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“科学探究”到“科学实践”的演化

作为全球科技创新的核心,美国历来重视科学教育,并于1996年率先提出了“科学探究”的概念,让学生在“做科学”中理解科学并且培养和发展探究能力。此后,对科学探究的理论和实践研究成为国际科学教育的热点问题,在世界范围内涌现出大量的相关研究成果,这种情况也深刻地影响了我国的科学教育改革。2001年我国新一轮基础教育课程改革也将“科学探究”作为我国科学教育改革的基本理念和重要内容。

但到2015年的时候,美国国家研究理事会(NRC)将“科学实践”作为首要的关键词列入了《新一代科学教育标准》中,新的科学教育标准采用“科学实践”取代了之前的“科学探究”。

为什么会发生这样的变化?这两种叫法之间的区别和联系在哪里?这一变化又会给科学教育带来什么样的转变?


“科学探究”存在的问题

1科学探究”的概念存在含混

1996 年,NRC发布了第一套《国家科学教育标准》,给“科学探究”做出了解释,从定义上看,“科学探究”既可以指科学家的研究过程,也可以指学生学习的活动,研究者对“科学探究”的理解无法统一。

2000年,NRC根据争议对“科学探究”的概念进行了修改,但修改后的概念引来了更大的争议。“科学探究”可以是科学家的研究过程、学生的学习方式、教师的教学策略及重要的课程目标,这就导致了研究者和教师对“科学探究”的理解缺乏统一的认识,由此衍生了“探究学习”、“探究教学”以及“探究能力”等各种名词的混用。



2在实践中“科学探究”未达到预期的效果

教师是将科学探究理念转化为教学实践的主体,而教师对科学探究的多种理解甚至是误解,就导致了千差万别的课堂教学。2004 年,国际科学教育研究者专门针对课堂教学中科学探究实施的效果召开了一次国际会议,他们发现,每个国家实施科学探究的情况各有不同,并且在实践中遇到了各种问题,比如学校环境不具备实施科学探究的支撑条件,或者很多教师并不具备通过科学探究进行教学的能力等,几乎所有国家在学校中开展的科学探究都没有达到预期的目标。



科学学习心理学的研究促进转变

针对上述问题的存在,近二十年来,科学学习心理学的研究提出了许多新的观点。科学教育观念的转变促使研究者采用“科学实践”取代“科学探究”,因为“实践 (practices) ”这个术语描述的是学生的活动,并且具有“重复行为使其熟练、深入学习使其成为习惯、应用知识使其达成目标”的含义,强调了学生在课堂中进行的活动是一个重复的并且随着对学科核心概念的理解而不断熟练的过程。


“科学实践”与“科学探究”的差异

1“科学探究”重视完整的研究过程,“科学实践”关注具体的学生活动

 研究者和教师认为,“科学探究”包含某些固定的环节或者要素,比如围绕某一事实,进行证据解释和回答等,在课堂探究教学中这些要素常常被僵化为一系列机械、固定的程序,看似热热闹闹的课堂探究,学生实则并没有多少收获。

而“科学实践”并不否认科学是一个探究的过程,它更加关注的是探究过程中产生知识的具体活动。科学实践保证了不同年级的学生在相应的知识水平上都能够参与,并且不需要以固定的方式进行。


2科学探究”与“科学知识”是并列的,“科学实践”与“科学知识”是融合的

研究者们都将科学探究和科学知识看作并列的关系。这在课堂教学中往往导致科学探究与科学知识脱离的现象,过分强调探究技能的形成使得学生对如何得出结论以及科学知识产生的过程知道甚少。

科学实践与科学知识是相互融合的,在课堂中脱离了科学知识学习的科学实践是不存在的。人类通过科学实践形成、扩展和完善科学知识,而科学知识是学生参与科学实践及进一步探究的保障。


3科学探究”按要素多少划分水平,“科学实践”按知识理解界定程度

科学探究的水平可以按照不同的标准进行划分,最常见的一种划分方法是根据科学探究过程中学生自主参与的要素多少来划分,老师参与的多就是封闭式的探究;学生参与的多被认为是开放性的探究。由于研究者和教师对科学探究要素的数目和内容界定不一,因此划分的水平呈现多种形式,这也导致了科学探究在实践中难以评价。

与科学探究不同的是,在科学实践中,学生不仅知道如何提出问题,而且还能够知道为什么要提出问题并对其作出评价。


昊科教育的科学探索和实践课程

从“科学探究”到“科学实践”,这一词语改变的背后不是理念的颠覆,而是渗透着研究者对课堂中僵化的科学探究作出的一种改进,“科学实践”一词取代“科学探究”是为了更好地给“科学探究”正名。“科学实践”为我国中小学科学探究的开展注入了新的力量,让课堂在学生参与科学实践的过程中生动起来,这是我国相关研究者和广大教师正在进行努力。


昊科教育作为一家素质教育机构,针对我国青少年科学教育的现状,不断在探索和改进适合本土孩子的科学教育。在“科学探究”和“科学实践”方面,昊科有自己的研究和体会,针对以前科学课堂中常见的教师给学生看图片看视频,学生只是在读科学、看科学、听科学的学习模式,公司把实践探索引进了科学课堂。通过发放相关知识点的实验材料包给学生,让他们在自己动手、参与制作中掌握科学知识,之后再进行反思和扩展,深化对科学原理的理解,把上文提到的“科学实践”和“科学知识”有机地融合起来,取得了科学教育的傲人成绩。

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