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一罗威尔探究式科学教育的基本观点3（第1页）

一、罗威尔探究式科学教育的基本观点[3]

罗威尔的探究式科学教育的基本观点体现在科学教育理论与实践的各个方面。从科学教学本身来说，从目标到过程，再到结果，都体现着教育以儿童为中心的基本观点。

（一）科学教学的目的

在探究式科学教育的框架下，每节课的教学目的一般包括三部分：学生要学习的科学概念；学生要发展的探究能力；学生要获得的应用能力。学生要发展的探究能力主要包括：提出问题、预测与初步的解释、制订调查计划、搜集数据、使用证据形成解释评估证据、交流看法等。学生要获得的应用能力主要是指学生将一节课中获得的科学概念运用于日常生活的能力。这两部分内容我们比较好理解和接受。最让我们印象深刻和受到震动的是加方专家对于科学概念的看法。

在进行小学科学教学改革的很长一段时间，我国有许多小学科学教育的理论与实践工作者认为：经历探究过程比学习科学知识更重要。但罗威尔提示我们：那是对探究式科学教育的误解，这种观点在20世纪60年代很流行。事实上，学生对探究式科学认知过程的掌握不会、也不能脱离科学内容。学生总是从已知的东西通过探究式过程获得对未知东西的认识。

（二）核心概念

在历史进程中，人们对自然事件和现象的发生作出了许多有效的解释，这种解释适用于各种不同的情况，将这些解释和观点总结起来就形成了科学概念。科学教育的主要目的之一就是给学生提供机会学习用证据来解释自然现象。当学生参与探究活动时，他们会在许多不同的情境中运用相同的观点和概念，这样，他们就开始逐步理解科学的核心概念。加方的专家强调：探究必须围绕着核心概念（keycept）展开。

罗威尔比较和区分了两种不同的陈述方式：概念性陈述和非概念性陈述。以下两组例子，每组中呈现了两种不同的描述：

（1）A。了解人体的消化过程。（我国《课标》第19页，4。1。2条）

B。人的消化系统的不同组成部分具有不同的功能，目的是使食物被人体吸收。

（2）C。能指认植物的六大器官，知道各种器官的作用。（我国《课标》第17页，3。3。1条）

D。植物由不同的部分组成，这些部分在植物的生长过程中发挥不同的功能。

在上述两组陈述中，A、C是我国《课标》中的描述，在罗威尔看来，它们都是非概念性的。在第（1）组中，A在我国一些教材中被具体化为知道主要消化器官的名称，了解食物消化的流程。加方专家告诉我们，消化器官的名称并不重要，重要的是不同消化器官的结构与功能；这才是概念的核心部分。陈述B是对消化系统的解释，是对消化的核心观点的概括，是核心概念。在第（2）组中，C的陈述是我国《课标》中的内容，它是建议学生学习植物的结构及其功能。陈述D是一个核心概念，旨在说明植物的组成结构要实现的特定功能：植物的各个部分可以帮助植物满足其需要。加方专家进一步强调，说出植物每一部分的名称并不重要，重要的是了解每一部分由于其结构不同而起到了不同的作用和功能。

实际上，罗威尔认为我国《课标》中的许多描述是事实而不是科学概念，是短语而不是用完整的语句表述的概念。学科学意味着修正和拓展概念，而不是记住事实性信息和定义。把科学视为事实体系的人普遍很难区分概念和事实性信息。例如，“花朵有花瓣、柱头、萼片和花蕊等部分”，这是事实信息；“花朵是由不同的部分组成的，每一个部分都发挥着独特的作用”，这是概念。

在科学教学中，所有的活动都应该与核心概念联系起来，教师在课上的每一个提问都应明确指向这些核心概念。因此我国新的《课标》中的要求（多为非概念性陈述）必须转化为学生能够学习、教师能够把握的具体概念；《课标》中的一个条目，必须在两种概念水平上加以描述：一般概念和具体概念。一般概念主要是针对教师的，是教师应该理解和掌握的；具体概念是针对具体事物的，是针对教师和学生两者的，是教师引导学生探究的，换言之，是教师通过设计和实施教学活动，促进学生通过自主探究能够获得的概念。因此，在开发《四个主题资源》时，罗威尔教授就是把我国《课标》中的相关要求转化成一般概念和具体概念。例如，关于消化系统：

罗威尔提醒我们：儿童更适于学习具体概念，但教师不仅要能够把握具体概念，也必须掌握普遍概念。加方的同行甚至强调：科学教学的目的是提供一些建立在儿童的有效概念基础之上，并改变那些没用概念的活动。因此，教师应识别儿童在教学中应该学习的具体概念，同时也应能够运用一般概念来制订教学计划和教案。

（三）探究的基本过程

探究式科学教育大致包括以下基本环节和过程：①根据实际情境、观察到的现象和可以获得的信息，从儿童已有的知识、对问题的了解和已具有的科学概念（想法）出发，提出问题；②对问题的解答进行推测；③为证实推测而进行观察或设计实验；④收集证据收集和整理数据；⑤得出结论和进行交流；⑥提出新问题，在有些探究课题中，还鼓励学生；⑦将学到的科学知识与日常生活相联系。

一个“探究式”的科学课堂将是什么样子的？下面是对每一个教学步骤中师生互动的目的和性质进行的描述。

续表

从上述描述中可以看出，探究的每一个环节都有其特定的内涵。

罗威尔教授指出：探究是儿童科学学习的主要方法，但富有成效地学习科学需要运用各种方法和策略。这与我国新《课标》中的提法基本一致。在实际教学中，既不可能对所有科学内容运用探究式方法进行教学，也没有这种必要。用一种方法学习所有的科学内容效率不高，而且也会因为方法单一令学生感到厌烦。在实施探究式科学教育时，最关键的是要深刻理解和把握探究过程每一个环节的特定内涵。

在集中话题提出问题阶段，主要是要引起学生对某一科学问题、事件或现象的关注；并了解学生的初始想法。重要的是教师要引导学生用适当的方式记录和展示这些初始想法，以便在活动之后进行对比和分析。

探索阶段主要是让学生接触相关的材料，并通过自由的摆弄、熟悉和探索，作出尝试性的解释；并认识到他们需要更多的信息和数据，认识到进行一个系统的调查的必要性。

调查阶段主要包括制订调查计划、实施调查计划和记录数据三个部分。科学探究的主要特点之一就是通过收集数据来支持解释，根据所要收集的数据的性质，科学家进行不同种类的调查。因此也要给儿童提供机会，从事一系列有目的的调查。学生需要找出必要的信息来检验假设和回答调查性问题，需要设计一个流程来收集必要的信息。学生需要发展以下相关的能力：①观察：学生要能识别调查细节的相同点和不同点。②测量：学生要理解进行严谨、可证实测量的必要性，并具备相应的能力。③公平实验：找出将要变化的一个因素和其他保持不变的所有因素。④记录数据：绘制图表记录调查过程中的测量数据。

在解释阶段，主要是让调查中获得的信息发挥作用。一般来说，原始数据（数字表格）不能表现出数据的内在规律，学生很难认识到所收集数据的意义，应该教会学生如何使用不同的方法来展示数据，从而表现出其内在的规律。也就是说，测量和观察结果本身不能作为证据来进行解释，学生应该学会如何用数据作为论据支持或反驳对一事件或现象的解释。在不同的年级，根据不同探究内容的特点，在科学课上，学生们常用的展示数据的策略包括：柱状图、线图、标记图、地图、时间表、流程图、饼状图、维恩图、模型图等。加方专家强调，解释必须有论据的支持。