中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1000-0186(2002)12-0020-04 《基础教育课程改革纲要（试行）》要求在教学过程中培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查和探究；教育部颁布的各门自然学科的课程标准也要求开展以探究为核心的教学。然而，到底什么是探究，各学科教学应如何引入探究，这类问题在我国尚缺乏系统研究，广大教师对此也知之甚少。本文主要从科学探究的角度讨论如何在科学课程中开展探究教学。 一、科学探究的基本特征 面对日渐高涨的探究热潮，很少有人再怀疑探究教学的普遍适宜性。但从历史上看，它首先是在科学课程或各门自然学科的教学中倡导起来的，其目的在于将科学家的探究引入课堂，让学生以类似科学探究的方式学习科学，使他们不仅获得科学知识，同时还掌握科学方法，培养科学态度。因此，要成功开展探究教学尤其是科学课程的探究教学，就必须对科学探究有正确的认识。 那么，什么是科学探究？从众多的定义来看，这还是个有待明确的问题。正确列举的只是其中的两例。1.“科学探究是一般探究的‘子集’，它的对象是自然界，是在某种信仰和假设的指导下进行的。”2.“科学探究是一种系统的调查研究活动，其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系，其特点是采用有秩序的和可重复的过程；简化调查研究对象的规模和形式；运用逻辑框架作解释和预测。探究的操作活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用及其他活动。”（注：L.W.Trowbridge,R.J.Bybee,J.C.Powell.Teaching Secondary School Science.7[th]ed.Columbus,Ohio:Prentice-Hall Inc.,1996.p.206.）通观这些定义，彼此虽存在分歧，但似乎都力图指出科学探究与其他探究的不同，只是不够明确，需要作进一步的诠释。我们认为可从如下两方面来加强对科学探究的理解：一是科学探究的基本程序，二是科学探究的基本精神。科学探究的基本程序表明科学探究要先做什么，后做什么，再做什么，它是从各种不同的科学探究活动过程中概括出来的，实际上是科学探究的操作性定义，与抽象定义相比，它给人的印象更加直观、具体，有利于从实践上去把握或在实践中运用。关于科学探究到底有没有共同程序，有哪些程序，下文再作说明。 科学探究的基本精神是推动科学活动的动力，是科学活动永无止境的精神源泉，其内涵十分丰富。中外许多学者对此作了大量探索。我们认为它主要包括以下三个方面。第一，求知精神。这是科学探究的首要特征，没有它就不会有人类对宇宙万物的无穷探索。日出日落，斗转星移，花开花落，季节变换，大自然中绚丽多彩、变化万千的现象激发人们的好奇心和寻求其奥秘的欲望，当人们由此去探索，试图理解自然时，便开始了科学探究的历程，并形成了所谓的学术传统。因此可以说，是好奇心和求知欲引导人们进入科学的大门。第二，进取精神。这是假设得以建立的前提，而没有科学假设也就不会有科学验证活动，进而就不会有科学的产生和发展。正如恩格斯所说：“只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。”当科学家在探索过程中遇到新问题或发现新现象时，他们既立足于已有知识，又不囿于传统的理论框架，而充分发挥自己的想像力和创造力，积极大胆地提出新思想或假设。可以说，正是这种进取精神，使科学家在探求真理的过程中不唯书、不唯上，不屈服于外来压力和长官意志，也不迷信任何权威和现有理论，始终保持清醒的头脑，独立思考，敢于怀疑，大胆假设，勇于创新。第三，求实精神。探究活动要保证其科学性，假设就必须是可以被检验的，并经得起检验。对于人类的其他事业如文学、艺术或宗教，人们可以提出各种假设，它们可以具有高度创新性或神秘性，这也许没什么不合适，但在探索宇宙基础上形成的关于自然现象的假设，如果不通过检验证明它们是否有效，就无科学探究或科学活动可言。科学假设是否具有真理性，是否正确反映了客观世界的本来面目，需要科学实验来检验。经过科学验证，合理的科学假设被确立，错误的科学假设被抛弃。正是这种科学探究的求实精神，才使得科学假设或理论的真理性得以保证。也正由于此，它也成为科学之所以是科学、科学区别于宗教迷信和非科学的惟一标准。 上述所说的科学探究的基本程序与精神，类似艺术中的“形”与“神”。科学探究的“形”与“神”紧密联系，相互依存。在现实的科学探究活动中前者是基础，后者是灵魂。没有前者，后者则失去载体，显得虚无飘渺；缺乏后者，前者会失去动力和方向。因此只有从“形”和“神”两方面来理解，才能把握科学探究的全貌。 二、模拟科学探究的“形” 使科学教育面向真实科学是当代科学教育改革的一个重要理念，而科学教学要与真实的科学探究相接近，就必须首先呈现出科学探究的“形”，或者说与科学探究保持“形似”。为此，我们提出通过模拟科学探究的基本程序来开展探究教学。 如前所述，作为人类认识方式的科学探究，可从“形”和“神”两方面来认识。但对于需要开展探究教学的教育工作者而言，我们首先关注的是科学探究的基本程序，并希望以此来把握科学探究的过程特性。有许多学者提出了大同小异的科学探究程序，如有人认为科学探究的基本程序是：形成问题、建立假设、设计研究方案、检验假设、表达或交流结果；（注：L.W.Trowbridge,R.J.Bybee,J.C.Powell.Teaching Secondary School Science.7[th]ed.Columbus,Ohio:Prentice-Hall Inc.,1996.p.207.）也有人从比较的角度出发，认为科学探究包括形成科学研究问题、收集数据、建立假设、检验假设、交流结果这五个基本特征，学生的探究学习也要相应地体现这五个特征。（注：National Research Council.Inquiry and the National Science Education Standards.Washington,DC:National Academy Press,2000,pp.34-35.）尽管有人反驳说，这些程序只是科学家报告其研究结果的程序，并非真正的科学探究活动程序，但许多科学教育工作者在实践中仍以此为依据来开展探究教学。 我们认为，尽管不同的科学家有不同的研究领域，采用不同的研究方式，各自在利用数据和实验结果、使用定性或定量方法、遵循的基本原则、吸取他人研究成果方面有很大的不同，其探究活动过程仍存在一定的共同之处，即从问题开始、运用假设和理论、寻找和依靠证据、作逻辑推理、表达和交流结果等。这些共同的特征或关键要素便构成科学探究的基本程序。我国《全日制义务教育科学（7～9年级）课程标准（实验稿）》对科学探究下了与此相应的操作性定义：提出科学问题、进行猜想和假设、制定计划和设计实验、获取事实与证据、检验与评价、表达与交流。（注：中华人民共和国教育部.全日制义务教育科学（7～9年级）课程标准（实验稿）[S].北京：北京师范大学出版社，2001.11-12.）当然实际的科学探究非常复杂，远不是某个简化的程序所能精确反映的，而且不同的研究者会提出不同的程序，但这并不影响人们以此为范型来设计和开展探究教学。其原因就在于教学不是科学探究本身，探究教学是类似而不等于科学探究。
