探究學(xué)習(xí)產(chǎn)生的背景與特點(diǎn)
“探究”的概念碟摆,是教育學(xué)自古就有的研究課題。 “探究學(xué)習(xí)”的概念是在美國的新課程運(yùn)動中產(chǎn)生的潦俺。
1964年逾滥,芝加哥大學(xué)的教育學(xué)教授施瓦布(J. J. Sohwab)與紐約市立大學(xué)教育心理學(xué)家奧蘇貝爾(D. P. Ausubel)在討論中率先采用了“探究學(xué)習(xí)”(enquiry learning)的術(shù)語。相當(dāng)于“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”(discovery learning)的含義禁添。在這個(gè)時(shí)期撮胧,美國著手改革高中物理課程 (PSSC),接著老翘,一系列新學(xué)科——CBA芹啥、 CHEMS高中化學(xué)、BSCS 高中生物铺峭、ESCP高中(初中)地學(xué)等課程墓怀,相繼產(chǎn)生。布魯納(J. S. Bruner)的《教育過程》高度評價(jià)這些研究成果卫键,強(qiáng)調(diào)新的學(xué)校課程注重“結(jié)構(gòu)”與“直覺”傀履,并且要有不斷更新的“機(jī)制”。幾乎在同一時(shí)期莉炉,施瓦布則試圖以“科學(xué)的結(jié)構(gòu)”和“科學(xué)的結(jié)構(gòu)是不斷變化的”為前提钓账,揭示探究過程的本質(zhì)及其特征碴犬;并力圖在教學(xué)中引進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)的成果,使學(xué)生把握學(xué)科的結(jié)構(gòu)官扣,進(jìn)行“探究”(enquiry)學(xué)習(xí)。他同布魯納一樣羞福,要求把學(xué)習(xí)者作為“小科學(xué)家”看待惕蹄,這樣, 教學(xué)過程便成了一種在教師指導(dǎo)下展開的具有嚴(yán)密的學(xué)術(shù)性的創(chuàng)造性活動治专。如果說卖陵,布魯納是從教育內(nèi)容的側(cè)面展開他的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”理論的,那么张峰,施瓦布則是從教學(xué)方法的側(cè)面展開他的“探究學(xué)習(xí)”理論的泪蔫。兩者的共同點(diǎn)是,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者通過主動地參與科學(xué)探究的過程喘批,掌握基本概念和探究方法撩荣、形成科學(xué)態(tài)度的學(xué)習(xí)方法, 強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性教育的必要性與可能性饶深。
“探究學(xué)習(xí)”強(qiáng)調(diào)的是科學(xué)方法與科學(xué)精神餐曹。
探究學(xué)習(xí)的第一個(gè)特點(diǎn),是兒童自主地抓住自然的事物敌厘、現(xiàn)象台猴,通過探究自然的過程,獲得科學(xué)知識俱两。
探究學(xué)習(xí)的第二個(gè)特點(diǎn)饱狂,是旨在培養(yǎng)兒童從事研究的必要的探究能力。
探究學(xué)習(xí)的第三個(gè)特點(diǎn)宪彩,是旨在有效形成認(rèn)識自然之基礎(chǔ)—— 科學(xué)概念休讳。
探究學(xué)習(xí)的第四個(gè)特點(diǎn),是培養(yǎng)探究未知世界的積極態(tài)度尿孔。
探究學(xué)習(xí)是這樣一種過程:在研究客觀世界的過程中衍腥,通過兒童的主動參與,發(fā)展探究能力纳猫,獲得理解客觀世界的基礎(chǔ)——科學(xué)概念婆咸;進(jìn)而以此為武器,培養(yǎng)探究未知世界的積極態(tài)度芜辕。 這是現(xiàn)代理科教學(xué)應(yīng)有的模式尚骄。
強(qiáng)調(diào)探究知識的過程并不意味著兒童能夠自然而然地掌握科學(xué)方法或是方法論∏中科學(xué)方法是擁有高度抽象性的系統(tǒng)的智力操作倔丈,是在探討復(fù)雜問題憨闰、擬定研究計(jì)劃、揭示數(shù)據(jù)與理論的關(guān)聯(lián)需五、琢磨結(jié)論的可靠度或客觀性之際所運(yùn)用的策略鹉动。因此,作為“探究學(xué)習(xí)”的目標(biāo)宏邮,包括了基本的探究能力的形成泽示,廣泛的科學(xué)知識的建構(gòu), 直覺性蜜氨、創(chuàng)造性思維及邏輯思維的發(fā)展械筛。
探究學(xué)習(xí)理論的主要內(nèi)涵
20世紀(jì)60年代,伊利諾大學(xué)探究訓(xùn)練研究所所長薩奇曼(J. R. Suchman)從事旨在培養(yǎng)探究能力的小學(xué)理科課程的研究飒炎。他經(jīng)過三年研究埋哟,在1960年提出了“探究訓(xùn)練模式”的主張:“對于探究自然現(xiàn)象的因果性的兒童來說,所謂科學(xué)郎汪,意味著發(fā)現(xiàn)新的關(guān)系赤赊。這里面,也許有兒童作出的偶然的發(fā)現(xiàn)煞赢,也會有在教師的悉心指導(dǎo)下作出的發(fā)現(xiàn)砍鸠。無論哪一種發(fā)現(xiàn),由于是突如其來的新的洞察耕驰,兒童會體會到理智的驚險(xiǎn)和喜悅爷辱,學(xué)習(xí)會富有成效。但是朦肘,如果要想通過兒童自主的饭弓、一貫的做法,去教給他發(fā)現(xiàn)有某種意義的范型或規(guī)則的話媒抠,那么就必須教給他們積極地弟断、有計(jì)劃地、有目的地驗(yàn)證的方法趴生,和從獲得的數(shù)據(jù)中推論出結(jié)論的方法阀趴。總之苍匆,必須培養(yǎng)‘探究能力’(skills of enquiry)刘急。為此,不是要靠教師的講解浸踩, 而是要教給他們自己去發(fā)現(xiàn)的方法叔汁。”這就是要讓學(xué)生學(xué)習(xí)樹立假設(shè)的方法,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)的方法据块,解釋結(jié)果的方法码邻。薩奇曼注重實(shí)踐,主張“通過兒童的自主活動去發(fā)現(xiàn)自然界變化的種種因素另假,給兒童提供一種得以主動地像屋、系統(tǒng)地、經(jīng)驗(yàn)性地边篮、歸納性地展開科學(xué)探究的教育計(jì)劃”探究訓(xùn)練的目標(biāo)由三方面組成:(1)使兒童發(fā)展探索材料己莺、處理材料的認(rèn)知技能,和每個(gè)兒童能夠自發(fā)地苟耻、 有效地探索的邏輯與因果性概念篇恒。(2)通過具體情節(jié)的分析扶檐,形成概念凶杖,發(fā)現(xiàn)變量之間的關(guān)系,使兒童開展迄今從未有過的新型的學(xué)習(xí)款筑。(3)利用發(fā)現(xiàn)的喜悅和自覺探究與處理材料時(shí)所伴有的智力興奮這兩種內(nèi)發(fā)性動機(jī)作用智蝠。
“探究學(xué)習(xí)”理論的核心人物施瓦布則從“現(xiàn)代科學(xué)的本質(zhì)”的高度,主要從理論方面闡述了探究學(xué)習(xí)的必要性奈梳。施瓦布在《探究學(xué)習(xí)》(1962)中說杈湾,科學(xué)知識是不斷得到修正的。在科學(xué)研究中存在著兩種不同的探究方法:一種是不變動科學(xué)體系的探究攘须,謂之 “固定性探究”(stable enquiry)漆撞。另一種是,從根本上變革科學(xué)體系本身的探究于宙,謂之“流動性探究”(fluid enquiry)浮驳。施瓦布倡導(dǎo)科學(xué)的方法分如下七個(gè)階段:(1)形成問題。(2)搜集可能有助于問題解決的數(shù)據(jù)捞魁。(3)再形成問題至会。 (4)決定問題解決所必要的數(shù)據(jù)。(5)計(jì)劃旨在獲得數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)谱俭。 (6)通過實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)奉件。(7)解釋數(shù)據(jù)。施瓦布主張昆著,課堂是從事 “探究之探究”(enquiry into enquiry)的場所县貌。探究的課堂需要新的教學(xué)技術(shù),其目的不僅是一組知識的明確與教示凑懂,而且是激勵(lì)和指引學(xué)生的發(fā)現(xiàn)窃这。 “講義和教科書不是權(quán)威的信息源泉,而是被解體的教材。因?yàn)楹脊ィ@種課堂用的教材祟敛,不管采用何種形態(tài),都不是真理的敘述兆解,而是探究的報(bào)告馆铁。”在探究的課堂里锅睛,學(xué)生應(yīng)當(dāng)做的埠巨,是分析教科書,挑戰(zhàn)教科書现拒。施瓦布認(rèn)為辣垒,此前的教育犯過兩大錯(cuò)誤:一是機(jī)械的方法代替了智力活動;二是陷人了單純地傳授知識的傾向印蔬。這兩種傾向今天有重演的征兆勋桶。
“探究學(xué)習(xí)”理論的另一個(gè)代表人物加涅(R. M. Gagne)為探究學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究奠定了理論基礎(chǔ)。加涅認(rèn)為傳統(tǒng)的理科教學(xué)的特點(diǎn)是侥猬,大量地灌輸權(quán)威性的事實(shí)或有關(guān)科學(xué)原則的教條例驹,教科書只是記載一系列的科學(xué)結(jié)論,而學(xué)生學(xué)習(xí)理科就是了解這些科學(xué)的事實(shí)與結(jié)論退唠。加涅在“探究理論”的基礎(chǔ)上鹃锈,研究了構(gòu)成學(xué)習(xí)的前提條件。加涅認(rèn)為瞧预,學(xué)習(xí)的一個(gè)前提條件是學(xué)習(xí)所必需的“能力”(capability)屎债。沒有這種能力,就不可能有任何學(xué)習(xí)垢油。學(xué)習(xí)所必需的另一個(gè)前提條件盆驹,就是知識。不賦予某種知識的學(xué)習(xí)是不能成立的秸苗。加涅還進(jìn)一步闡述了“學(xué)習(xí)的條件”召娜。他認(rèn)為,“所謂‘發(fā)展’是學(xué)習(xí)的結(jié)果惊楼,學(xué)習(xí)是‘發(fā)展’必須依存的前提條件玖瘸;而學(xué)習(xí)不能歸結(jié)為單純的成長過程那樣的人的內(nèi)部傾向與能力的變化。教學(xué)檀咙,是學(xué)習(xí)的必要條件雅倒。”教學(xué)設(shè)計(jì)的課題區(qū)分了八種類型的學(xué)習(xí)弧可,它們構(gòu)成了一個(gè)序列:信號學(xué)習(xí)蔑匣、刺激一反應(yīng)學(xué)習(xí)連鎖形成、語言聯(lián)結(jié)、辨別學(xué)習(xí)裁良、概念學(xué)習(xí)凿将、規(guī)則學(xué)習(xí)、問題解決价脾。在這些學(xué)習(xí)之中牧抵,低級層次的學(xué)習(xí)是高級層次學(xué)習(xí)的必要條件。從這個(gè)意義上說侨把,構(gòu)成了學(xué)習(xí)的層級結(jié)構(gòu)犀变。這就是他的“累積式學(xué)習(xí)理論”(cumulative learning theory)。根據(jù)加涅的見解秋柄,“高級能力”指的是“抽象化获枝、概念化能力”、“概念的形式操作骇笔、邏輯操作的能力”省店、“發(fā)現(xiàn)、解決新問題的思考能力”蜘拉。在學(xué)校教育中萨西,“高級能力”的學(xué)習(xí)主要跟三種類型的學(xué)習(xí)有關(guān)系:1.“概念學(xué)習(xí)”(concept learning)有鹿。指在小學(xué)低年級階段的關(guān)于事物屬性的學(xué)習(xí)旭旭,使用觀察、比較葱跋、分類測量等比較低層次的探究能力持寄,形成“類概念”(class concept)的活動。2.“規(guī)則學(xué)習(xí)”(rule learning)娱俺。指在中年級階段從事物與事物的關(guān)系中獲得的“關(guān)系概念”(relational concept)和在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象中的 “規(guī)則”(rule)稍味、“規(guī)則性”(regularity),“法則”(law)等的學(xué)習(xí)中,運(yùn)用檢驗(yàn)假設(shè)荠卷、統(tǒng)一條件模庐、預(yù)測、數(shù)據(jù)解釋等等油宜,這一類比較高層次的探究能力所構(gòu)成的活動掂碱。3.“問題解決”(problem solving)。是在概念學(xué)習(xí)和規(guī)則學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上展開的學(xué)習(xí)活動慎冤,處于三類學(xué)習(xí)中最高的一個(gè)層次疼燥。適于小學(xué)高年級至初中階段推行的學(xué)習(xí)活動。
加涅的“探究學(xué)習(xí)”為課程設(shè)計(jì)的“層級化”提供了思路蚁堤,
第一醉者,學(xué)習(xí)是分階段進(jìn)行的。
第二,確定教學(xué)中的行為目標(biāo)撬即。
第三立磁,作為問題解決的條件,必須系統(tǒng)地學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識剥槐,培養(yǎng)基本的智力息罗。
第四,不排除教師的適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)的前提下保障兒童自由活動的教學(xué)設(shè)計(jì)才沧,是“探究學(xué)習(xí)”的最大課題迈喉。
探究過程的要素分析及其教育價(jià)值
“理科課程”,不僅要反映科學(xué)知識的本質(zhì)温圆,而且也要反映學(xué)者探究科學(xué)知識的特性和知識建構(gòu)過程的特性挨摸。優(yōu)質(zhì)的課程不會把教材與教學(xué)方法絕對對立起來。 “探究學(xué)習(xí)”的特征就在于重視探究過程岁歉,強(qiáng)調(diào)科學(xué)態(tài)度得运、科學(xué)方法和科學(xué)精神。日本教育學(xué)者降旗勝信提出了如下的理科數(shù)學(xué)的總體構(gòu)想:在小學(xué)階段锅移,重點(diǎn)放在獲得概念和知識所必須的探究能力和態(tài)度上熔掺。隨著年級的遞升,重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到科學(xué)概念的形成上非剃。這樣置逻,能力與態(tài)度的培養(yǎng)必須先行。在高中階段备绽,用小學(xué)券坞、初中階段培養(yǎng)起來的探究能力、態(tài)度和基本的科學(xué)概念肺素,獲得更高級的科學(xué)概念恨锚,從而更廣泛深刻地認(rèn)識客觀世界。 這就是現(xiàn)代理科教學(xué)的模式倍靡。
降旗勝信分析了理科探究學(xué)習(xí)過程的構(gòu)成要素猴伶,主張這些構(gòu)成要素可分為三個(gè)范疇:(1)觀察過程——通過人的感官獲得有關(guān)現(xiàn)象的信息的過程。 (2)信息處理與表達(dá)過程——處理所獲得的信息塌西,并用適當(dāng)?shù)姆柋磉_(dá)該信息的過程他挎。(3)理論化過程——超越假設(shè)的推論、模型化雨让、理論等所掌握的信息雇盖,求得具有普遍性的法則的過程。森川久雄教授析取的探究過程的構(gòu)成要素則是:
1.觀察——感覺的擴(kuò)大栖忠、觀察與傳遞崔挖、觀察與解釋等贸街。
2.分類——分類的標(biāo)準(zhǔn)、分類的體系狸相。
3.測定與數(shù)據(jù)的運(yùn)用——定量觀察薛匪、感覺與測定工具、測定單位脓鹃、誤差與測值的處理逸尖。
4.傳遞與記錄——傳遞的方法、記錄(圖表化)瘸右。
5.時(shí)空關(guān)系的把握——空間概念的要素娇跟、坐標(biāo)系、時(shí)間太颤。
6.推論與預(yù)測——推論苞俘、預(yù)測。
7.假設(shè)的設(shè)定——探究中假設(shè)的意義龄章、假設(shè)的妥當(dāng)性吃谣、基于假設(shè)的預(yù)測。
8.操作性定義——定義的意義做裙、操作性定義及其妥當(dāng)性岗憋。
9.條件的控制——探究與條件的控制、對照組锚贱。
10.實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證假設(shè)的實(shí)驗(yàn)仔戈、實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成。
11.?dāng)?shù)據(jù)的解釋——數(shù)據(jù)的種類惋鸥、圖表的解釋杂穷、討論與結(jié)論悍缠。
[if !supportLists]12. [endif]模型的建構(gòu)——模型的種類卦绣、模型的功能。
奧蘇貝爾強(qiáng)調(diào)飞蚓,對于“有意義的學(xué)習(xí)”來說滤港,學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是重要的;教材的邏輯結(jié)構(gòu)必須符合學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)而加以調(diào)節(jié)趴拧;教授囊括性的概念可以提高學(xué)習(xí)的效果溅漾;作為探究學(xué)習(xí)之前提條件的基礎(chǔ)知識的習(xí)得是不可缺少的,等等著榴。應(yīng)當(dāng)說添履,“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)”、“探究學(xué)習(xí)”脑又、 “積累式學(xué)習(xí)”暮胧、“有意義接受學(xué)習(xí)”等學(xué)習(xí)理論的主張锐借,并不是完全對立的。問題的關(guān)鍵在于往衷,當(dāng)我們設(shè)計(jì)理科教學(xué)計(jì)劃的時(shí)候钞翔,如何擺正影響學(xué)習(xí)的種種要素之間的關(guān)系。諸如席舍,如何根據(jù)兒童的智力發(fā)展階段設(shè)計(jì)教學(xué)計(jì)劃布轿;如何明確教材內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu);如何謀求邏輯結(jié)構(gòu)與心理結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系来颤;如何在選擇和排列教材內(nèi)容之際重視知識(概念)的建構(gòu)過程等等汰扭。重視探究過程的學(xué)習(xí)未必意味著輕視教材,輕視知識福铅。
“探究學(xué)習(xí)”論認(rèn)為:(1)理科教學(xué)包含了科學(xué)概念(知識)东且、 科學(xué)方法與科學(xué)態(tài)度三個(gè)方面。 (2)課程結(jié)構(gòu)注重科學(xué)概念及概念系統(tǒng)本讥。 (3)教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)“探究過程”∩河荆現(xiàn)代的理科教育,不是讓學(xué)生去“讀”科學(xué)拷沸,而是動手“做”科學(xué)色查。 這樣,傳統(tǒng)教學(xué)的“教材中心”將讓位于“方法中心”(過程)撞芍,“教師主體”將讓位于“學(xué)生主體”秧了。
“探究學(xué)習(xí)”論推動了理科課程、教材序无、教法的根本改造验毡。探究學(xué)習(xí)的課程要求教材盡量采用探究性的敘述代替結(jié)論性的解釋;要求提供實(shí)施小型的卻是范例性的探究過程——實(shí)驗(yàn)——的機(jī)會帝嗡;要求打破課堂與實(shí)驗(yàn)室的區(qū)別晶通、動腦與動手的人為區(qū)別。
“探究學(xué)習(xí)”論推動了對“教育目標(biāo)論”的分析研究哟玷∈桑“探究學(xué)習(xí)” 強(qiáng)調(diào):知識的獲得固然重要,掌握知識如何獲得的過程更為重要巢寡。正如科學(xué)家從事科學(xué)的探究必須具備科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度一樣喉脖,學(xué)生必須在學(xué)習(xí)中掌握探究方法,形成基本的科學(xué)概念和科學(xué)態(tài)度抑月。降旗勝信教授探討了應(yīng)當(dāng)培育的探究學(xué)習(xí)的態(tài)度包括:對自然現(xiàn)象具有興趣树叽、熱愛的態(tài)度;根據(jù)事實(shí)谦絮,批判性地思考的態(tài)度题诵;主動收集情報(bào)的態(tài)度须误;創(chuàng)新的態(tài)度;尊重生命仇轻、愛護(hù)自然的態(tài)度京痢;探索未知世界的態(tài)度。把理科教學(xué)的目標(biāo)僅僅歸結(jié)為知識的授受是片面的篷店。