對義務教育生物學課程標準中“科學探究”的解讀

陳進　夏獻平

摘 要 《義務教育生物學課程標準（2011版）》中關于“科學探究”做出了進一步的修訂，通過分析“科學探究”的內涵和具體內容，明確了“科學探究”的內涵，并發現了“科學探究”內容的重要改變，在此基礎上，對科學探究教學進行了深刻解讀與思考。

關鍵詞 義務教育 課程標準 科學探究

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

課程標準的制訂、頒布和實施是課程改革的重要文件，是教師教學和評價的主要依據，更是教材編寫的指南。歷經10年風雨，義務教育生物學課程改革取得了顯著成績，但不可避免的也存在一定問題，鑒于此，我國教育部組織相關教育家、學科專家、研究員和優秀教師對《全日制義務教育生物課程標準（實驗稿）》（以下簡稱《標準（實驗稿）》）進行了補充和修訂，于2012年1月由北京師范大學出版社正式出版了《義務教育生物學課程標準（2011版）》（以下簡稱《標準（2011版）》），其中關于“科學探究”的要求和描述發生的變化，相信值得教育工作者靜下心來品位和揣摩。

1 科學探究的內涵

《標準（實驗稿）》和《標準（2011版）》都明確提出：“科學探究是學生積極主動地獲取生物科學知識、領悟科學研究方法而進行的各種活動。”但并未給出“科學探究”的具體內涵，這對于教師理解、領悟和落實科學探究教學帶來困難。在我國《義務教育生物學課程標準（2011版）解讀》中，定義了“探究性學習”的概念：“科學是一個探究的過程，在科學課程中學生的學習方式也應該體現自然科學的這一特點。探究性學習指學生通過類似于科學家科學探究活動的方式獲取科學知識，并在該過程中，學會科學的方法和技能、科學的思維方式，形成科學觀點和科學精神。”這里暫不考慮科學探究與探究性學習的異同，而美國《國家科學教育標準》對科學探究的定義是：“科學家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據提出種種解釋的多種不同途徑。科學探究也指的是學生們用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動。”由上述定義可以發現：

（1） 科學探究是各種教學活動或實驗的一種體現方式。

（2） 科學中的探究與教育中的探究既類似但又有區別。二者都是在興趣和好奇心的驅使下，運用科學方法（主要是試誤）來認識世界和學習知識；而目的的不同體現在：科學家的目的是為了增進人類對自然界的了解和認識，而學生的目的是為了了解科學的本質、獲取日常生活中必須具備的科學知識和思維能力，最終能像科學家那樣思考，像科學家那樣探索與發現。

（3） 科學探究的培養目標是從知識、能力、情感、態度與價值觀三個層次來要求的。科學探究的知識目標是獲得生物學知識，能力目標是在活動中掌握科學技能和運用科學方法，情感、態度與價值觀目標則是形成科學的思維方式，形成科學的觀點和科學精神。可見，《義務教育生物學課程標準（2011版）解讀》和美國《國家科學教育標準》的準確描述，可以幫助教師深刻理解“科學探究”的內涵、作用和地位。

2 “科學探究”內容的比較

《標準（實驗稿）》和《標準（2011版）》都將“科學探究”作為內容標準（或課程內容）的一級主題，在“科學探究”這一主題下又分為“理解科學探究”和“發展科學探究能力”2個二級主題。通過分析義務教育新舊生物課程標準后，發現了其中的一些重要變化。

2.1 對“理解科學探究”的比較

“理解科學探究”作為“科學探究”這個一級主題下的二級主題，在新舊課程標準中都未改變。分析新舊生物課程標準后發現：

（1） 《標準（實驗稿）》中的“體驗到”、“意識到”和“體會到”均在《標準（2011版）》中被刪除。為什么要刪除上述的幾個語詞呢？是否值得修改這幾個簡單的詞語呢？課程標準的研讀對象是教師而非學生，但在《標準（實驗稿）》中，“體驗到”、“意識到”和“體會到”僅僅是對教師的期待和要求，并未要求學生達到何種程度，所以具體實施起來的話，難以得到具體、可操作的落實和貫徹。而且“體驗”、“意識”和“體會”這些動詞均屬于“情感性目標動詞”的范疇，如何去評價教師的掌握程度也是一個難題，鑒于此，《標準（2011版）》則反其道而行之，以“重要概念”的方式，強調在教學的過程中，教師以幫助者的身份指導學生形成這些重要概念，顯然這些目標要求針對的是學生而不再是教師了，并且將“理解科學探究”作為課程內容要求所有學生都應達到，可見，《標準（2011版）》對于“理解科學探究”的要求更準確、更具體、更具操作性。

（2） 《標準（2011版）》新增內容“設置對照實驗，控制單一變量，增加重復次數等是提高實驗結果可靠性的重要途徑”。這里強調和注重的是“證據”的可靠性原則，因為只有證據和資料能夠確保無誤，科學活動的進行才不是徒勞無功的，證據（或資料）才能夠解釋假設、回答問題和得出結論。并且還要求學生理解獲得“證據”可靠性的一般科學思維，顯然對學生的實驗技能和科學素養提出了更高要求。同樣也從科學能力、科學思維和科學態度方面對學生提出了具體要求。

（3） 《標準（2011版）》提出“采用文字、圖表等方式來表述結果”。其描述方式更加具體和準確。科學家在科學研究的過程中，如何準確、清晰地表達研究結果和研究結論，這對于傳遞和表達科學家的研究成果顯得特別重要，因此，《標準（2011版）》倡導“信息的科學表達和傳遞方式”，這是對《標準（實驗稿）》的補充和加強，對于教師理解、領悟和落實課程標準的要求是大有裨益的。義務教育新舊生物課程標準中“理解科學探究”的具體比較（表1）。

“發展科學探究能力”是“科學探究”課程內容下的二級主題，都以表格的形式從“科學探究過程”（或科學探究能力）“基本要求”來表述這個二級主題的內容，經過比較和分析后發現，新舊生物課程標準在具體表述上存在以下重要變化：

（1） 在《標準（實驗稿）》“發展科學探究能力”中，其“表頭”分別描述的是“科學探究過程”和“基本要求”，但是在《標準（2011版）》“發展科學探究能力”中，其“表頭”是“科學探究能力”和“基本要求”。這個二級主題的內容是圍繞“發展科學探究能力”來要求的，并且“基本要求”的表述也是針對能力而言的，因此，將“科學探究過程”修改為“科學探究能力”顯得更加準確，其目標達成的效果會更強。

（2） 《標準（2011版）》中“基本要求”的用詞更加準確，定位更加明確。例如，《標準（實驗稿）》中的“撰寫”一詞，明顯是不準確和不恰當的目標要求，課程標準的內容要求是面向全體學生而言的基本要求，但是“撰寫”一詞，顯然是對學生的最高要求，從這一點來講，就已經違背了課程標準的理念和目標，因此，將“撰寫”改成“寫出”是比較恰當的，也符合學生的能力發展過程。

（3） 《標準（2011版）》“基本要求”更加科學合理，其中“嘗試評價證據、數據的可靠性”“分析和判斷證據、數據”這些都是對科學能力和科學態度的要求，也更加符合科學家真正的工作方式，總之，“科學探究”不能缺少了科學性、規范性和準確性，不能離開了科學的本質而大談“科學探究”。科學探究中“發展科學探究能力”的比較見表2。

2.2 “理解科學探究”和“發展科學探究能力”的關系

科學探究作為一種重要的學習方式和學習內容，《標準（2011版）》肯定了“科學探究”的地位和作用。“理解科學探究”是實施科學探究教學的基礎和關鍵，而“發展科學探究能力”又是進行科學探究教學的目的和要求，這兩者的聯系依靠“科學探究活動的過程”。在科學探究活動的過程中，學生增強了對科學探究的理解，進而有助于發展學生的科學探究能力；反之，學生科學探究能力的提高與發展，又能促進學生更好地“理解科學探究”。最終，科學探究活動才能有條不紊地進行，完成科學探究所要求和期待的教學目標。總之，科學探究符合新課程理念，科學探究教學應該是全面的、真實的和三位一體的。

3 對科學探究的思考

3.1 科學探究沒有固定的模式

《標準（實驗稿）》中的“科學探究過程”：提出問題——作出假設——制定計劃——實施計劃——得出結論——表達和交流。這可能會引起教師理解的偏差，誤認為在科學探究教學中，一定需要按部就班地遵循科學探究的固定模式。殊不知，科學探究并沒有一個固定的模式和途徑，在整個過程的每一步驟中，觀察的現象或數據都能引領學生不斷地修正作出的假設和設計的實驗，而且一個實驗的結論往往還能引出新的問題和實驗。

3.2 問題應具有科學性

“問題”是科學探究的基礎、關鍵和特征，但是需要教師格外注意的是：“問題”一定不能脫離科學本質，即在科學探究教學中，提出的問題應該具有科學性，否則，離開了科學本質大搞科學探究，最后的結果一定是南轅北轍。例如，為什么我的CD播放器停止了工作？這個問題就屬于科學問題，因為它能夠通過觀察和收集證據來加以解答。而在我的CD播放器中，我應該選擇聽哪種類型的音樂？這個問題的答案完全取決于個人的看法和愛好，科學探究并不能回答個人愛好和鑒賞力的問題。

3.3 科學探究與科學素養的關系

《標準（2011版）》提出：“科學探究是義務教育階段生物學的課程內容，是為了促進學生學習方式的改變，使學生能主動地獲取生物學知識，體驗科學過程，形成一定的科學探究能力和科學態度與價值觀，培養創新精神。而生物科學素養是指一個人參加社會生活、經濟活動、生產實踐和個人決策所需的生物科學概念和科學探究能力，包括理解科學、技術與社會的相互關系，理解科學的本質以及形成科學的態度和價值觀。”可見，科學探究是過程，科學素養是結果，二者相互依存。教師需要認真理解二者的關系。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部.全日制義務教育生物課程標準：實驗稿[S].北京：北京師范大學出版社，2001：7-8.

[2] 中華人民共和國教育部.義務教學生物學課程標準：2011版[S].北京：北京師范大學出版社，2011：8-9.

[3] 劉恩山，汪忠.義務教育生物學課程標準（2011版）解讀[M].北京：北京師范大學出版社，2011：94.

[4] [美]國家研究理事會.美國國家科學教育標準[M].戢守志，譯.北京：科學技術文獻出版社，1999：30.

[5] 李雁冰.科學探究、科學素養與科學教育[J].全球教育展望，2008（12）：14-18.

[6] 李高峰，劉恩山.美國《國家科學教育標準》倡導的科學探究[J].教育科學，2009，25（5）：87-91.