dǎo)的程度--------→多
根據(jù)這樣的劃分，教師在活動(dòng)中起組織作用的程度和學(xué)生自主設(shè)計(jì)進(jìn)行探究的程度可以各有不同。例如，每一個(gè)探究都會(huì)有學(xué)生對(duì)科學(xué)性問題的研究，但是，在一些探究中問題直接來源于學(xué)生，另一些探究中問題可能是學(xué)生從可選問題中選擇其一或是對(duì)給出的問題提煉的結(jié)果；還有一些探究中，則是學(xué)生根據(jù)所提供的問題展開研究。即使在問題由教師、學(xué)習(xí)材料或其他途徑完全給出的情況下，只要學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是圍繞科學(xué)性的并能激發(fā)學(xué)生思維的問題展開，學(xué)生的學(xué)習(xí)仍然可以組織成具有高度探究性的活動(dòng)。
在課堂教學(xué)中，特別是在對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)內(nèi)容有明確目標(biāo)要求的學(xué)科教學(xué)中，要組織起在問題、證據(jù)、解釋、評(píng)價(jià)和交流五個(gè)方面都具有高度探究性的活動(dòng)是不容易的，也沒有必要刻意追求這樣的境界。如對(duì)探究的問題來說，要是探究的問題完全是由學(xué)生自己提出來的，那當(dāng)然很好，而且在科學(xué)教學(xué)中也必須有意識(shí)地重視培養(yǎng)學(xué)生提問、質(zhì)疑的能力，但是這并不意味著我們一定要等到學(xué)生能夠自己提出好的探究問題之后才能組織探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)。相反地，在學(xué)科課堂教學(xué)中，切實(shí)可行而且效果良好的方法是教師設(shè)置問題情境，并通過引導(dǎo)優(yōu)化和集中學(xué)生的問題，使得后續(xù)的探究有。明確的目標(biāo)和內(nèi)容，這樣的教學(xué)過程也可以培養(yǎng)學(xué)生提出問題的意識(shí)和能力。如果這樣的程度也不容易達(dá)到，就完全可以由教師直接提出探究的問題，根據(jù)別人提出的問題，學(xué)生也完全可以進(jìn)行有高度探究性的學(xué)習(xí)活動(dòng)。而且只要學(xué)生真正深入到探究知識(shí)的過程，他們就會(huì)提出這樣那樣的問題。實(shí)際上，真正的學(xué)生探究活動(dòng)整個(gè)地就是由問題引導(dǎo)的，學(xué)生提出問題能力的培養(yǎng)可以貫穿于學(xué)習(xí)活動(dòng)的始終自然地進(jìn)行，而不必刻意追求一開始問題就是由學(xué)生自己提出來的。
三、探究式學(xué)習(xí)的核心要素
對(duì)科學(xué)研究活動(dòng)和學(xué)生探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)特征的考察，使我們完全可以把探究式學(xué)習(xí)請(qǐng)下神壇，不至于使人望而卻步。但是，設(shè)計(jì)一個(gè)探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)，我們雖然不強(qiáng)求活動(dòng)在每一個(gè)方面都具有高度的探究性，但畢竟要有具有一定探究性的活動(dòng)內(nèi)容，而且尤其不能缺少能起著核心要素作用的探究性活動(dòng)內(nèi)容。否則，就難免泛化，探究式學(xué)習(xí)就會(huì)成為裝滿舊酒的新瓶上的時(shí)髦標(biāo)簽。
那么，在探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)中，什么是核心的要素呢？探究式學(xué)習(xí)有時(shí)也被人們稱為“問題導(dǎo)向式”的學(xué)習(xí)，因此“問題”往往被視為探究式學(xué)習(xí)的核心。然而，“問題”在探究式學(xué)習(xí)中的重要性主要體現(xiàn)在它對(duì)學(xué)生合適與否而不在于它是否一定是由學(xué)生探究得來的。如前所述，即使探究的問題直接來自教師或其他途徑，學(xué)生也完全可以進(jìn)行高度探究性的學(xué)習(xí)活動(dòng)。實(shí)際上，考察科學(xué)教學(xué)的現(xiàn)實(shí)，我們看到最大的問題還在于對(duì)證據(jù)收集、解釋形成和求證的處理方式上。在一般的科學(xué)課堂上，學(xué)生可能沒少忙碌于證據(jù)的收集，也要進(jìn)行解釋和求證的活動(dòng)，但如何根據(jù)有限的線索確定證據(jù)收集的方向，如何在不止一個(gè)可能合理的解釋面前做出決策呢？這些對(duì)于探究至關(guān)重要的內(nèi)容則多由教科書或教師所包辦，留給學(xué)生探究的空間很小，例如，浸入液體中的物體所受浮力的大小與其排開液體的多少是有關(guān)的，如果把物體排擠開的液體收集起來稱量一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的重量剛好等于浮力的大小，這樣的結(jié)果無疑可以作為著名的阿基米德定律的實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)。但是關(guān)鍵的問題是，人們一開始怎么會(huì)想到要設(shè)法去收集那一部分由于物體的浸入而被排擠開的液體呢？在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的故事中，這才是最具奧妙、最有魅力的一段。這種最終能得到實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持的假說就是通向發(fā)現(xiàn)的護(hù)照。而在謎底揭開之前，人們能夠想到的、能夠選擇的假說肯定不止那一個(gè)（事實(shí)上由于導(dǎo)致一個(gè)好的假說的線索往往深藏在事實(shí)的迷霧之中而常常使人與它擦肩而過卻無緣相會(huì)），在向科學(xué)進(jìn)軍的道路上，大多數(shù)的人和大多數(shù)的時(shí)間實(shí)際上是耗費(fèi)在那些最終沒能得到實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持的假說上。但這就是真真切切的科學(xué)上的探究，沒有任何一位科學(xué)家會(huì)否定這種探索的價(jià)值。英國化學(xué)家戴維說：“我的那些最重要的發(fā)現(xiàn)是受到失敗的啟示而做出的。”③美國教育家和哲學(xué)家杜威也認(rèn)為：“使一個(gè)不慣于思考的人只能感到沮喪煩忙的事，……對(duì)于有訓(xùn)練的探究者來說，是動(dòng)力和指針……。它或是能披露新問題，或是有助于解釋和闡明新問題?！雹苋欢?，這樣的內(nèi)容在科學(xué)家最后發(fā)表的研究論文、報(bào)告中是很難找到的。實(shí)際上，與科學(xué)研究和科學(xué)精神的本質(zhì)不相符的情況即使在號(hào)稱科學(xué)探究式的教學(xué)中也不難找到。例如，求證是科學(xué)研究過程中必不可少的一環(huán)，在科學(xué)知識(shí)的探究式教學(xué)中，由于學(xué)生探究的是人類早已發(fā)現(xiàn)的、成熟的知識(shí)內(nèi)容，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)不易設(shè)計(jì)成真正具有探究性的過程。在較極端的情況下，往往成為目標(biāo)和路線都明擺著的形式化的探究，提出假說的環(huán)節(jié)即使有也只是走走過場，而對(duì)假說求證的過程則更是被誤導(dǎo)為純粹的證實(shí)（而且往往一二個(gè)事實(shí)就給人以得到證實(shí)的印象），而更能反映科學(xué)研究活動(dòng)真實(shí)的證偽則不見蹤影。這樣的教學(xué)，不僅不利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，更嚴(yán)重的是會(huì)誤導(dǎo)對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，在學(xué)生頭腦中形成不正確的科學(xué)形象。因此，要實(shí)施真正的探究式學(xué)習(xí)，就不能省掉假說這一環(huán)節(jié)以及為催生假說而精心設(shè)計(jì)的活動(dòng)。
綜上所述，如果我們從基本特征上去把握探究式學(xué)習(xí)，就可以分辨并避免對(duì)它的神化。同時(shí)，如果充分認(rèn)識(shí)到假說的提出在科學(xué)家的探究和學(xué)生的探究中的核心地位，我們也就十分明確在科學(xué)探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)中功夫應(yīng)該花在什么地方并能分辨和避免對(duì)它的泛化。當(dāng)然，要使探究式學(xué)習(xí)真正成為科學(xué)課堂的現(xiàn)實(shí)，需要研究解決的問題還不少，本課題組已經(jīng)并繼續(xù)在做出努力，希望能推動(dòng)探究式學(xué)習(xí)研究和教學(xué)實(shí)踐的發(fā)展。
注：
① [美] 國家研究理事會(huì)著：《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社1999年版，第30頁。
②Center for Science, Mathematics, and Engineering Education, National Research Council, Inquiry and the National Science Education Standards - A Guide for Teaching and Learning, National Academy Press Washington, D. C. P. 24-27.
