对义务教育生物学课程标准中“科学探究”的解读

陈进　夏献平

摘 要 《义务教育生物学课程标准（2011版）》中关于“科学探究”做出了进一步的修订，通过分析“科学探究”的内涵和具体内容，明确了“科学探究”的内涵，并发现了“科学探究”内容的重要改变，在此基础上，对科学探究教学进行了深刻解读与思考。

关键词 义务教育 课程标准 科学探究

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

课程标准的制订、颁布和实施是课程改革的重要文件，是教师教学和评价的主要依据，更是教材编写的指南。历经10年风雨，义务教育生物学课程改革取得了显著成绩，但不可避免的也存在一定问题，鉴于此，我国教育部组织相关教育家、学科专家、研究员和优秀教师对《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》（以下简称《标准（实验稿）》）进行了补充和修订，于2012年1月由北京师范大学出版社正式出版了《义务教育生物学课程标准（2011版）》（以下简称《标准（2011版）》），其中关于“科学探究”的要求和描述发生的变化，相信值得教育工作者静下心来品位和揣摩。

1 科学探究的内涵

《标准（实验稿）》和《标准（2011版）》都明确提出：“科学探究是学生积极主动地获取生物科学知识、领悟科学研究方法而进行的各种活动。”但并未给出“科学探究”的具体内涵，这对于教师理解、领悟和落实科学探究教学带来困难。在我国《义务教育生物学课程标准（2011版）解读》中，定义了“探究性学习”的概念：“科学是一个探究的过程，在科学课程中学生的学习方式也应该体现自然科学的这一特点。探究性学习指学生通过类似于科学家科学探究活动的方式获取科学知识，并在该过程中，学会科学的方法和技能、科学的思维方式，形成科学观点和科学精神。”这里暂不考虑科学探究与探究性学习的异同，而美国《国家科学教育标准》对科学探究的定义是：“科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。”由上述定义可以发现：

（1） 科学探究是各种教学活动或实验的一种体现方式。

（2） 科学中的探究与教育中的探究既类似但又有区别。二者都是在兴趣和好奇心的驱使下，运用科学方法（主要是试误）来认识世界和学习知识；而目的的不同体现在：科学家的目的是为了增进人类对自然界的了解和认识，而学生的目的是为了了解科学的本质、获取日常生活中必须具备的科学知识和思维能力，最终能像科学家那样思考，像科学家那样探索与发现。

（3） 科学探究的培养目标是从知识、能力、情感、态度与价值观三个层次来要求的。科学探究的知识目标是获得生物学知识，能力目标是在活动中掌握科学技能和运用科学方法，情感、态度与价值观目标则是形成科学的思维方式，形成科学的观点和科学精神。可见，《义务教育生物学课程标准（2011版）解读》和美国《国家科学教育标准》的准确描述，可以帮助教师深刻理解“科学探究”的内涵、作用和地位。

2 “科学探究”内容的比较

《标准（实验稿）》和《标准（2011版）》都将“科学探究”作为内容标准（或课程内容）的一级主题，在“科学探究”这一主题下又分为“理解科学探究”和“发展科学探究能力”2个二级主题。通过分析义务教育新旧生物课程标准后，发现了其中的一些重要变化。

2.1 对“理解科学探究”的比较

“理解科学探究”作为“科学探究”这个一级主题下的二级主题，在新旧课程标准中都未改变。分析新旧生物课程标准后发现：

（1） 《标准（实验稿）》中的“体验到”、“意识到”和“体会到”均在《标准（2011版）》中被删除。为什么要删除上述的几个语词呢？是否值得修改这几个简单的词语呢？课程标准的研读对象是教师而非学生，但在《标准（实验稿）》中，“体验到”、“意识到”和“体会到”仅仅是对教师的期待和要求，并未要求学生达到何种程度，所以具体实施起来的话，难以得到具体、可操作的落实和贯彻。而且“体验”、“意识”和“体会”这些动词均属于“情感性目标动词”的范畴，如何去评价教师的掌握程度也是一个难题，鉴于此，《标准（2011版）》则反其道而行之，以“重要概念”的方式，强调在教学的过程中，教师以帮助者的身份指导学生形成这些重要概念，显然这些目标要求针对的是学生而不再是教师了，并且将“理解科学探究”作为课程内容要求所有学生都应达到，可见，《标准（2011版）》对于“理解科学探究”的要求更准确、更具体、更具操作性。

（2） 《标准（2011版）》新增内容“设置对照实验，控制单一变量，增加重复次数等是提高实验结果可靠性的重要途径”。这里强调和注重的是“证据”的可靠性原则，因为只有证据和资料能够确保无误，科学活动的进行才不是徒劳无功的，证据（或资料）才能够解释假设、回答问题和得出结论。并且还要求学生理解获得“证据”可靠性的一般科学思维，显然对学生的实验技能和科学素养提出了更高要求。同样也从科学能力、科学思维和科学态度方面对学生提出了具体要求。

（3） 《标准（2011版）》提出“采用文字、图表等方式来表述结果”。其描述方式更加具体和准确。科学家在科学研究的过程中，如何准确、清晰地表达研究结果和研究结论，这对于传递和表达科学家的研究成果显得特别重要，因此，《标准（2011版）》倡导“信息的科学表达和传递方式”，这是对《标准（实验稿）》的补充和加强，对于教师理解、领悟和落实课程标准的要求是大有裨益的。义务教育新旧生物课程标准中“理解科学探究”的具体比较（表1）。

“发展科学探究能力”是“科学探究”课程内容下的二级主题，都以表格的形式从“科学探究过程”（或科学探究能力）“基本要求”来表述这个二级主题的内容，经过比较和分析后发现，新旧生物课程标准在具体表述上存在以下重要变化：

（1） 在《标准（实验稿）》“发展科学探究能力”中，其“表头”分别描述的是“科学探究过程”和“基本要求”，但是在《标准（2011版）》“发展科学探究能力”中，其“表头”是“科学探究能力”和“基本要求”。这个二级主题的内容是围绕“发展科学探究能力”来要求的，并且“基本要求”的表述也是针对能力而言的，因此，将“科学探究过程”修改为“科学探究能力”显得更加准确，其目标达成的效果会更强。

（2） 《标准（2011版）》中“基本要求”的用词更加准确，定位更加明确。例如，《标准（实验稿）》中的“撰写”一词，明显是不准确和不恰当的目标要求，课程标准的内容要求是面向全体学生而言的基本要求，但是“撰写”一词，显然是对学生的最高要求，从这一点来讲，就已经违背了课程标准的理念和目标，因此，将“撰写”改成“写出”是比较恰当的，也符合学生的能力发展过程。

（3） 《标准（2011版）》“基本要求”更加科学合理，其中“尝试评价证据、数据的可靠性”“分析和判断证据、数据”这些都是对科学能力和科学态度的要求，也更加符合科学家真正的工作方式，总之，“科学探究”不能缺少了科学性、规范性和准确性，不能离开了科学的本质而大谈“科学探究”。科学探究中“发展科学探究能力”的比较见表2。

2.2 “理解科学探究”和“发展科学探究能力”的关系

科学探究作为一种重要的学习方式和学习内容，《标准（2011版）》肯定了“科学探究”的地位和作用。“理解科学探究”是实施科学探究教学的基础和关键，而“发展科学探究能力”又是进行科学探究教学的目的和要求，这两者的联系依靠“科学探究活动的过程”。在科学探究活动的过程中，学生增强了对科学探究的理解，进而有助于发展学生的科学探究能力；反之，学生科学探究能力的提高与发展，又能促进学生更好地“理解科学探究”。最终，科学探究活动才能有条不紊地进行，完成科学探究所要求和期待的教学目标。总之，科学探究符合新课程理念，科学探究教学应该是全面的、真实的和三位一体的。

3 对科学探究的思考

3.1 科学探究没有固定的模式

《标准（实验稿）》中的“科学探究过程”：提出问题——作出假设——制定计划——实施计划——得出结论——表达和交流。这可能会引起教师理解的偏差，误认为在科学探究教学中，一定需要按部就班地遵循科学探究的固定模式。殊不知，科学探究并没有一个固定的模式和途径，在整个过程的每一步骤中，观察的现象或数据都能引领学生不断地修正作出的假设和设计的实验，而且一个实验的结论往往还能引出新的问题和实验。

3.2 问题应具有科学性

“问题”是科学探究的基础、关键和特征，但是需要教师格外注意的是：“问题”一定不能脱离科学本质，即在科学探究教学中，提出的问题应该具有科学性，否则，离开了科学本质大搞科学探究，最后的结果一定是南辕北辙。例如，为什么我的CD播放器停止了工作？这个问题就属于科学问题，因为它能够通过观察和收集证据来加以解答。而在我的CD播放器中，我应该选择听哪种类型的音乐？这个问题的答案完全取决于个人的看法和爱好，科学探究并不能回答个人爱好和鉴赏力的问题。

3.3 科学探究与科学素养的关系

《标准（2011版）》提出：“科学探究是义务教育阶段生物学的课程内容，是为了促进学生学习方式的改变，使学生能主动地获取生物学知识，体验科学过程，形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观，培养创新精神。而生物科学素养是指一个人参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所需的生物科学概念和科学探究能力，包括理解科学、技术与社会的相互关系，理解科学的本质以及形成科学的态度和价值观。”可见，科学探究是过程，科学素养是结果，二者相互依存。教师需要认真理解二者的关系。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育生物课程标准：实验稿[S].北京：北京师范大学出版社，2001：7-8.

[2] 中华人民共和国教育部.义务教学生物学课程标准：2011版[S].北京：北京师范大学出版社，2011：8-9.

[3] 刘恩山，汪忠.义务教育生物学课程标准（2011版）解读[M].北京：北京师范大学出版社，2011：94.

[4] [美]国家研究理事会.美国国家科学教育标准[M].戢守志，译.北京：科学技术文献出版社，1999：30.

[5] 李雁冰.科学探究、科学素养与科学教育[J].全球教育展望，2008（12）：14-18.

[6] 李高峰，刘恩山.美国《国家科学教育标准》倡导的科学探究[J].教育科学，2009，25（5）：87-91.