亞太科學教育論壇,第十二期,第一冊,文章九(二零一一年六月)
王晶瑩 國際理科教育中科學探究理念的發展路徑
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當我們看到或者聽到科學探究時,大都會想到它是科學教育中一種特殊的教與學方式,這僅是它的一個重要應用,美國科學教育標準所闡述的科學探究不僅包含從事探究的能力,還包含對探究本身的認識以及探究何以導致科學發現的認識,旨在讓學生懂得人類是如何獲得已有知識,以及怎樣的證據能夠支援我們的認識。
(一)科學教育標準的闡述
1996年美國全國科學研究協會公佈了《國家科學教育標準》,這是有史以來政府支持制定的第一個全國性科學教育標準,它的突出特徵是對探究的認識。“探究”用於學生層面的時候,它的使用就有兩種不同的方式:其一,它表示學生需要發展的設計和實施科學實驗研究的能力以及應該獲得的對科學探究本質的認識;其二,它表示一種能使學生通過調查研究掌握科學概念的教與學的策略。這樣,標準就將科學知識與科學方法以及科學本質的學習聯繫了起來,也將科學與課堂中的探究聯繫了起來,闡述了師生怎樣通過探究來學會“做科學”,從而學習科學知識、瞭解科學本質。[7] 標準認為,科學探究的內容包含從事探究的能力,對探究的認識以及探究何以導致科學發現的認識。探究的認識與科學知識的關係包括兩個方面:ヾ探究的能力以及對探究的認識不可能憑空產生和發展,探究與科學問題緊密相聯,學生需要運用他們已經掌握的知識進行探究,並且在探究過程中增長知識;ゝ無論是科學家還是學生,他們的探究活動都是與科學知識融為一體的,他們通過對自然界的觀察與研究,建立起新的認識,從而深化自身的科學知識。在參與探究時,學生需要描述物體和事件,提出問題,做出解釋,根據現有的科學知識對做出的解釋加以檢驗,並能把自己的看法和意思傳達給他人;學生會提出自己的假設,運用判斷思維和邏輯思維,考慮各種可能的解釋;學生這樣做可以把科學知識與推理和思維的技能結合起來,從而能動地獲得對科學的認識。
(二)標準中科學探究的兩條主線
標準中的科學探究主要包括作為課程內容的探究和作為教學方式的探究。作為課程內容的探究是將探究視作教學的目標,強調科學即探究;科學不是知識的堆積,而是一種認識世界的方式,這種認識方式的具體內涵體現在“作為探究的科學”內容標準之中,包括探究能力和對探究的認識兩個方面。作為教學方式的探究要求K-12科學教師認識探究是學生必須發展的一系列認知能力,科學家從事科學研究所使用的方法,有助於學生學習科學探究、發展探究能力、理解科學概念的多種教學策略。儘管教學標準明確指出,探究並非科學教師所要採取的唯一策略,但各種策略在標準中的地位並不相同,探究顯然是教學標準的核心。