“探究学习”是美国在20世纪50年代末60年代初掀起的“教育现代化运动”,尤其是理科教学的现代化运动中产生的学习理论。本文旨在讨论“探究学习”的来龙去脉,梳理“探究学习”理论的发展背景,主要内涵及其教育价值。
一、探究学习产生的背景与特点
1964年,芝加哥大学的教育学教授施瓦布(J.L.Sohwab)率先采用“探究学习”(enquiry learning)的术语。与布鲁纳(J.S.Bruner)一样,要求把学习者作为“小科学家”看待,这样,教学过程便成了一种在教师指导下展开的具有严密的学术性的创造性活动。如果说,布鲁纳是从教育内容的侧面展开他的“探究学习”的理论的,那么,施瓦布则是从教育方法的侧面展开他的“探究学习”理论的。两者的共同点是,强调学习者通过主动地参与科学探究的过程,掌握基本概念和探究方法、形成科学态度的学习方法,强调创造性教育的必要性与可能性。
“探究学习”是遵循科学家运用的方法和精神,教师和儿童一起研究科学现象的教育。在这里,强调的是科学方法与科学精神。有以下几个特征:(1)儿童自主地抓住自然的事物、现象,通过探究自然的过程,获得科学知识;(2)旨在培养儿童从事研究必要的探究能力。自主地抓住自然事物和现象,加深对自然的认识,有计划地培养探究能力;(3)旨在有效形成认识自然之基础——科学概念。在注重获得过程的探究学习中,首要的方法就是,培养探究能力,运用这种能力去形成科学概念;(4)培养探究位置世界的积极态度。
探究学习是这样一种过程:在研究客观世界的过程中,通过儿童的主动参与,发展探究能力,获得理解客观世界的基础——科学概念;进而以此为工具,培养探究未知世界的积极态度。是现代理科教学应有模式。“探究学习”的目标,包括了基本的探究能力的形成,广泛的科学知识的建构,直觉性、创造性思维及逻辑思维的发展。
二、探究学习理论的主要内涵
“探究学习”理论的核心人物施瓦布从“现代科学的本质”的高度,阐述探究学习的必要性。施瓦布在《探究学习》(1962)中说,科学知识是不断得到修正的。在科学研究中存在着两种不同的探究方法:一种是不变动科学体系的探究,位置“固定性探究”(stable enquiry).另一种是,根本上变革科学体系本身的探究,谓之“流动性探究”(0fluid enquiry)。探究的固定侧面与流动侧面的相互交替是科学研究过程的特征,施瓦布把这种“探究的永恒的更新”,谓之“科学知识所拥有的修正性格”。这意味着,科学的教学必须反映并且必须理解这种知识的修正性格。教育活动——教学过程,也应该是一种探究过程。就是说,儿童自主地掌握他所探讨的事物的过程,就是教学过程。通过探究得到的知识,不是单纯事实性的知识,而是被解释的知识。
施瓦布倡导科学的方法分为如下七个阶段:(1)形成问题。(2)搜集可能有助于问题解决的数据。(3)在形成问题。(4)解决问题所必须的数据。(5)计划旨在获得数据的实验。(6)通过实验获得数据。(7)解释数据。
“探究学习”理论的另一个代表认为加涅(R.M.Gagne)为探究学习的实践研究奠定了理论基础。加纳认为,“所谓‘发展’是学习的结果,学习是‘发展’必须依存的前提条件;而学习不能归结为单纯的成长过程那样的人的内部倾向与能力的变化。教学,是学习的必要条件。”教学设计的课题区分了八种类型的学习,它们构成了一个序列:信号学习、刺激——反应学习连锁形成、语言联结、辨别学习、概念学习、规则学习、问题解决。在这些学习之中,低级层次的学习是高级层次学习的必要条件,构成学习的层级结构。这就是加纳的“积累式学习理论”。
根据加纳的见解,“高级能力”指的是“抽象化、概念化能力”、“概念的形式操作、逻辑操作的能力”、“发现、解决新问题的思考能力”。在学校教育中,“高级能力”的学习主要跟三种类型的学习有关系:(1)概念学习:关于食物属性的学习,使用观察、比较、分类测量等比较低层次的探究能力,形成“类概念”的活动。(2)规则学习:从事物与事物的关系中获得的“关系概念”和再发现现象中的“规则”、“规则性”、“法则”等学习中,运用检验假设、统一条件、预测、数据解释等等,这类比较高层次的探究能力所构成的活动。(3)问题解决:在概念学习和规则学习的基础上展开的学习活动,处于三类学习的最高层次。加纳的“探究学习”为课程设计的提供了思路,其要点归纳如下:(1)学习是分阶段进行的。(2)某一种学习是否成立,可以从学习者的初始能力与终结能力之间的差异加以判断。(3)要有效地实现学习的最高层级——问题解决,就必须掌握大量的系统知识和能力。(4)不排除教师适当指导的前提下保障儿童自由活动的教学设计,是“探究学习”的最大课题。
三、探究过程的要素分析及其教育价值
科学的基本概念倘若离开了探究过程就不能建构。在理科课程的编制中,倘若把构成科学的探究活动的要素性过程加以析取,那么,着眼于科学家探究活动的探究方法就可以被揭示出来。降旗胜信分析了理科探究学习的过程要素,主张分三个范畴:(1)观察过程——通过人的感官获得有关现象的信息过程。这个范畴包括观察、比较、分类、序列化、测定、发现变量、条件同意、实验等等。(2)信息处理与表达过程——处理所获得的信息,并用适当的符号表达该信息的过程。包括图表化、符号化、数据解释、预测、传递、操作性定义、问题的发现等。(3)理论化过程——超越假定的推论、模型化、理论等所掌握的信息,求得具有普遍性的法则的过程。包括条件控制、设立假设、推理、模型化、抽象化。
森村久熊教授析取的探究过程的构成要素是:(1)观察——感觉的扩大、观察与传递、观察与解释等。(2)分类——分类的标准、分类体系。(3)测定与数据的运用——定量观测、感觉与测定工具、测定单位、误差与测值的处理。(4)传递与记录——传递的方法、记录(图表化)。(5)时空关系的把握——空间概念的要素、坐标系、时间。(6)推论与预测——推论、预测。(7)假设的设定——探究中假设的意义、建设的妥当性、基于假设的预测。(8)操作性定义——定义的意义、操作性定义及其妥当性。(9)条件的控制——探究与条件的控制、对照组。(10)实验——验证假设的实验、实验的构成。(11)数据解释——数据的种类、图表的解释、讨论与结论。(12)模型的建构——模型的种类、模型的功能。
“探究学习”论认为:(1)理科教学包含了科学概念(知识)、科学方法与科学态度。科学是涵盖了科学知识与科学过程的,科学知识是科学过程的产物。(2)课程结构注重科学概念及概念系统。(3)科学方法强调“探究过程”。
“探究学习”论推动了理科课程、教材、教法的根本改造。“探究学习”论推动了对“教育目标论”的分析研究。“探究学习”强调,知识的获得固然中需要,掌握知识如何获得的过程更重要。“探究学习”课程突出了基本的科学概念和科学态度,有利于教师把握“教育目标”,并明确教学评价的领域。降旗胜信教授认为探究学习的态度包括:对自然具有兴趣、热爱的态度;根据事实批评性思考的态度;主动收集情报的态度;创新的态度;尊重生命、爱护自然的态度;探究未知世界的态度。
2018年2月4日