生物探究教學及其起源

　　在現代科學技術的發展潮流面前，理科教學正在發生著革命性的變化。縱觀八十年代以來生物教學的改革，盡管提法不同，名稱各異，但其指導思想就是“探究教學”。
　　一、探究教學理論的產生背景
　　1.社會背景
　　第二次世界大戰以后，歐美各發達國家的社會生活發生了巨大變化。因科技在20世紀中期的快速發展，世界知識總量急劇增加，知識更新周期大大縮短，世界進入了“知識爆炸”時代。現代社會的高速度、加速度式的變化，要求一代代新人具有新的“基礎學歷”。60年代，蘇聯人造衛星上天的沖擊，激起世界性的科學競爭的浪潮，對科學認識發生質的變化，振興科技，培養科技工作者，成為各國共同關注的課題。世界對人才的要求由知識型轉變到智能型，為適應發展的需要，世界各國都先后開展了教育教學改革。一線的專家學者抨擊傳統的教學內容陳腐落后，同現代科技發展的潮流格格不入，要求改革中小學課程的呼聲源于美國，繼之響遍世界。
　　在此社會背景下，美國芝加哥大學教授施瓦布（Joseph J.Schwab，1909—）于1961年哈佛大學的紀念演講中，首先提出了“作為探究的理科教學”（Teaching of Science as equiry）。
　　2.思想淵源
　　探究思想的淵源應追溯到古希臘哲學家蘇格拉底（公元前469—404年）的問答式教學法；法國啟蒙思想家盧梭的“自然教育理論”；美國教育家杜威（1859—1952）正確地看到，只采用赫爾巴特的“教師中心，從課中學”有局限性，培養出來的人難適應社會變化。他主張“學生中心，從做中學”。它的基本教育過程是暗示—問題—假設—推理—驗證。杜威的“實用主義教育理論”為探究教學理論的形成打下了初步的基礎。
　　探究教學理論的代表人物有美國教育學家薩其曼、施瓦布和加涅等人。他們從不同角度論證了教學過程中“探究教學”的重要性。薩其曼（美國伊利諾大學探究訓練研究所所長J.R.Suchman）注重實踐，主張“探究方法的訓練”模式，重點是幫助學生認清事實，建立正確的科學概念，并形成假設以解釋新接觸到的現象或事物。施瓦布則試圖以“科學的結構”和“科學的結構是不斷變化的”為前提，從理論方面揭示探究過程的本質及其特性；并力圖在教學中引進現代科學的成果，使學生把握學科的結構，體驗作為探究的學習。加涅（美國教育心理學家）在“探究理論”的基礎上，研究了構成學習的前提條件。
　　二、探究教學理論內涵
　　1.探究教學的概念
　　探究教學是指在教師引導下，學生主動參與到發現問題、尋找答案的過程中，以培養學生解決問題能力的教學活動。
　　教育本身是一個探究過程。通過教育過程使學生認識到：（1）科學知識不只是觀察到事物的簡單報告；科學知識還是由原始材料緩慢地、試驗性地累積而成的知識體系；（2）這些原始材料、資料產生于有計劃的觀察和實驗；（3）這些實驗和觀察的計劃是根據問題而制訂的，這些問題又產生于我們對先前的知識的總結所得來的概念；（4）更重要的是使學生認識到，科學家也會犯錯誤；（5）我們的總結性概念要受到問題解決的效果的檢驗，并通過檢驗不斷得到修正和更新。
　　因此，探究教學的實質就是按提出科學結論和檢驗科學結論的結構方式去揭示科學結論。即要把所提出的觀念和所進行的實驗告訴學生，要說明由此得到的材料，還要闡明把這些資料轉化成科學知識的解釋。
　　2.探究教學的結構
　　發現問題—收集資料—處理與解釋資料—問題解決。
　　探究教學的主要目的是使學生通過經歷探究知識或問題的過程掌握科學的思維方法，以培養解決問題的能力，具體如下。
　　教學過程中，教師根據教學目標，尋找與教學密切相關的內容，可以激發學生興趣的材料，創設出情境，向學生提出將要調查研究的領域。學生則發現并提出問題。問題是多樣的，教師引導學生集中于一或兩個問題進行重點研究。根據已確認的問題，由學生共同討論，如何解決，然后學生開始進行觀察、測量、比較、分類等活動，收集與問題有關的信息資料。在了解資料的基礎上，形成一個假說并提出解決問題的方案，由個人或小組共同實施方案（討論研究，實驗驗證等），學生記錄這一過程將手中的信息資料加工處理。最后對問題形成一個合理的解釋，得出結論或規律，或提出新問題，重新設計實驗，用不同方法組織資料，解釋資料，再一次進入探究過程。
　　3.探究教學的特點
　　（1）學生自主地抓住自然的事物、現象，通過探究自然的過程，自然地進入科學的學習。探究教學強調：知識的獲得重要，知識如何獲得的過程更為重要。為此，學生必須經過思考從而提出問題，并尋求理解。他們應當用自己的想象力或組裝儀器設備或使用藥品；對所獲得的數據進行處理，從而得出推論并通過測試進行推斷，最后概括出結論。
　　（2）探究教學的目的在于培養學生的探究能力。探究教學不是讓學生“讀，記”科學，而是動手“做”科學。大量的實驗室活動是為了誘導學生研究問題。如BSCS所指出的：“他們（科學家）處理的問題是課文沒有提供答案的問題，教師創造一些情景以供學生參與探究。”學生通過觀察獲得大量信息，在觀察自然中產生問題，用不同方式作出記錄，以便保存與交流，在測量、比較中學會一整套實驗操作的方法和技能；通過思考得出結論，并計劃進一步行動，在解答問題中增長知識；隨著知識的增長，將對他們提出越來越復雜的問題，“靈感”就在這大量綜合分析和正確的判斷中成熟地產生。最終形成善于發現問題，善于尋找規律，善于找到解決問題的方法的探究能力。
　　（3）探究教學旨在形成認識自然的基礎——科學概念。理科教學的目的——認識自然，不是一蹴而就的，學生的認識發展是從具體的形象思維開始逐步提高到理性思維的。探究教學力求通過活動的過程引出觀察與解釋，數據與概念模式之間的差別。BSCS中用了許多對科學本質作嘗試性說明的論述，如：“我們不知道……”，“我們還未能發現這是怎樣發生的。”等等。它用稱作“探究記敘”的語言來代替浮夸的結論，它描述了生物學探究的過程。“科學事實”也不再作為事實本身的結果來學習，而是在概念的形成過程中經過選擇后引出的要素，使學生形成準確的科學概念。