学生的科学探究能力：国外的研究及启示

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1、学生的科学探究能力：国外的研究及启示摘要：当前的科学课程改革对学生的科学探究能力提出了要求，这是我国的科学教育研究者和广大教师面临的一个新课题。西方发达国家在20世纪下半叶的科学课程改革中就开始进行有关的研究和实践，有三种主要的教学和研究模型及实践结果可供我们借鉴。这些研究结果表明，科学探究能力是一种具有复杂结构的高层次能力，对科学探究能力的培养不能简单化和程式化。我们应当在借鉴有关研究成果的基础上，把握科学探究的本质特征，采用复杂性科学的研究方法，建立适当的教学和研究模型，从理论和实践两方面开展深入研究。关键词：科学探究能力；科学课程改革；教学和研究模型Abstract:Stude

2、nts'scientificinquiryabilityisaddressedbytheongoingsciencecurriculumreform,whichisanewtopicfacedbytheresearchersandteachersinthefieldofscienceeducation.Butithasbeenaddressedinthedevelopedcountriesinthelate0thcentury.Therearethreemaintypesofteachingandresearchmodelsandpracticeresultswhichwecanle

3、arnfrom.Theseresearchresultsgiveustheimplicationthatscientificinquiryabilityisahigherlevelabilitywithverycomplicatedstructure,whichcouldnotbesimplifiedandformularized.Therefore,bylearningfromsomerelatedresearchresults,weshouldgrasptheessentialcharacteristicsofscientificinquiryandbuildanappropri

4、ateteachingandresearchmodelsoastodomoreresearchworkontheoryandpracticebyusingcomplicatedandscientificresearchmethod.Keywords:scientificinquirycapacity;sciencecurriculumreform;teachingandresearchmodel一、关于科学探究目标的主要观点和研究范式在国际科学教育领域，人们对于科学课程应当发展学生对科学探究的理解、培养学生的科学探究能力已经达成了共识，许多国家的科学课程标准已明确提出了关于科学探究的

5、目标。但对于科学探究在科学课程中所处的地位和实现目标的途径则存在不同认识，概括起来主要有以下两种观点。一种观点认为，学生可以通过观察演示实验和亲身经历探究性实验而潜移默化地达到课程目标，不需要明确地教给学生如何开展科学探究；另一种观点则认为应当明确地教给学生科学方法，甚至认为学生对科学方法或过程的理解比对科学知识内容的理解更为重要。从科学课程的发展来看，后者得到越来越多的科学教育者认同。这样，如何实现科学探究目标的问题就摆在了研究者和课程设计人员面前，成为科学教育研究领域的一个具有挑战性的问题。由于科学探究不存在固定模式，人们对科学探究的理解也很难达成共识，这给研究学生的科学探究能力

6、带来了一定困难。因此，不同的研究者和课程设计者均在相关理论指导下采用了如下研究模式。首先建立关于科学探究的教学和研究模型，在此基础上进行课程和教学设计，在实践过程中开展对学生科学探究能力发展以及有关影响因素的实证性研究，通过对理论、模型、实践过程和结果的综合研究和反思，对原来的模型进行修正，不断深化对学生科学探究能力的认识。下面简要介绍有关的研究过程和结果，对三种有代表性的研究和教学模型及实践结果进行比较评析。二、几种主要模型的比较与评析科学探究能力的解析：“过程技能”的集合模型这是一种早期的科学探究能力模型。这种模型的建立者采用了还原论的思维方式和过程分析方法，将科学探究过程分解为

7、一系列独立的成分，如观察、分类、假设、推论、预测等。相应地把科学探究能力分解成一系列独立的技能，如观察技能、分类技能、假设技能、推论技能、预测技能等，称为过程技能。其基本假设如下：学生的科学探究能力是一系列过程技能的集合；这些过程技能是可以通过练习来独立发展的；学生的过程技能得到发展后，就可以用来解决实际的科学问题，科学探究能力也就得到了发展。根据这种模型提出的教学策略是，首先让学生独立地练习和发展这些技能，然后再结合起来解决更复杂的问题。这种模型对课程设