初中科學(xué)“探究—建構(gòu)式”教學(xué)研究

王景鋒

摘 要：隨著課程改革的不斷深入，科學(xué)教育的改革要求對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行改變，學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)要將知識(shí)的建構(gòu)與科學(xué)探究結(jié)合起來，兩者是一個(gè)統(tǒng)一體的兩個(gè)側(cè)面，根據(jù)對(duì)科學(xué)教學(xué)過程的探討，建立“探究—建構(gòu)式”的教學(xué)模型。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；科學(xué)探究；探究—建構(gòu)式

學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的過程是個(gè)體與社會(huì)構(gòu)建相統(tǒng)一的一個(gè)過程，課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究是知識(shí)構(gòu)建過程的一個(gè)可操作的側(cè)面。這個(gè)過程中還應(yīng)伴隨著學(xué)生的思維活動(dòng)。本文主要是對(duì)初中科學(xué)探究—建構(gòu)式教學(xué)進(jìn)行研究。

一、科學(xué)探究的含義

探究是人在遇到感興趣的問題時(shí)自發(fā)形成的一種探索其答案的欲望以及一系列的思維和行為方式，探究過程其實(shí)就是一個(gè)求知的過程，同時(shí)還是創(chuàng)新與實(shí)踐的過程。當(dāng)前的課程改革要求重視科學(xué)探究，同時(shí)還將促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解以及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力作為課程目標(biāo)。很多科學(xué)家認(rèn)為科學(xué)探究沒有特定的模式，有一些可辨別的要素，比如，科學(xué)問題的提出、提出假設(shè)、搜集證據(jù)、提出理論。在科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)科學(xué)探究提出了兩個(gè)要求，第一個(gè)是對(duì)學(xué)生探究能力的要求；第二個(gè)是將科學(xué)探究作為學(xué)生一種新的學(xué)習(xí)方式，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式。這兩個(gè)要求涉及的領(lǐng)域較多，比如，技能、方法、理論、觀念，所以沒有固定的模式，在科學(xué)探究過程中不能將探究教學(xué)模式化，但又不能對(duì)學(xué)生的探究過程不管不問，所以要采用多種教學(xué)方式將科學(xué)探究與知識(shí)的構(gòu)建結(jié)合起來。

二、科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程是一個(gè)建構(gòu)過程

學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)是個(gè)體與群體建構(gòu)相統(tǒng)一的過程，學(xué)生從探究過程中通過觀察、實(shí)驗(yàn)等方式來獲得知識(shí)的過程是個(gè)體建構(gòu)，通過看書、聽課、同學(xué)、老師之間的交流獲得知識(shí)的過程則屬于群體建構(gòu)，書上的知識(shí)是科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象等達(dá)成的共識(shí)，看書就好像是在和科學(xué)家進(jìn)行交流，學(xué)生最終獲得知識(shí)，這也是群體建構(gòu)的結(jié)果。學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程不只是將現(xiàn)有知識(shí)灌輸?shù)綄W(xué)生頭腦中，而是在原有基礎(chǔ)上對(duì)知識(shí)的自主構(gòu)建。我國傳統(tǒng)的教學(xué)指導(dǎo)思想是啟發(fā)式，這種教學(xué)方式針對(duì)的是學(xué)生的原有狀態(tài)，教師在教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的狀態(tài)。我國的科學(xué)教師在啟發(fā)式教學(xué)思想的指導(dǎo)下，積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，之所以能夠成功是因?yàn)榻處煂?duì)學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)的引導(dǎo)。傳統(tǒng)的教學(xué)中忽視了科學(xué)探究，造成科學(xué)過程的缺失，偏離了教育目標(biāo)。

三、統(tǒng)一的理論基礎(chǔ)

在實(shí)際教學(xué)過程中科學(xué)探究與知識(shí)構(gòu)建結(jié)合起來，需要有相關(guān)的理論來作為指導(dǎo)。知識(shí)維描述了建立在科學(xué)探究基礎(chǔ)上地知識(shí)建構(gòu)過程中所涉及的方法和要素之間的關(guān)系。

在教學(xué)中，可以嘗試?yán)弥R(shí)維來對(duì)科學(xué)教學(xué)過程進(jìn)行分析和指導(dǎo)，將科學(xué)探究作為科學(xué)知識(shí)構(gòu)建的一個(gè)重要手段，可以通過讓學(xué)生自主開展科學(xué)探究活動(dòng)或者對(duì)科學(xué)家解決問題的探究活動(dòng)進(jìn)行展示的方式，讓學(xué)生的認(rèn)識(shí)能夠朝著知識(shí)建構(gòu)的科學(xué)方向發(fā)展，以此來作為學(xué)生思維活動(dòng)的指導(dǎo)，使之能在探究活動(dòng)中自覺地構(gòu)建知識(shí)體系，最終形成科學(xué)的價(jià)值判斷，實(shí)現(xiàn)教學(xué)中知識(shí)與過程的統(tǒng)一。這種教學(xué)方式可以給學(xué)生帶來最大的益處。

四、“探究—建構(gòu)式”教學(xué)模型

探究—建構(gòu)式教學(xué)模式并不是固定的，其實(shí)它只是用一個(gè)理論模型來指導(dǎo)科學(xué)教學(xué)。由以上分析可以看出，探究—構(gòu)建式教學(xué)包含了知識(shí)產(chǎn)生的兩個(gè)方面，知識(shí)維是對(duì)知識(shí)產(chǎn)生過程和結(jié)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)一的一種理論模型。

在實(shí)際教學(xué)過程中，對(duì)學(xué)生的原有狀況，包括認(rèn)知、情感、技能等要做好充分的考慮，還要考慮到教學(xué)環(huán)境的問題。比如，實(shí)驗(yàn)的條件、班級(jí)的規(guī)模，實(shí)驗(yàn)器材的性能等，為了便于這個(gè)理論模型能夠?qū)茖W(xué)教學(xué)進(jìn)行指導(dǎo)。本文主要以學(xué)生為中心，設(shè)計(jì)了探究—建構(gòu)式的教學(xué)模型。

下面我們就以浮力教學(xué)為例來對(duì)上述模型教學(xué)設(shè)計(jì)的基本步驟進(jìn)行說明。（1）就是要對(duì)焦點(diǎn)問題進(jìn)行確定：物體所受浮力大小主要與哪些因素有關(guān)；（2）圍繞焦點(diǎn)問題對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行探究：學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并且自己實(shí)施，觀察、記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最后得出結(jié)論；（3）引導(dǎo)學(xué)生在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上做出對(duì)探究過程和結(jié)果的價(jià)值判斷，比如，探究過程的有效性以及結(jié)果的可靠性等；（4）積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所得出的概念進(jìn)行明確：物體所受浮力與浸入液體的體積以及液體的密度有關(guān)；（5）引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的知識(shí)進(jìn)行聯(lián)系；（6）引導(dǎo)學(xué)生利用這些要素之間的聯(lián)系來建立理論，比如，利用液體內(nèi)部壓強(qiáng)的規(guī)律來對(duì)浮力產(chǎn)生的原因進(jìn)行解釋。

五、“探究—建構(gòu)式”教學(xué)模型的類型

1.探究—建構(gòu)式教學(xué)模型A

學(xué)生探究的主要目的是通過探究活動(dòng)對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深層次的理解，最終實(shí)現(xiàn)探究能力的提高，以此來解決實(shí)際問題。這就需要學(xué)生（1）學(xué)生要在教師的指導(dǎo)下要有目的地進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)，還要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行思考；（2）根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)對(duì)問題的答案進(jìn)行猜測(cè)；（3）利用各種渠道搜集相關(guān)的資料來對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證；（4）做出合理的決定并進(jìn)行評(píng)價(jià)；（5）將自己獲得的信息組成答案與他人交流，讓他人進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.探究—建構(gòu)式教學(xué)模式B

想要改變學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)概念之前的一些概念是非常困難的，比如，錯(cuò)誤概念，異類概念、樸素概念等，想想要使學(xué)生改變這些概念就要通過教師有效地引導(dǎo)，讓學(xué)生能夠親身體驗(yàn)，這種有效地教學(xué)策略主要有以下幾個(gè)步驟：（1）對(duì)學(xué)生的前概念進(jìn)行引發(fā)，學(xué)生在日常生活、現(xiàn)象的觀察、思考中就會(huì)形成一種自己的觀點(diǎn)，教師可以通過設(shè)計(jì)某種方式讓學(xué)生將這些觀點(diǎn)清楚地表現(xiàn)出來；（2）引起學(xué)生的概念沖突，老師可以通過設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)等方式讓學(xué)生發(fā)生認(rèn)知沖突，這時(shí)學(xué)生就會(huì)渴望得到問題的答案；（3）在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)引入正確的概念，使科學(xué)的概念替代錯(cuò)誤的概念。學(xué)生在看到自己的錯(cuò)誤概念沒有起到作用時(shí)，教師應(yīng)該通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、論證，來對(duì)學(xué)生觀點(diǎn)出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因進(jìn)行分析，最終引導(dǎo)學(xué)生用正確的概念來取代錯(cuò)誤的概念。這種教學(xué)模式主要是針對(duì)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的掌握而提出的，但對(duì)改變學(xué)生的錯(cuò)誤觀念同樣也是有效的。這種教學(xué)模式用圖可以表示出來。

本文主要是從模型建構(gòu)的角度對(duì)探究式教學(xué)進(jìn)行探討，但是探究式教學(xué)并不存在固定的教學(xué)模式，教師應(yīng)該領(lǐng)會(huì)探究教學(xué)的實(shí)質(zhì)，在此基礎(chǔ)上對(duì)教學(xué)過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行靈活處理。高效的探究式教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，自覺、主動(dòng)地對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行創(chuàng)造、探索，探究式教學(xué)活動(dòng)對(duì)教師提出了更高的要求。

指導(dǎo)探究和知識(shí)構(gòu)建的觀念影響著學(xué)習(xí)的整個(gè)過程，教師要充分重視學(xué)生的觀念，及時(shí)對(duì)他們的錯(cuò)誤觀念進(jìn)行糾正，強(qiáng)化正確的觀念，通過這種教學(xué)方式，使“探究—建構(gòu)式”過程內(nèi)化成學(xué)生的一種認(rèn)知模式，文中所提到的模型是一個(gè)完整的“探究—建構(gòu)式”的過程，教師要根據(jù)教學(xué)的具體內(nèi)容和要求做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

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（作者單位 浙江省杭州市富陽縣〈市〉銀湖中學(xué)）