初中科學“探究—建構式”教學研究

王景鋒

摘 要：隨著課程改革的不斷深入，科學教育的改革要求對學生的學習方式進行改變，學生對科學知識的學習要將知識的建構與科學探究結合起來，兩者是一個統一體的兩個側面，根據對科學教學過程的探討，建立“探究—建構式”的教學模型。

關鍵詞：初中科學；科學探究；探究—建構式

學生學習科學知識的過程是個體與社會構建相統一的一個過程，課程標準中強調科學探究是知識構建過程的一個可操作的側面。這個過程中還應伴隨著學生的思維活動。本文主要是對初中科學探究—建構式教學進行研究。

一、科學探究的含義

探究是人在遇到感興趣的問題時自發形成的一種探索其答案的欲望以及一系列的思維和行為方式，探究過程其實就是一個求知的過程，同時還是創新與實踐的過程。當前的課程改革要求重視科學探究，同時還將促進學生對科學探究的理解以及培養學生的科學探究能力作為課程目標。很多科學家認為科學探究沒有特定的模式，有一些可辨別的要素，比如，科學問題的提出、提出假設、搜集證據、提出理論。在科學課程標準中，對科學探究提出了兩個要求，第一個是對學生探究能力的要求；第二個是將科學探究作為學生一種新的學習方式，改變傳統的教學模式。這兩個要求涉及的領域較多，比如，技能、方法、理論、觀念，所以沒有固定的模式，在科學探究過程中不能將探究教學模式化，但又不能對學生的探究過程不管不問，所以要采用多種教學方式將科學探究與知識的構建結合起來。

二、科學知識的學習過程是一個建構過程

學生對科學知識的學習是個體與群體建構相統一的過程，學生從探究過程中通過觀察、實驗等方式來獲得知識的過程是個體建構，通過看書、聽課、同學、老師之間的交流獲得知識的過程則屬于群體建構，書上的知識是科學家對自然現象等達成的共識，看書就好像是在和科學家進行交流，學生最終獲得知識，這也是群體建構的結果。學生對科學知識的學習過程不只是將現有知識灌輸到學生頭腦中，而是在原有基礎上對知識的自主構建。我國傳統的教學指導思想是啟發式，這種教學方式針對的是學生的原有狀態，教師在教學中要根據學生的狀態。我國的科學教師在啟發式教學思想的指導下，積累了豐富的教學經驗，之所以能夠成功是因為教師對學生自主構建知識的引導。傳統的教學中忽視了科學探究，造成科學過程的缺失，偏離了教育目標。

三、統一的理論基礎

在實際教學過程中科學探究與知識構建結合起來，需要有相關的理論來作為指導。知識維描述了建立在科學探究基礎上地知識建構過程中所涉及的方法和要素之間的關系。

在教學中，可以嘗試利用知識維來對科學教學過程進行分析和指導，將科學探究作為科學知識構建的一個重要手段，可以通過讓學生自主開展科學探究活動或者對科學家解決問題的探究活動進行展示的方式，讓學生的認識能夠朝著知識建構的科學方向發展，以此來作為學生思維活動的指導，使之能在探究活動中自覺地構建知識體系，最終形成科學的價值判斷，實現教學中知識與過程的統一。這種教學方式可以給學生帶來最大的益處。

四、“探究—建構式”教學模型

探究—建構式教學模式并不是固定的，其實它只是用一個理論模型來指導科學教學。由以上分析可以看出，探究—構建式教學包含了知識產生的兩個方面，知識維是對知識產生過程和結構進行統一的一種理論模型。

在實際教學過程中，對學生的原有狀況，包括認知、情感、技能等要做好充分的考慮，還要考慮到教學環境的問題。比如，實驗的條件、班級的規模，實驗器材的性能等，為了便于這個理論模型能夠對科學教學進行指導。本文主要以學生為中心，設計了探究—建構式的教學模型。

下面我們就以浮力教學為例來對上述模型教學設計的基本步驟進行說明。（1）就是要對焦點問題進行確定：物體所受浮力大小主要與哪些因素有關；（2）圍繞焦點問題對探究活動進行探究：學生自行設計實驗并且自己實施，觀察、記錄相關數據，然后對數據進行分析，最后得出結論；（3）引導學生在原有知識的基礎上做出對探究過程和結果的價值判斷，比如，探究過程的有效性以及結果的可靠性等；（4）積極引導學生對所得出的概念進行明確：物體所受浮力與浸入液體的體積以及液體的密度有關；（5）引導學生將所學知識與原有認知結構中的知識進行聯系；（6）引導學生利用這些要素之間的聯系來建立理論，比如，利用液體內部壓強的規律來對浮力產生的原因進行解釋。

五、“探究—建構式”教學模型的類型

1.探究—建構式教學模型A

學生探究的主要目的是通過探究活動對所學知識進行深層次的理解，最終實現探究能力的提高，以此來解決實際問題。這就需要學生（1）學生要在教師的指導下要有目的地進行觀察和實驗，還要對實驗結構進行思考；（2）根據已有經驗對問題的答案進行猜測；（3）利用各種渠道搜集相關的資料來對假設進行驗證；（4）做出合理的決定并進行評價；（5）將自己獲得的信息組成答案與他人交流，讓他人進行評價。

2.探究—建構式教學模式B

想要改變學生在學習科學概念之前的一些概念是非常困難的，比如，錯誤概念，異類概念、樸素概念等，想想要使學生改變這些概念就要通過教師有效地引導，讓學生能夠親身體驗，這種有效地教學策略主要有以下幾個步驟：（1）對學生的前概念進行引發，學生在日常生活、現象的觀察、思考中就會形成一種自己的觀點，教師可以通過設計某種方式讓學生將這些觀點清楚地表現出來；（2）引起學生的概念沖突，老師可以通過設計科學實驗、進行科學演示實驗等方式讓學生發生認知沖突，這時學生就會渴望得到問題的答案；（3）在適當的時機引入正確的概念，使科學的概念替代錯誤的概念。學生在看到自己的錯誤概念沒有起到作用時，教師應該通過對實驗結果的分析、論證，來對學生觀點出現錯誤的原因進行分析，最終引導學生用正確的概念來取代錯誤的概念。這種教學模式主要是針對學生對科學概念的掌握而提出的，但對改變學生的錯誤觀念同樣也是有效的。這種教學模式用圖可以表示出來。

本文主要是從模型建構的角度對探究式教學進行探討，但是探究式教學并不存在固定的教學模式，教師應該領會探究教學的實質，在此基礎上對教學過程中出現的各種問題進行靈活處理。高效的探究式教學活動應該是學生在教師的引導下，自覺、主動地對學習活動進行創造、探索，探究式教學活動對教師提出了更高的要求。

指導探究和知識構建的觀念影響著學習的整個過程，教師要充分重視學生的觀念，及時對他們的錯誤觀念進行糾正，強化正確的觀念，通過這種教學方式，使“探究—建構式”過程內化成學生的一種認知模式，文中所提到的模型是一個完整的“探究—建構式”的過程，教師要根據教學的具體內容和要求做出適當的調整。

參考文獻：

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（作者單位 浙江省杭州市富陽縣〈市〉銀湖中學）