“探究學習”是美國在20世紀50年代末60年代初掀起的“教育現(xiàn)代化運動”,尤其是理科教學的現(xiàn)代化運動中產(chǎn)生的學習理論。本文旨在討論“探究學習”的來龍去脈,梳理“探究學習”理論的發(fā)展背景,主要內(nèi)涵及其教育價值。
一、探究學習產(chǎn)生的背景與特點
1964年,芝加哥大學的教育學教授施瓦布(J.L.Sohwab)率先采用“探究學習”(enquiry? learning)的術(shù)語。與布魯納(J.S.Bruner)一樣,要求把學習者作為“小科學家”看待,這樣,教學過程便成了一種在教師指導(dǎo)下展開的具有嚴密的學術(shù)性的創(chuàng)造性活動。如果說,布魯納是從教育內(nèi)容的側(cè)面展開他的“探究學習”的理論的,那么,施瓦布則是從教育方法的側(cè)面展開他的“探究學習”理論的。兩者的共同點是,強調(diào)學習者通過主動地參與科學探究的過程,掌握基本概念和探究方法、形成科學態(tài)度的學習方法,強調(diào)創(chuàng)造性教育的必要性與可能性。
“探究學習”是遵循科學家運用的方法和精神,教師和兒童一起研究科學現(xiàn)象的教育。在這里,強調(diào)的是科學方法與科學精神。有以下幾個特征:(1)兒童自主地抓住自然的事物、現(xiàn)象,通過探究自然的過程,獲得科學知識;(2)旨在培養(yǎng)兒童從事研究必要的探究能力。自主地抓住自然事物和現(xiàn)象,加深對自然的認識,有計劃地培養(yǎng)探究能力;(3)旨在有效形成認識自然之基礎(chǔ)——科學概念。在注重獲得過程的探究學習中,首要的方法就是,培養(yǎng)探究能力,運用這種能力去形成科學概念;(4)培養(yǎng)探究位置世界的積極態(tài)度。
探究學習是這樣一種過程:在研究客觀世界的過程中,通過兒童的主動參與,發(fā)展探究能力,獲得理解客觀世界的基礎(chǔ)——科學概念;進而以此為工具,培養(yǎng)探究未知世界的積極態(tài)度。是現(xiàn)代理科教學應(yīng)有模式?!疤骄繉W習”的目標,包括了基本的探究能力的形成,廣泛的科學知識的建構(gòu),直覺性、創(chuàng)造性思維及邏輯思維的發(fā)展。
二、探究學習理論的主要內(nèi)涵
“探究學習”理論的核心人物施瓦布從“現(xiàn)代科學的本質(zhì)”的高度,闡述探究學習的必要性。施瓦布在《探究學習》(1962)中說,科學知識是不斷得到修正的。在科學研究中存在著兩種不同的探究方法:一種是不變動科學體系的探究,位置“固定性探究”(stable? enquiry).另一種是,根本上變革科學體系本身的探究,謂之“流動性探究”(0fluid? enquiry)。探究的固定側(cè)面與流動側(cè)面的相互交替是科學研究過程的特征,施瓦布把這種“探究的永恒的更新”,謂之“科學知識所擁有的修正性格”。這意味著,科學的教學必須反映并且必須理解這種知識的修正性格。教育活動——教學過程,也應(yīng)該是一種探究過程。就是說,兒童自主地掌握他所探討的事物的過程,就是教學過程。通過探究得到的知識,不是單純事實性的知識,而是被解釋的知識。
施瓦布倡導(dǎo)科學的方法分為如下七個階段:(1)形成問題。(2)搜集可能有助于問題解決的數(shù)據(jù)。(3)在形成問題。(4)解決問題所必須的數(shù)據(jù)。(5)計劃旨在獲得數(shù)據(jù)的實驗。(6)通過實驗獲得數(shù)據(jù)。(7)解釋數(shù)據(jù)。
“探究學習”理論的另一個代表認為加涅(R.M.Gagne)為探究學習的實踐研究奠定了理論基礎(chǔ)。加納認為,“所謂‘發(fā)展’是學習的結(jié)果,學習是‘發(fā)展’必須依存的前提條件;而學習不能歸結(jié)為單純的成長過程那樣的人的內(nèi)部傾向與能力的變化。教學,是學習的必要條件?!苯虒W設(shè)計的課題區(qū)分了八種類型的學習,它們構(gòu)成了一個序列:信號學習、刺激——反應(yīng)學習連鎖形成、語言聯(lián)結(jié)、辨別學習、概念學習、規(guī)則學習、問題解決。在這些學習之中,低級層次的學習是高級層次學習的必要條件,構(gòu)成學習的層級結(jié)構(gòu)。這就是加納的“積累式學習理論”。
根據(jù)加納的見解,“高級能力”指的是“抽象化、概念化能力”、“概念的形式操作、邏輯操作的能力”、“發(fā)現(xiàn)、解決新問題的思考能力”。在學校教育中,“高級能力”的學習主要跟三種類型的學習有關(guān)系:(1)概念學習:關(guān)于食物屬性的學習,使用觀察、比較、分類測量等比較低層次的探究能力,形成“類概念”的活動。(2)規(guī)則學習:從事物與事物的關(guān)系中獲得的“關(guān)系概念”和再發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象中的“規(guī)則”、“規(guī)則性”、“法則”等學習中,運用檢驗假設(shè)、統(tǒng)一條件、預(yù)測、數(shù)據(jù)解釋等等,這類比較高層次的探究能力所構(gòu)成的活動。(3)問題解決:在概念學習和規(guī)則學習的基礎(chǔ)上展開的學習活動,處于三類學習的最高層次。加納的“探究學習”為課程設(shè)計的提供了思路,其要點歸納如下:(1)學習是分階段進行的。(2)某一種學習是否成立,可以從學習者的初始能力與終結(jié)能力之間的差異加以判斷。(3)要有效地實現(xiàn)學習的最高層級——問題解決,就必須掌握大量的系統(tǒng)知識和能力。(4)不排除教師適當指導(dǎo)的前提下保障兒童自由活動的教學設(shè)計,是“探究學習”的最大課題。
三、探究過程的要素分析及其教育價值
科學的基本概念倘若離開了探究過程就不能建構(gòu)。在理科課程的編制中,倘若把構(gòu)成科學的探究活動的要素性過程加以析取,那么,著眼于科學家探究活動的探究方法就可以被揭示出來。降旗勝信分析了理科探究學習的過程要素,主張分三個范疇:(1)觀察過程——通過人的感官獲得有關(guān)現(xiàn)象的信息過程。這個范疇包括觀察、比較、分類、序列化、測定、發(fā)現(xiàn)變量、條件同意、實驗等等。(2)信息處理與表達過程——處理所獲得的信息,并用適當?shù)姆柋磉_該信息的過程。包括圖表化、符號化、數(shù)據(jù)解釋、預(yù)測、傳遞、操作性定義、問題的發(fā)現(xiàn)等。(3)理論化過程——超越假定的推論、模型化、理論等所掌握的信息,求得具有普遍性的法則的過程。包括條件控制、設(shè)立假設(shè)、推理、模型化、抽象化。
森村久熊教授析取的探究過程的構(gòu)成要素是:(1)觀察——感覺的擴大、觀察與傳遞、觀察與解釋等。(2)分類——分類的標準、分類體系。(3)測定與數(shù)據(jù)的運用——定量觀測、感覺與測定工具、測定單位、誤差與測值的處理。(4)傳遞與記錄——傳遞的方法、記錄(圖表化)。(5)時空關(guān)系的把握——空間概念的要素、坐標系、時間。(6)推論與預(yù)測——推論、預(yù)測。(7)假設(shè)的設(shè)定——探究中假設(shè)的意義、建設(shè)的妥當性、基于假設(shè)的預(yù)測。(8)操作性定義——定義的意義、操作性定義及其妥當性。(9)條件的控制——探究與條件的控制、對照組。(10)實驗——驗證假設(shè)的實驗、實驗的構(gòu)成。(11)數(shù)據(jù)解釋——數(shù)據(jù)的種類、圖表的解釋、討論與結(jié)論。(12)模型的建構(gòu)——模型的種類、模型的功能。
“探究學習”論認為:(1)理科教學包含了科學概念(知識)、科學方法與科學態(tài)度??茖W是涵蓋了科學知識與科學過程的,科學知識是科學過程的產(chǎn)物。(2)課程結(jié)構(gòu)注重科學概念及概念系統(tǒng)。(3)科學方法強調(diào)“探究過程”。
“探究學習”論推動了理科課程、教材、教法的根本改造。“探究學習”論推動了對“教育目標論”的分析研究?!疤骄繉W習”強調(diào),知識的獲得固然中需要,掌握知識如何獲得的過程更重要?!疤骄繉W習”課程突出了基本的科學概念和科學態(tài)度,有利于教師把握“教育目標”,并明確教學評價的領(lǐng)域。降旗勝信教授認為探究學習的態(tài)度包括:對自然具有興趣、熱愛的態(tài)度;根據(jù)事實批評性思考的態(tài)度;主動收集情報的態(tài)度;創(chuàng)新的態(tài)度;尊重生命、愛護自然的態(tài)度;探究未知世界的態(tài)度。
2018年2月4日