科學探究誤區的“四重四輕”

摘要：新課標提出了“開展探究式學習活動，以培養學生的創新精神和實踐能力”的要求。但是，由于多方面原因，使得教師在實施科學探究過程中，出現了“四重四輕”的誤區。

關鍵詞：科學探究；誤區；四重四輕

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2008)12(S)-0011-2

1 問題的提出

長期以來，中學物理的教學目標過分強調知識與技能的培養，同時教育評價體系具有片面性，導致許多教師只關注成績優異的學生，而忽視了全體學生的全面發展；只重視知識的結論而忽視知識的形成過程；只注重理論知識的記憶而忽視了物理思維方法與科學精神的教育。

2 對探究式學習的認識

跨入新世紀，以培養學生的創新精神和實踐能力為重要內容的素質教育已得到廣泛重視。教育部2003年頒布的《高中物理課程標準》，拉開了高中物理課程改革的序幕。新課標明確提出物理課程的目標包括“提高全體學生的科學素養；在課程結構上注重共同基礎，體現選擇性；在課程內容方面體現時代性、基礎性和選擇性”。新課程設計了供學生選擇的模塊課程，這是課程改革的一項重要舉措。尤其是，提出了在物理教學中開展探究式學習活動，這是本次課程改革一個“亮點”。

何謂“科學探究”？英文中對應的Inquiry一詞，按照《牛津英語詞典》中的定義，是指“求索知識或信息特別是求真的活動；是搜尋、研究、調查、檢驗的活動；是提問和質疑的活動。”《美國國家科學教育標準》指出：“能夠幫助學生掌握科學概念、獲得科學探究能力和技巧、增進對科學探究的理解的各種親身經歷。”這里的“探究”就是指“科學探究”。 

3 探究式教學實施中的“四重四輕”

為了實現新世紀人才的培養目標，同時針對原有基礎教育教材中存在的弊端，《基礎教育課程改革綱要（試行）》提出了“改善學生的學習方式，改變課程實施中過于強調接受學習、機械訓練的現狀，使學生的學習方式發生根本性的改變，保證學生自主性、探索性的學習落到實處，改變原有的單一、被動的學習方式”。這種改革措施，得到了廣大教師、學生及家長的理解和支持，但許多物理教師對科學探究的理解和實施還存在一些誤區。

誤區一：重形式輕實質

探究式學習對教師來講是探究教學，對學生來講是進行探究性學習、創造性活動。其表現形式是探究者運用一定的科學方法去探索知識的過程，它由以下幾個要素組成：提出問題、猜想假設、制定計劃和實驗、進行實驗、收集證據、分析論證、評估、交流與合作。這七個要素的實質是培養學生六個方面的能力：觀察能力、提出問題能力、信息收集能力、信息處理能力、分析概括能力、信息交流能力。在教學實踐中，有的教師往往沒有弄清科學探究要素的實質，穿著“探究式教學”的新鞋，走著“灌輸式教學”的老路，即注重探究式教學的形式而輕視其實質。具體表現為：在課堂教學中采用程序化、問答式教學模式，機械性提出“探究要素”；一些探究環節幾乎都由教師包辦，如提出問題、設計實驗環節等。例如在“探究加速度與力、質量的關系”教學中，有些教師直接講解加速度與力和質量的定量關系F=ma，同時限定了實驗的方案。這樣的探究教學，使學生失去了猜想的機會，也失去了體驗成功的喜悅。教師應該認識到，學生發現問題和提出問題是探究性學習中不可缺少的重要環節，如果沒有發現問題，就不能提出問題，探究便無從說起。另外，探究式學習是圍繞所探究的問題展開的，正是由于有了明確、具體的探究問題，才使探究過程有了明確的方向，使探究沿著合理的猜想逐步進行。因此，問題是探究的核心。要實現科學探究的學習目標，突出學生的主體地位，引導學生發現并提出問題尤為重要。

誤區二：重過程輕知識

傳統的物理教學過分強調知識而忽視過程，一些教育學家指出探究過程的重要性，如貝爾納指出：“如果學生不能夠以某種方式親自參加科學發現的過程，就絕對無法使他充分了解現有科學知識的全貌。”杜威說：“除了探究，知識沒有別的意義。”布魯納說：“知識是過程，不是結果。”一些物理教師在探究教學中逐漸重視學生的探究過程，卻又出現“重過程輕知識”的現象。

知識是探究的前提，方法融于知識之中。任何探究活動都建立在學生已掌握的知識基礎上。“探究是一種過程”是要人們以動態的觀點看待結果，而不是說探究可以脫離現有知識去建“空中樓閣”。每一次的探究結果都是下一次探究的基礎，環環相扣，逐漸形成一個動態的不斷完善的知識結構和策略體系。例如在“探究功與速度變化的關系”中，通過實驗數據描繪的W-v2圖象為一條傾斜直線，使學生知道W∝v2 的關系，目的是為學習動能定理做鋪墊，探究的過程是理解和構建知識體系，實現教學目標的過程。否則，一節課雖熱熱鬧鬧，但學生并沒有真正學到知識，也沒有達到預期的教學目標。現代教育學研究表明：掌握知識與發展智力相結合是一條規律性的教學要求，方法的獲得，能力的培養只能融于知識的教學之中，沒有知識，探究就失去了著陸點。因此，教學實施過程中應既重過程又重知識，做到過程與結果相結合。學生探究技能的發展要以掌握基本概念和原理為基礎，才是對探究式教學的真正理解。

誤區三：重主體輕主導

新課改提倡的探究式學習為學生主動獲取知識提供了較好的平臺。學生通過一系列活動主動獲取的知識結構是牢固的、持久的和內化的，但活動過程絕對離不開教師的有效指導。而在實際教學中，有些教師在組織學生開展科學探究活動時不給予指導，怕戴上“牽著學生鼻子走”的帽子，致使學生“自主探究”成為學生“自由探究”，例如在〈探究彈性勢能的表達式〉一節中，有的學生提出的問題不是研究最簡單的彈簧的彈性勢能，而是彈性桿，甚至有的學生提出彈性桿的剪切、扭轉形變的彈性勢能可能與哪些因素有關的問題，而老師為了保護學生的積極性，未及時引導，一堂探究課竟成了“腳踩西瓜皮，滑到哪里算哪里”的無序狀態。這是只注重學生的主體作用而忽略了教師的主導作用造成的。

教師在科學探究的教學理念下，通過創設挑戰性的問題情景、提供必要的背景知識、演示生動的實驗、展示簡化模型等方式，讓學生在自由、輕松的氛圍中走進物理世界，在愉悅的環境下通過獨立思考或合作學習等方式獲取物理知識，在熟悉的生活背景與社會背景下應用物理知識。這樣的學習方式無疑是有意義的。所以，在科學探究時不能輕視教師的三種角色：導與引的作用——導演角色；參與和示范作用——演員角色；資源調配作用——道具角色。教師應當是學生探究學習的組織者、指導者和合作者。只有教師的適當指導和學生的自主探究相結合，才能使科學探究活動有條不紊地進行，最終取得實效。

誤區四：重實驗輕理論

探究式學習包括理論探究和實驗探究兩類，一提到科學探究，有人立即想到的是物理實驗，并認為探究即實驗探究，實驗是物理學的基礎，但并不是物理學中的每一個規律都應該或者可以直接由實驗總結出來。其實理論探究和實驗探究一樣重要，愛因斯坦在1953年寫的一封信中也曾指出：“西方現代科學的發展是以兩項偉大成就作為基礎的：一是形式邏輯，二是系統實驗”。可見，科學的邏輯思維與物理實驗同樣重要。

中學階段要求學生掌握一系列科學思維的物理方法，如隔離法、等效法、微元法、代替法、整體法、虛擬法、外推法、轉化法、模型法等，這些都是對學生思維品質的優化。邏輯思維的嚴密性保證了思維的連貫性、一致性，這是不容忽視的。比如在講述電阻定律時，課本上提供了兩種探究方案：實驗探究和理論探究。有的教師在進行教學設計時，將實驗探究設計較全面，但對理論探究卻一帶而過，即注重實驗探究而輕視理論探究。其實，如果能利用好理論探究，利用串、并聯分別研究電阻與長度、截面積的關系，可以了解控制變量法、代替法、虛擬法、模型法、等效法、轉化法、歸納法等科學方法。這個過程同樣包含了提出問題、猜想與假設、分析論證、評估、交流與合作等要素。因此，盡管沒有設計實驗、進行實驗等環節，它也是一個科學探究過程，它對學生科學素質的培養起到的作用甚至是實驗探究過程所不能達到的。所以，沒有實驗的教學過程也可以進行科學探究，不分內容地一味強調“在實驗操作中探究”的做法是不恰當的。

(欄目編輯趙保鋼)