我国新一轮基础教育课程改革的重要突破就是要改变学生的学习方式,而学生的学习方式又是与教师的教学策略或教学方法直接相关的。多数物理学教育专家们认为,探究式教学是自然科学教学中最有效的教学策略之一。当然,探究式教学也是诸多教学策略中对教师要求最高一种。由于高中物理课程中所涉及的内容相对艰深,在高中物理学课程中使用探究式教学策略就比初中物理教学更加具有挑战性。在教学实践中,老师们如何理解探究(也就是为什么要做探究)?在探究教学的实践中的问题和困惑有哪些?
1、教师对探究本质的理解
我理解的探究就是探索研究,就是在好奇心的驱使下去认识未知世界的过程。我认为在运用探究教学策略过程中最重要的环节之一,就是如何有效激发学生的好奇心,唯有这样才能使他们的思维进入到探究的过程中去。
探究式学习是指以培养学生的科学素养为目的,让学生亲身体验、学习科学研究过程的学习。这种学习活动的特点之一就是突出以学生为中心,使学生积极参与到科学研究过程中,能够让学生体验科学工作者如何面对质疑提出问题、如何作出假设、如何预期结果、如何设计实验并且实施实验、如何根据已有的实验结果进行推理、并且得出结论的过程。在实际教学过程中的探究活动,我觉得也往往包括提出问题、搜集和整理相关资料、作出假设和预期、设计并实施实验等。
2、教师在探究教学实践中困惑
在运用探究教学策略过程中,我遇到的问题主要有三个:第一,教学时间的控制;第二,如何评价学生;第三,教师自身修养的局限性。首当其冲是课堂时间的控制,我们都知道在探究过程中学习的思维是发散的,由于课堂时间的限制,对于错误思维的纠正会缺乏针对性,而对于那些有探究价值而又不符合本课教学目标的思维,我们难以给学生提供充分的讨论空间;其次,很多学生不能运用简捷、准确的语言表述自己的研究思路,这样在课堂上就难以与老师和其他学生进行沟通来推动课堂教学;第二方面的困难是如何评价学生,对于学生真实的探究过程和探究思维,目前我还没有找到可行、有效的评价手段,而且现在相当多的学生具有比较强的功利心,希望所有的付出在成绩上都有所体现,可是运用了探究策略的教学班的成绩没有明显高于对照班,付出了很多教学代价,比如说课时、精力、学生的热情等,却在成绩上没有明显体现,这样会使本身功利心比较强的学生失去探究学习的热情和动力;第三方面的困难是由于教师自身修养的局限性,难以支持探究所涉及的知识空间和信息空间。
首先,如何在探究活动中给予学生适时适度的指导。学生是探究式学习过程中的学习的主体,因为学生的学习经验是有限的,所以在学习过程中自然会遇到许多问题,这就需要老师给予适时的帮助和指导,但是在什么情况下老师给予学生什么程度的指导既能帮助学生、又能引导学生更加深入的思考,这样的尺度我觉得自身是拿捏不准的。其次,如何处理好探究活动的时间与教学进度之间的矛盾。探究式教学活动过程中以学生为学习的主体,学生在认知一个问题的过程中是需要时间的,在认知过程中还会因为思维的发散,提出一些非常好的一些问题,如若沿着学生思路引导他进一步深入思考,这样的活动就会和预先设计好的教学活动在教学时间上就会出现一定的冲突,这样的冲突如何解决是我拿捏不好的。
都认为探究在自身教学实践中是非常必要而且有效的教学策略之一,尽管遇到许多困难,但还是以积极的态度去开展探究教学的尝试,而且她们非常注重师生的情感体验,并且结合自身实践不断反思、总结、完善。在深度思考之后提出了一些具有一定普遍性的问题,主要有以下几个方面:第一,如何解决课时和探究教学之间的矛盾?第二,开展探究教学和高考成绩之间没有必然的对应关系,最终如何评价实施探究教学后的效果?第三,探究教学过程中如何有效激发和保护学生的持久热情?第四,如何在探究教学过程中给予学生适时适度的指导?第五,因为在探究教学过程中,学生的思维是发散的,有可能我们会遇到我们老师自身的知识能力不能够驾驭的问题,如何有效突破教师自身修养的局限性?
3、探究的本质
探究与科学教育的关系:在科学教育中,探究既是科学教育的学习内容,又是科学学习、学习科学和科学教育的策略。高中课程标准说得很清楚,物理课程是科学领域的一门课,也就是一门科学课。这样来看就需要明确:探究在科学教育中是个什么地位?跟科学教育有什么关系?在科学教育中,探究既是科学教育的学习内容,又是科学学习、学习科学和科学教育的策略。首先作为科学教育内容之一就要学会探究,它是个内容问题。我们可以这么说,科学第一个特点是科学是一个人们对于自然界的研究形成的一个知识体系,我们对物理学的研究形成的一个知识体系概念系列,从这个意义上说,科学是知识性、是强调的知识这一面,这些东西是科学教育的内容;但是从另一个方面来看,科学它又是一个探究的过程,科学是个过程,从科学的过程性这个角度上来看,那么他是要包含着课程、方法、技能乃至于科学精神、科学态度、科学价值观等都体现在里面,所以你要说科学的第二个特征它就不仅仅是知识,它还是个过程,承前启后不断自我校正的过程。这样一来我们要说学习科学,咱们先不说科学别的,科学还有和社会和技术的关系等等,这些不说,就从这两个特点来说,我们就可以看出探究性学习本身就是科学教育的内容。从这个角度上来理解,所以这就存在一个不是可有可无的问题,是必须做的事情!这个首先来理解这个问题,那么因此美国的国家科学教育标准来看,他讲了有八条科学教育的内容,八条科学教育的内容里面,第一条指的科学的统一过程和概念,第二条就叫作为探究的科学,第三条才是物质科学、生命科学、地球空间科学等——这样分下来一共八条,所以他跑上来说的第二条,科学教育干吗的?先研究探究的、要学会探究,他是这么讲问题的。所以我们这一次在新的高中课程标准里边,把这个探究性学习、倡导探究性学习就列为这次课程改革的一个基本理念,实际上就相当于我们过去的科学教育,可能我们更多的重视了科学知识的教育,而不重视这个探究过程的教育,这是存在着这样一个毛病,所以我们要倡导探究学习。所以我想第一个问题来看,首先弄清楚探究和科学教育的关系,所以它既是科学教育的教学策略,也是科学教育的内容,这样看来老师就不会觉得这是一个附带的东西、外在的东西,不是一种负担了,他不是你的负担,就是你应该干的事情。
探究性学习和接受性学习的关系:相辅相成、你中有我、我中有你。就我们的学生来讲,因为他学的东西都是前人的研究的成果,所以他接受的主要是间接经验的东西,就绝大部分来看,他是通过接受式来完成的,因为不可能都去探究,那么接受式还是很重要的,无论是读书也好、听老师讲解也好,或者你要多媒体演示也好,这也还是一个接受传递给他,因为我们只有这么一个学习的年限,我们不能把学时无限延长,所以大量的还是接受。但是反过来,如果接受式要压倒了一切了,这就成了问题了,尤其说我们过去的科学教育,那个接受式的东西、灌输的东西就显得多了一些,那么实际上,我们现在倡导探究性学习,就是在接受学习同时进行的时候,要在我们脑子里清楚科学教育还有一个重要的内容——要学会探究,那么我们就倡导在我们的课程里边要有一定的空间、时间让学生来学习探究,那么这两者的关系它是相辅相成的、不是对立的,甚至于可能是你中有我、我中有你。譬如讲探究性学习里边刚才提到一条,我要研究的问题,那么我要了解它的相关的背景知识,那么相关的背景知识那你就肯定得去找资料了,那是个技术的东西,他就有这个接受式,我们用一个实验数据的整理统计,你参照的方法、用的方法也是前人都是做过的,他是有基础就可以拿来用,不是都是自己开始;那么接受式学习里边也不是说永远没有探究,我们过去一再讲启发式,启发实际上也是动员学生去探究,我们也在课堂里面有讨论式,它也是在探究,所以他是相辅相成、你中有我、我中有你。但是相对于我们过去不强调这个,我们今天要更多的强调一下探究性学习,我想这么看是不是就辩证一点,也不要就都成了把我们自己都否了,本来接受学习里也有探究,也不要认为探究就是一个什么特新鲜特那个事情,根本弄不了的事情,也不是这两者的关系,我想应该把它弄清楚。
探究性学习的核心是做科学:科学不是做给学生看的、是要学生自己做的。强调做科学,就是要学生自己去动手实践、获得实证。在我们的教学过程中,限于教学时间、限于各种时间空间的条件,不可能都去做,但是我们努力,也有些问题可以做的。在我们的课程标准里边,大家知道有个具体内容标准,旁边就有一个教学建议,这个教学建议里边有相当一部分就是要你去探究,课程标准里就是看看学生活动,教学建议的实际是活动,活动不就是做吗?所以我想要明确这个探究性学习这个核心是要动手的。当然话又要说回来,不是只动手不动脑,我们的手是脑来指挥的,所以动手的结果也促进脑的发展,还是要手脑并用的,盲目的做当然不是这样的了,但是相对来说,我们过去强调动脑多、动手少,这也是现实。所以我想在我们的课程里面,能够学生自己做的,我们想尽办法上他做,大概你就开始走上引领学生探究了,实际是这样,没有怎么多神秘了。
4、探究的价值
探究的价值可以说是一箭三雕,这三雕就是我们课程的三维目标,既知识、情感态度价值观和能力。首先,从知识目标达成来看,探究性教学比我们的讲述有很多优越的地方,当然花的时间要多一点。其次,从能力培养来看,能力是单纯靠接受式学习讲不出来的,只有学生自己去做了,能力就自然而然形成了,因为学生在探究过程中要选择某种方案、方法,要完成操作,要获得、处理数据,要和他人交流等等,所以在能力目标的达成来看,是要通过学生做的过程才能培养。第三,情感态度价值观的东西不是讲出来的,当然不排除个别地方可以,譬如说爱国主义传统教育、物理资源受到严重威胁等内容,通过讲很生动举例子也许能够感染学生,但是他自己做的过程中,所获得的领悟和单纯听教师讲授是很不一样。
探究性学习并不局限于物理专业,而是理工科学生,甚至是社会科学研究的最基本素质。因为不可能我们教的学生将来都去学物理学专业、农业专业或者医学专业,大量的可能是理科的工程技术人员,但是理科的或者是学工程技术的,同物理学里的探究能力基本上是一致的,所以这就不仅仅是说培养物理科学素养,而是全面提高从事科学工作工程技术这个领域的那些学生的素养。同时,学社会科学的人也要会探究,社会问题也要去研究的,社会科学和自然科学有类似的地方。社会科学发展到今天,教育学、心理学等众多社会科学领域的学科,也引进实验了,所以具有一些共同的东西。所以,不仅仅是将来修习物理学的学生需要发展探究能力,不管学生将来干什么,探究能力都是一个最基本的素养,或者说是参与社会生活、社会实践、经济活动、个人决策等都需要的基本素养。
探究也可以把它理解成一种教育文化、社会文化。从这种高度来看,我们可能就觉得它更有道理。也就是说我们从小要养成学生敢于怀疑、提出问题,探究首先就是怀疑来提出问题,那么然后做出如何解决的问题,是做实验还是调查研究?那么要有事实拿出来要有数据拿出来,才能形成某种结论。如果说我们把它看作是一种社会文化的话,我们一代代的学生都是这么培养的话,那么他的对立面是什么?就是过去唯书、唯上,书上说的就对,上级大人物说的就对,就不需要自己独立思考了,不去研究问题了。那么要从一代人来看,如果都是这样的话,那社会就很难成为一个创新性的社会。我们的国家、我们的民族就很难跑到前头去,所以实际上应该看作是一种文化。我们的学生将来都是要自己去发现问题、自己提出问题、自己去想办法解决,而不是迷信书本,也不迷信权威,那么我们的创新性的国家,这个民族的精神,这种精神面貌都要发生变化。所以从这个意义上来看,就远远超出了就我们的课程论我们的课程,正如邓小平同志所说,教育要面向现代化、面向世界、面向未来的,你是这么来看问题的话,你就会觉得这探究,即使我今天还做不好,那么做一点就会积累一些经验,再做一点就会做得好点,那是同民族的未来有关。