美国《国家科学教育标准》中的探究

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1、美国《国家科学教育标准》中的探究作者：徐学福    文章来源：外国教育研究    点击数：1197    更新时间：2006-11-7 在我国大力倡导“科学学习要以探究为核心”的今天，许多科学教育工作者意识到开展探究教学势在必行。然而，到底什么是探究？是像有些人认为的那样是一种教学方法或教学模式，还是有别的什么含义？这些问题在我国教育界还相当模糊。1996年出版的美国《国家科学教育标准》（以下简称《标准》）对探究作了大量论述，明确这些无疑有助于我们消除误解，澄清对探究的认识，推动我国科学课程的实验与推广。《标准》的编制者们吸取历史上有关探究的研究成果，尤其是施瓦布

2、“通过探究教授作为探究的科学”这一基本主张，不再把探究仅作为学生学习科学的一种方法或过程，而是从学习内容与学习方式两个维度对探究进行说明，并进而对教学提出相应的要求。换言之，在《标准》中探究有三个方面的含义：作为学习内容的探究；作为学习方式的探究；作为教学指导思想的探究。三者紧密联系，相互制约，使得课堂上学生的探究与科学家的探究既有区别又有联系。一、作为学习内容的探究作为学习内容的探究，强调科学即探究，或者说科学不是知识的堆积，而是一种认识世界的方式，这种探究或认识方式的具体内涵被“作为探究的科学”的内容标准所限定。在《标准》中，作为探究之科学的内容标准包括探究能

3、力和对探究的理解两方面，而且从幼儿、小学至高中这两方面的要求是统一的，只不过因为要与他们的认知发展水平相适应，因此在程度上有所不同而已，这一点从表1和表2中可明显体现出来。（一）进行科学探究所必须的能力表1是《标准》所要求的各年级学生应当具备的基本探究能力，它们实际上就是学生的学习目标或预期学习结果，学生要在掌握其他内容标准的过程中实现这些目标。从表中可以看出，从一个年级段到下一个年级段，学生的探究能力要求十分相似，但随着年级的升高越来越复杂。例如，幼儿至4年级学生要“利用数据作出合理解释”；5-8年级学生要“承认和分析提出的其他解释和预测”；9-12年级学生除此

4、之外还要承认和分析“其他模型”。《标准》的这种做法与20世纪中期那种把科学仅作为过程或方法来强调相比是一种超越。那时，美国为培养科技尖端人才，为中小学开发出一系列科学课程，这些新课程十分强调对学生进行诸如观察、分类、数字的运用、测量、交流、预测、推理、解释数据、控制变量、建立假设、下操作性定义、实验等科学过程技能的训练。由于当时对过程的强调远甚于内容，新课程的学习最终演变成空洞的智力训练，结果不仅收效甚微，还使大多数学生惧怕科学，丧失学习科学的兴趣。《标准》吸取历史教训，放弃过去片面强调过程的做法，强调“作为探究的知识是科学教育的根本，是最终组织和选择确定学生科学

5、活动的支配原则。”要求学生积极参与科学知识的获得与评价，在把科学过程与科学知识结合的基础上，运用科学推理和批判性思维来加强对科学的理解，并通过把探究能力确定为内容标准来达到上述要求。（二）对科学探究的理解表2是《标准》对科学探究的理解方面的基本要求。如同探究能力一样，对探究的理解在相邻各年级段的要求十分相似，只是复杂程度有所不同。例如，幼儿园至4年级学生要理解“科学家们的解释要利用观察结果（证据）和对世界的已有认识（科学知识）”；"5-8年级学生要认识到“科学解释强调证据，拥有符合逻辑的论据，还要运用科学原理、模型和理论”；9-12年级学生要理解科学解释必须遵循证

6、据法则，接受可能的修改以及满足其他判别标准尽管从某种意义上说，这些“理解”看起来与“能力”相对应，但它们的内涵实际上更加丰富。作为对新证据、逻辑分析和新解释作出的回应，对科学探究的理解反映了科学知识是怎样改变的以及为什么要作出这种改变。当然，从理论上说，科学探究与对科学探究的理解是相辅相成的关系，一方面科学探究活动是理解科学探究的基础，另一方面科学探究的理解对科学探究活动有指导作用。然而从实际来看，二者并不是总能在个体身上得到统一。一个能从事科学探究的人，未必对科学探究本身有正确的认识，因为对科学探究的理解是在一定哲学观点指导下反思科学探究活动的基础上形成的。所以

7、，《标准》不仅对学生提出科学探究能力方面的要求，同时也要求学生对科学探究有正确的理解。   从更为根本或深层含义来说，《标准》要求学生从学习内容的角度把握探究，是为了让学生认识到，作为一种探索未知的人类活动，科学探究不同于其他形式的认识，具有其特殊性。它要通过观察和实验验证假设或结论；使用数学来精确描述科学规律，作出科学预测；采用仪器与技术干预自然，揭示人类赤手空拳所不能发现的奥秘。通过对科学探究这些特性的认识，从而领悟科学探究与宗教、文学等人类其他认识活动的不同，进而把握科学探究的优点与不足，形成正确的科学与科学知识本质观。作为学习内容的探究要求学生不要把科学当

8、作静止不变