对“探究”的探究（四）

曾宝俊

一、调研问题背景

二、国际科学教育历史上的“探究”

三、当前主要国家科学课程标准中的“探究”

四、国际科学教育评测体系中的“探究”

1.TIMSS。

2.PISA。国际学生评价项目（Programme for International Student Assessment 简称PISA）是由经济合作组织（简称OECD）在全球范围进行的一次大型的学生学习质量比较项目。该项目旨在评价义务教育阶段末期学生“如何为生活做准备，以迎接知识社会的挑战”。在PISA的调查中包括4个评价维度：科学情境、科学知识、科学能力、和科学态度。“科学探究”作为评测的一个重点，明确出现在科学知识和科学态度的评价标准中，当然也隐含贯穿于包括“识别科学问题、科学地解释现象和运用科学证据”等科学能力的评价中。

特别是在“科学知识”维度下，对科学探究的评价做了详细的描述。科学知识包括关于自然世界的知识（knowledge of science）和关于科学本身的知识（knowledge of science）两大类。后者包括科学探究（scientific enquiry）和科学解释（scientific explanation）。科学探究作为第一大类，主要围绕“探究作为科学活动的核心”以及“探究过程包括多种成分”，科学解释与探究密切相关，是科学探究的直接结果。因此，也可将两者分别理解为“科学的手段”和“科学的目的”。

此外，在“科学态度”的评测中，也明确指出使“学生具有科学兴趣，支持科学探究，有资源和环境责任感”的目标；其中，“支持科学探究（support for enquiry）”方面的评价内容主要包括“在决策中运用证据和知识”和“正确评价做出结论的逻辑性和合理性”两方面。

3.NAEP。NAEP始于1969年，其全名为美国国家教育进展评价（The National Assessment of Educational Progress），又称为国家报告卡片（The Nation's Report Card），是美国国内35年来具有代表性的唯一持续对学生知识技能进行评价的评测项目。它由美国国家教育统计中心（NCES）受国会委托主持，评价对象是4、8、12 三个年级的学生，评价范围包括数学、阅读、写作、科学、美国历史、艺术、公民等学科。科学学科大约每4年评价一次。

在2005年公布的最新的NAEP（2009）评测框架由科学内容和科学实践两个方面的要素组成，“进行科学探究（conducting scientific inquiry）”作为科学实践的一个子成分。文中对科学探究（scientific inquiry）作了如下描述：科学探究包括收集相关数据、使用逻辑性推理、在提出假设到解释数据模式中应用想象等。科学探究是一个复杂的、非线性的反复过程。科学探究依赖于前两个科学实践——找出科学原理和应用科学原理。进行科学探究更多是基于一种程序性知识——“知道怎么做”。

“进行科学探究”主要考查了学生在以下四个方面的表现：①设计和评论科学研究（scientific investigations）（如，控制组的设置、被试量的问题）；②使用恰当的工具和技术进行科学研究（如：选择合适的测量工具）；③识别数据模式或联系到理论模式；④运用实验证据验证或评价关于解释和预测的结论（如：检查争论的前提是否明晰、注意结论何时与证据逻辑不符等），并要求在实际评测中将科学探究交叉渗透到三个科学内容背景下进行。

五、分析和总结：对探究的含义及其目的的理解

在上文对十个国家和三个系统的科学教育标准的调查基础上，将调研结果用下面的表格形式作简要概括和对比更为清晰明确：

（如下表）首先在探究的提法上，主要有“inquiry”（美）、“LAMAP”（法）、“enquiry”（英），其中以美国为代表的“inquiry”提法最为普遍。而在对探究的定义上，也以美国最早且较为系统和深入，因此，之后的西方各国和亚洲等发展中国家，也都在不同程度采用约定俗成的引用。

调查“探究”在各科学教育文献中的提法和使用，可以发现这一概念在近几年进入各课程框架、教科书和课堂时产生了多种不同的说法和含义。美国NAP在《标准》之后出版了一系列关于科学学习和科学教育的书籍，从“人是如何学习的”这一本质问题出发，进一步指导探究式科学教育的实施。在2007年10月出版的《将科学引入学校——从幼儿园到八年级学习和教授科学（Taking Science to School： Learning and Teaching Science in Grades K-8）》中，概括了近年来关于科学的三种重要观点：①科学是对证据进行逻辑性推理的过程；②科学是带来理论变化的过程；③科学是参与到科学实践文化中的过程。这三种观点并不矛盾排斥，对于思考“如何最好地教学科学”具有很大的指导意义。这也能从另一个侧面帮助我们更好地理解和把握科学学习的本质和“科学探究”的核心特征。

总体来说，各国的科学标准都体现了“探究是科学学习的核心”这一共识。虽然在美国之后多数国家的标准中没有再在前言或概论阶段明确界定和阐述“探究”的定义及目的等，但“科学探究”一词频繁出现在各科学教育标准的课程目标、学习内容和评价标准，对其方法、过程、能力、性质特征、目的作用等作了一定程度的表述或反映。全面理解探究在科学教育中的含义，可以发现以下几点较为统一的认识：①探究首先是一种科学教与学的策略和方法，是在教师引导下，以学生为中心的科学学习活动。探究的驱动力是学生本能的好奇心。②探究是一个过程，这个过程不是刻板的、线性的，而是一系列反复、循环的事件组成的科学学习的过程。③探究在国家标准尤其是评测系统中的一个重要含义是指广泛的科学探究能力，其中包括了一系列过程技能，也包括对科学探究的理解等，在具体的科学知识和学习情景中进行评测。在上述三点中，对探究的具体过程步骤和探究技能的分类上，在各标准中都存在较为多样的说法，目前尚没有一个确切统一的看法。但对于科学探究的一些基本过程和技能，大体上可以归纳为这样几类：观察和提出问题、形成假设、检验求证、得出和解释结论、交流与应用。

当然，对于科学探究的认识，不能采取绝对化、机械化的理解，科学探究不是科学教与学的唯一方法，科学探究不是一个必须遵循固定模式和步骤的刻板操作过程，它更强调和重视推理和批判性思维的运用，强调互动和合作环境对学生主动探究的重要性。

关于探究本身的目的，在国际科学教育标准的文献中，除美国和TIMSS系统以外，并未作较为明确的阐述；但在各国的课程目标和评测标准中，都有一定程度的体现。对探究最初的目的多是寻求真理，获取科学知识；近年来发展更为多方面，除科学知识和概念（且包括对科学和科学探究本身的理解）之外，科学探究能力、科学精神和态度等，都被作为科学探究所要达到的目标被越来越多地列入科学教育的评价标准和体系中去。此外，科学情景近年来也被作为一个重要的背景要素，结合到科学教育的评测中。