提升学生探究学习技能

【案例分享】

“圆周率”教学：两种不同的教学方法

方法1　教师：什么叫作圆周率呢？圆的周长与它的直径的比是“圆周率”。然后要全班同学齐读。

方法2　上课前一天，布置同学们用纸做一个圆，半径自己定。第二天上课时要求同学们用尺子量出自己的圆的直径和圆周围的长度，计算出圆的周长是直径的几倍，全班做完后把结果一一写出来，再引导学生分析圆的周长与直径是什么关系。学生通过观察、思考、分析很快就发现不管圆的大小如何，每个圆的周长都是直径的3倍多一点，接着老师指出：这个倍数是个固定的数，数学上叫作圆周率。

【点评】　同样的教学内容，第一位教师采用讲解一接受的方法简单明了地给学生呈现知识的结论：圆的周长与它的直径的比是圆周率。这样的教学索然无趣，必然效果差。第二位教师则引导学生动手测量圆的直径和圆周围的长度，再计算圆的周长是直径的几倍，然后让学生分析二者之间的关系，最后总结出规律。这个过程是一个探究、发现、领悟的过程，不仅仅记住了知识的结论，更重要的是培养了学生主动探究的精神和动手操作的能力。这就是新课程提倡的探究学习。

（一）探究学习的概念及特点

探究学习指学生在实践操作中进行学习，独立地发现问题、获得自主发展的学习方式。探究学习是美国20世纪50年代教育现代化运动的产物。它是由芝加哥大学的科学家提出来的，认为学生学习性质与科学家探究过程有一定的相似之处。在探究学习中，学生自己通过发现问题，探索解决问题的方法，不仅仅获得了知识，更为重要的是探究精神和创新能力得到了发展。

探究不仅是一种重要的学习方式，要渗透到各个学科教学中，而且探究学习还被国家列入普通高中的必修课程。其目的就是改变以学生单纯地接受教师传授知识为主的教学方式，为学生构建开放的学习环境，提供多渠道获取知识并将学到的知识加以综合，应用于实践的机会。学生通过主动探索研究，获得亲身体验，可提高解决实际问题的能力，形成积极的学习态度和良好的学习策略，培养创新和实践的能力。

探究学习过程是提出问题和解决问题的过程，在这个过程中，体现出如下特点。

1.开放性

开放性一方面体现在学生探究的时空环境，它可以不局限于课时与课堂，也可以在课下或开辟第二课堂来展开；另一方面开放性也体现在探究的内容上，可不拘泥于教材与学科。只要学生想到而且力所能及的，不论课题是否深刻，都可以成为探究的内容。通过探究学习，学生不仅获得一种关于社会的、自然的、生活的综合知识，重点是培养学生的问题意识和创新精神。

2.自主性

探究学习的另一重要特点是自主性。在整个探究活动中，学生经历了自选课题（也可以从教师提供的问题中选择感兴趣的进行研究）、自定工作方案、调查访问（或实验研究）、验证、解释、表达与交流等科学探究的环节，具有很强的开放性和独立性。因此，自主性是实现探究学习的目标所必需的。

3.过程性

对学生而言，探究学习的价值重在探究的过程。学生的体验和表现比结果更重要，让学生在探究中学会交流和合作，在探究中得到发展，是探究学习最主要的目的。因此，探究学习的主要价值在于其对学生成长发展所起的作用，即教育价值，而学术价值和社会价值则是副产品。这一点是学生的探究学习和科学家的探究之间最大的区别。

4.实践性

探究学习的实施方式突出实践，它不同于学科知识传授，应以活动为主。学生在提出问题和解决问题的过程中要通过观察、实验、测量、调查等实践方式来完成。

5.教学方式的任务驱动性

要体现上述四方面的特点，就应提倡以任务驱动的方式组织教学，即以课题任务为中心，让学生通过完成课题的过程来获得知识，发展自己的能力，使自己的情感、态度、价值观得到培养和提高。

（二）探究学习的过程

美国教育心理学家大卫·库伯（David Kolb）指出，探究学习过程应该包括以下四个步骤：①围绕一个主题导入一个问题，该问题要与学生的兴趣和经验相结合，以激发其动机；②呈现相关事实、实验观察、原理理论、问题解决策略等，鼓励学生探索，并提供反思上述内容的机会；③在方法上给予指导，同时注意引导学生采用教学规定的思维方式；④允许并鼓励学生进一步探索，尤其是在新学习材料上的应用。和David Kolb提出的四个步骤相比，Justice（2002）则提出了探究学习更详细的构成步骤：①引入一个主题或者发展基础知识；②提出问题；③明确这个问题需要知道什么；④识别资源和搜集数据；⑤评定和分析数据；⑥信息整合；⑦交流新产生的理解；⑧评估是否成功。这八个构成步骤在自我反思和自我评估的指引下不断循环反复，构成一个探究学习环，而学习者的责任心在确保这个学习环持续运行下去的过程中发挥重要作用。^[7]

我国学者徐永滨提出了探究学习的基本框架，如图7-1所示。这个框架非常详细地说明了探究学习发生、实施、评价的过程，并且在每一个步骤中将教师的指导行为和与此对应的学生的学习行为罗列出来，这对于开展探究学习具有重要的指导意义。

图7-1　探究学习的基本框架

从框架中可以看出，该模式以学生学习活动为主要线索，在这条线索的每一个环节上又都落实了教师的主导作用，师生共同完成了整个学习过程，形成一个回路。

1.创设问题情境

问题是探究的起点，学生面对问题是走向探究的第一步。因此，教师要创设一种能产生问题的学习情境。可以选取学生已有的知识或社会经验、实验事实、有意义或有趣的生活事实、具有启发性的问题等四个方面中的任何一个素材来创设学习情境，激发他们的探究欲望。因此，问题情境实质上就是一种优化的、特定的学习环境。

2.保护学生的探究欲望

在对问题产生了兴趣和探究的欲望后，学生的积极性被调动起来，处在一种良好的准备状态，情绪上表现为投入、激动、兴致勃勃；思维上表现出正在想自己应该怎么做，并且充满期待。此时，教师应该尊重和保护学生的热情，如可以饶有兴味地聆听他们的想法，引导学生尝试冷静地思考自己应该怎样去做，为学生创设激励他们探究的各种有利条件。(www.xing528.com)

3.激励学生的探究行为

这个阶段，学生尝试着解决问题。可能每个学生采取的行动策略是不同的，有些甚至是盲目错误的，此时，教师应做出必要的指导。先肯定每个学生所采纳的都是合理的，并且在特定的情境中是可行的。引导学生尽量想清楚了再动手去做，最好能制订一个计划，哪怕是粗略的。

4.教师组织反馈信息

学生在探究行为开展的过程中，常常对采取的方法是否正确，如果不正确，错在哪里，如何补救以及正确的方法是什么等问题存在困惑。此时教师应该以某种积极的方式强化学生的反应。如给学生必要的肯定或者是暂停；当学生发生错误时，还要反馈其错误的原因、补救的措施。通过对学生探究过程的分析，可以让学生提高学习能力，改善学习方式，提高自我效能感和自信心，增强学习动机。

5.教师引导学生的探究行为

在接收到反馈信息后，学生已经开始自觉或不自觉地调整自己的探究行为。但学生对探究行为的调整水平毕竟是有限的，调整的有效性也是不一致的，因而教师的指导也显得格外重要。在必要的时候可明确指出探究问题的方法与策略，引导或教会学生制订比较周详的探究计划。

6.评价学生的探究过程

教师对探究活动的评价应该有别于对知识与能力的评价，评价的重点放在探究的过程上，可在分享学生成功的喜悦的同时，引导学生对整个探究活动中获得的经验或教训做梳理，尤其是解决问题时所用的方法，并鼓励学生举一反三。

7.对学生进行价值导引

教师试图让学生明白，在课堂上学到的方法、积累的经验，完全可以用在日常生活中，在这个学科学到的方法，也可以用到别的学科中，更应该帮助学生建立有可能会影响他们终身学习的正确的、个性化的学习方式。^[8]

（三）促进探究学习的教学技能

第一，确定好探究的内容。在学科教学中，教师应该创设情境，确定好探究的内容，以激发学生的探究欲望。如物理或化学教材在讲述某一知识点时，往往都由实验引入或加入实验验证。这些经典的实验是科学家们研究过程的再现，应该把它纳入探究学习的内容。

对不适宜探究的内容和形式，可以用“换元法”和“替换法”将其转换为可以探究的内容和形式，例如将历史事件采用“模拟法庭”的形式进行探讨；将力学“碰撞与缓冲”的冲量教学，转化为“扔鸡蛋不破”的比赛活动，等等。转化后，复杂的、抽象的内容和形式就可以变为直观的、形象的、富于活动性的内容和形式了。

第二，要创设探究学习活动的基本条件。在探究活动开展前，教师认真做好探究学习活动的计划，同时为学生开展探究活动提供必要的场地、时间和空间，并在资料、材料、设备和指导等方面给予支持。在探究活动开始之初，教师必须将学生置于有意义的情境中，并引导他们提出问题，或者给他们布置恰当的探究任务。在探究活动开展的过程中，教师要为学生营造一个宽松、和谐、民主的课堂环境或其他活动环境，学生的想法、结论即使与标准答案不一致也应得到理解和尊重。

第三，加强对学生的探究方法的指导。探究学习的方法很多，对不同的探究方式，教师的指导也应有所不同。下面介绍几种典型的探究学习及其教师的指导。

其一，以实验为主的探究活动。实验是进行科学探究的主要形式，其地位和作用是其他任何形式和方法都无法替代的。在物理、化学教学中非常注重通过实验来开展探究活动。在指导这类探究活动中，要加强学生对实验现象的观察。一是要有明确的目的性；二是观察要真实地反映客观事物；三是掌握正确的观察方法，包括次序法、综合法、重点法、比较法等。

例如，关于“碳酸钠和碳酸氢钠的性质”探究实验，该实验包含提出问题、制订计划、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等环节，不同阶段渗透不同的探究方法的指导——在问题提出阶段，主要有观察现象、发现问题的方法；在假设阶段，有渗透推理、形成假说的方法；在检验阶段，渗透实验设计、观察和实验、收集信息和处理信息、归纳、演绎和数据整理等方法；而在结论阶段，主要渗透建立、检验和论证结论的方法，表达与交流的方法等。学生通过相应的实验探究过程，从中很好地接受有关科学方法的教育，而且还体验到科学方法在科学探究中的功能与作用。

其二，以交流讨论为主的探究活动。讨论型探究是学生以小组的形式围绕某个主题或问题进行探讨，公开表达和交流自己的见解的活动。这种探究活动通过一系列有针对性的问题来引导学生深入思考，并在思考的基础上正确表达个人的观点，并通过与他人的交流修正、改进、完善自己的观点，获得超过个人思考所能得到的新认识。它也是一种小组合作学习，教师的指导方法可参考前面的介绍。

其三，以调查访问为主的探究活动。调查型的探究强调从学生生活中熟悉的事物入手，深入社会生活实际获取第一手材料和信息，借助个人已有的知识经验和资源，整理、分析获得的信息和资料，归纳、总结调查结果，使学生既能发现问题，又能提出解决问题的合理建议。对这类探究活动的指导则要强调：根据任务要求和对象特点选择不同的调查方法，如实地调查法、抽样法、个别访问法等；注意端正调查态度；做好调查资料的整理工作，等等。

第四，准确把握教师指导的度，防止不管不问或包办代替两个极端。探究学习的目的是培养学生的社会实践能力和创新能力。教师指导过度，就可能变成包办代替，偏离学生自主探究这个基本要求；教师指导不力，放任自流，又会失去对学生的素质培养和方向导引，同样也偏离探究学习的目标。因此，教师必须尊重学生的学习自主权，尊重他们的意愿，科学地引导他们自觉地完成探究学习的整个过程。

一般而言，在探究活动开始前，教师要进行选题、活动计划的指导等。在探究活动过程中，教师要关注学生的进度和表现，具体的实施则由学生自主进行，避免教师包揽。

（四）探究学习中存在的主要问题

1.强调探究学习贬低接受学习

在接受学习中，学习内容是以定论的形式直接呈现出来的，学生是知识的接受者。在探究学习中，学习内容是以问题形式通过探究过程的进展呈现出来的，学生是知识的建构者，其强调学生在主动获取相关的信息资料并进行深入思考和交流讨论时，获得感悟和对知识的深入理解。

现实中，完全的纯探究学习（不需要教师的讲解和指导）应该是不存在的，而是接受中有探究，探究中有接受的混合学习。从学习实际过程看，学生不可能一开始就能独立从事探究学习，而是仍需要教师的大量指导，它的开展需要一个由扶到放的过程。只强调探究学习，忽视其与接受学习间的联系，有可能使探究学习流于形式。

2.探究学习中缺乏教师的有效指导

在一项关于探究学习方式的调查研究中发现：学生反映探究学习中所面临的最大困难是不知道怎样做研究；在研究过程中对于研究方法的运用常感到力不从心。这反映出学生的独立意识与独立探究能力之间发展的不均衡。因此，如何加强对学生探究学习的指导，如何有效地对学生进行科学探究的方法训练，是保证学生探究学习取得良好效果的关键。