从科学探究到科学实践科学教育观念的转变

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1、从“科学探究”到“科学实践”——科学教育的观念转变[摘要]美国新的科学教育标准采用“科学实践”取代了之前的“科学探究”，其原因主要在于，在理论上对科学探究的理解缺乏统一的认识，在实践中科学探究未达到预期的效果，以及科学学习心理学的研究促进了科学教育观念的转变。从“科学实践”与“科学探究”两者描述的对象、与科学知识的关系、水平的界定三方面来看，科学探究重视完整的研究过程，科学实践关注具体的学生活动；科学探究与科学知识是并列的，科学实践与科学知识是融合的；科学探究按要素多少划分水平，科学实践按知识理解界定程度。[关键词]科学探究；科学实践；科学教育[中图分类号]G42[文献标

2、识码]A[文章编号]1009-718X（2015）01-0065-06作为全球科技创新的核心，美国历来重视科学教育，美国的一些组织如美国国家科学基金会（NationalScienceFoundation，NSF）、国家研究理事会（NationalResearchCouncil，NRC）等在过去的二三十年里投入了大量的资金和精力，致力于促进学生科学素养的全面提高，其中一项重要的目标是帮助教师在教学中通过科学探究的方式，促进学生理解科学概念。1996年，美国发布了第一套《国家科学教育标准》（NationalScienceEducationStandards，NSES），提出以

3、“科学探究”作为科学教育的核心理念，让学生在“做科学”中理解科学并且培养和发展探究能力。此后，对科学探究的理论和实践研究成为国际科学教育的热点问题，在世界范围内涌现出大量的相关研究成果，这也深刻地影响了我国的科学教育改革。2001年我国新一轮基础教育课程改革也将科学探究作为我国科学教育改革的基本理念和重要内容。2011年，NRC发布了《K~12科学教育框架：实践、跨学科概念、核心概念》（AFrameworkforK~12ScienceEducation：Practices，CrosscuttingConcepts，andCoreIdeas，以下简称《框架》），提出“科学实

4、践”的概念，并确立该概念在科学教育中的首要地位。[2]依据《框架》，2013年4月，NRC发布了《新一代科学教育标准》（NextGenerationScienceStandards，NGSS），将“科学实践”作为首要的关键词列入该标准中，取代了之前的“科学探究”。为什么该标准中突出了“科学实践”而不再继续使用“科学探究”？“科学实践”与“科学探究”有什么区别和联系？这一变化会给科学教育带来什么样的转变？这些问题值得我们深入理解。一、从“科学探究”到“科学实践”的原因（一）在理论上对科学探究的理解缺乏统一的认识“科学探究”一词源于美国芝加哥大学施瓦布（Schwab，J.J.

5、）教授于1961年在哈佛大学所作的题为《作为探究的科学教学》的报告。在报告中，他从两个方面对科学探究进行了说明，一是“科学的本质是探究”，科学教育的目标是学生理解“作为探究的科学”；二是“通过探究进行教学”，这是实现科学教育目标的重要途径。他的观点引发了研究者对“科学探究”的两种主要理解：一种认为“科学探究”是“科学中的探究”（inquiryinscience），将科学探究看作是学生获得科学知识的一种重要的学习方式；另一种将“科学探究”理解为“关于科学的探究”（inquiryaboutscience），认为科学的本质是探究，科学教育的目标是学生理解科学本质及获得探究能力。

6、科学教育专家期望国家文件给予“科学探究”统一的界定，并设置相应课程支持学校中的探究教学。1996年，NRC发布了第一套《国家科学教育标准》，将“科学探究”定义为“科学探索指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据而提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获得知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动”[3]。“科学探究”的这一定义，虽然引起了国际科学教育研究者、课程改革专家、科学教师的强烈反响，但从定义上看，“科学探究”既可以指科学家的研究过程，也可以指学生学习的活动，研究者对“科学探究”的理解没有因此而获得统一。2

7、000年，NRC又发布了《科学探究与国家科学教育标准——教与学的指南》，对“科学探究”作出进一步描述，指出科学探究具有两方面的体现：其一，它表示学生需要发展的设计和实施科学实验研究的能力以及应获得的对于科学探究本质的理解；其二，它表示一种能使学生通过调查研究掌握科学概念的教与学的策略。[4]这一描述反而引起了人们对科学探究理解的更大差异，如，有的人认为“科学探究”既可以作为教学策略，又可以作为学生学习的结果；[5]有的人认为“科学探究”包含学生需要发展的提出科学问题以及解决问题过程中的一系列技能。[6]从美国国家科学教育标准及