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探究教学的“探究性”及其评价标准的构建研究

2017-11-15谢绍平

教学研究 2017年4期
关键词:评价标准探究教学探究性

谢绍平

[摘要]探究教学的“探究性”是指探究教学体现科学探究本质的属性,它由问题、假设、证据、结论和交流这5个科学探究要素在探究教学中的体现程度共同决定,反映了探究教学相对于真实科学探究的近似程度。在对探究教学的“探究性”内涵进行准确界定的基础上,构建了一种新的探究教学“探究性”评价标准。该“探究性”评价标准以5个科学探究要素作为“探究性”的评价维度,根据学生在探究活动中的自主程度把“探究性”水平划分为5个等级。试用的结果表明,该“探究性”评价标准能客观、准确地评价探究教学的“探究性”状况。

[关键词]探究教学;探究性;评价标准;构建

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2017)04-0044-05

0引言

自从本轮基础教育课程改革大力倡导探究教学以来,我国的探究教学实践和理论研究都取得了很大的发展。但由于各种主客观因素的影响,探究教学实践中存在的一个突出问题就是探究教学的“探究性”偏弱,从而影响和制约着探究教学的实施效果。为了促进探究教学的实践,需要对探究教学的“探究性”问题进行深入研究。首先,在理论上需要对探究教学的“探究性”内涵进行准确地界定,以帮助纠正探究教学实践中的一些误区和偏差。其次,构建探究教学的“探究性”评价标准,以便客观、准确地评价探究教学的“探究性”状况,为增强探究教学的“探究性”提供具体的支持工具。本文试对探究教学的“探究性”内涵及其评价标准的构建进行探讨,以期能为促进探究教学的实践发挥积极的作用。

1何谓探究教学的“探究性”

探究教学是对科学家所从事的真实科学探究的近似与模拟,它在培养学生的科学素养、创新精神与实践能力方面具有重要的价值和优势。理想的探究教学应该是学生像科学家一样完全自主地去探究科学问题,发现科学规律,得出科学结论等。但在探究教学实践中,由于各种主客观因素的限制(如学生探究能力的薄弱、课时和仪器设备的限制、教师的探究教学理念存在偏差等)[1],探究教学与科学家所從事的真实科学探究之间总是存在着一定的差距。为了充分发挥探究教学的价值和优势,探究教学应尽量接近真实的科学探究。

为了揭示探究教学相对于真实科学探究的近似程度,有必要提出探究教学的“探究性”这一概念。探究教学的“探究性”是指探究教学体现科学探究本质的属性,它反映了探究教学相对于真实科学探究的近似程度。探究教学对于科学探究的本质属性体现得越充分,探究教学就越接近于真实的科学探究,探究教学的“探究性”越强;反之,则探究教学的“探究性”越弱。

由于科学探究要素是对科学探究本质属性的提炼和概括,因此探究教学的“探究性”由科学探究要素在探究教学中的体现程度决定。为了深刻揭示探究教学的“探究性”内涵,需要进一步明确科学探究要素的具体组成。

根据对科学探究本质属性的分析,可以提炼出科学探究要素由问题、假设、证据、结论和交流这5个要素组成,这是因为:首先,“问题”是科学探究的核心要素。所有的科学探究活动都是围绕着问题进行的[2],科学探究就是一个发现问题、分析问题和解决问题的过程。离开了问题,也就无所谓探究。其次,“假设”是科学探究的基本要素。根据现代科学哲学理论,科学知识在本质上是一种已被证实或未被证伪的假设[3]。科学探究的过程是先提出关于问题的假设,然后对假设进行证实或证伪的过程。再次,“证据”是科学探究的必备要素。在科学探究的过程中,需要运用证据(包括观察资料、实验数据等)对假设进行验证,使假设得到证实或证伪。离开了证据,对假设的验证就无从进行。再其次,“结论”是科学探究的关键要素。科学探究的最终目的就是为了获得关于问题的结论,缺乏结论的科学探究过程是不完整的。最后,“交流”也是科学探究的必备要素。在科学探究过程中,研究者之间需要进行交流与合作,以促进探究活动的顺利进行;研究者还需要把科学探究的过程和结果公之于众,接受科学共同体的审视和检验[4],这也反映了科学探究的交流属性。

由于科学探究要素是由问题、假设、证据、结论和交流这5个要素组成,因此它们在探究教学中的体现程度共同决定了探究教学的“探究性”。各科学探究要素在探究教学中体现得越全面和充分,探究教学的“探究性”就越强。“全面”意味着各科学探究要素在探究教学中都得到了体现;“充分”意味着学生能自主、开放地从事各科学探究要素所对应的探究活动。

以上关于探究教学“探究性”内涵的界定对探究教学的实践和理论研究都具有重要的意义。它为探究教学的实践提供了方向性的指引,即探究教学应努力增强其“探究性”,也为制定探究教学的“探究性”评价标准提供了理论基础和依据。

2探究教学“探究性”评价标准的构建

本文在对探究教学“探究性”内涵进行准确界定的基础上,尝试构建一种新的探究教学“探究性”评价标准,以克服已有的评价标准的不足。

2.1对已有的探究教学“探究性”评价标准的述评美国国家研究理事会在《国家科学教育标准——教与学的指南》中提出了一种探究教学的“探究性”评价标准[5]。该评价标准以他们所确定的科学探究5要素(问题、证据、解释、评价和交流)作为“探究性”的评价维度,以学习者在探究活动中的主体性作为“探究性”等级的划分依据。该评价标准对“探究性”等级的划分比较精细,对评价指标内涵的表述详细、具体。但该评价标准在功能上比较缺乏整体性,难以评价探究教学的“探究性”总体状况。另外,它对“探究性”评价维度的划分也不太合理。

美国学者海伦认为评价探究教学的“探究性”应把问题、方法与手段、答案这3个要素作为“探究性”评价维度,以这3个要素的开放性程度作为“探究性”等级的划分依据。他所提出了探究教学“探究性”评价标准,如表1[6]所示。endprint

以上这些探究教学“探究性”评价标准在评价维度、“探究性”等级的划分以及指标内涵的表述等方面虽各有特色,但都遵循了一些共同的构建原则:首先,探究教学的“探究性”评价维度应围绕着科学探究的要素或关键步骤来确定,这能使评价结果准确反映探究教学的“探究性”本质。其次,探究教学的“探究性”等级要以探究活动中学生的自主程度为依据。这些共同的构建原则为构建新的探究教学“探究性”评价标准提供了参考和借鉴。另外,已有的探究教学“探究性”评价标准都存在着一些不足,从而影响了其使用效果,因此有必要构建更为科学、有效的探究教学“探究性”评价标准。

2.2对新的探究教学“探究性”评价标准的构建

1) “探究性”评价维度的确定。由于探究教学的“探究性”是由问题、假设、证据、结论和交流这5个科学探究要素在探究教学中的体现程度共同决定,因此,本探究教学“探究性”评价标准以这5个科学探究要素作为“探究性”的评价维度,这可以有效保证“探究性”评价的正确方向。

第一,“问题”要素的评价维度。该评价维度用以评价问题要素所对应探究教学活动的“探究性”。问题要素所对应的探究教学活动是提出所要探究的问题,其“探究性”水平由提出问题过程中学生的自主程度决定:学生越能自主地提出问题,其积极性、主动性和创造性发挥得越充分,因而其“探究性”水平越强。根据学生在提出问题过程中自主程度的不同,相应的探究教学活动可划分为3种典型情形:教师提出问题;学生在教师的指导下提出问题;学生自主地提出问题。这3种情形中越往后,学生的自主程度越大,所对应的“探究性”水平越强。

第二,“假设”要素的评价维度。该评价维度用以评价假设要素所对应探究教学活动的“探究性”。假设要素所对应的探究活动是提出关于问题的假设,其“探究性”水平由提出假设过程中学生的自主程度决定:学生越能自主地提出假设,则其“探究性”水平越强。根据学生自主程度的不同,“假設”要素所对应的探究教学活动也可划分为3种典型情形:教师给出假设;学生在教师的指导下提出假设;学生自主地提出假设。它们的“探究性”水平也依次增强。

第三,“证据”要素的评价维度。该评价维度用以评价证据要素所对应探究教学活动的“探究性”。证据要素所对应的探究活动是获取证据(包括观察、实验等),其“探究性”水平由学生在获取证据过程中的自主程度决定:学生越能自主地提出假设,则其“探究性”水平越强。根据学生自主程度的不同,“证据”要素所对应的探究教学活动也可划分为3种典型情形:教师提供证据;学生在教师的指导下获取证据;学生自主地获取证据。它们的“探究性”水平也依次增强。

第四,“结论”要素的评价维度。该评价维度用以评价结论要素所对应探究教学活动的“探究性”。结论要素所对应的探究活动是由证据得出结论,其“探究性”水平由得出结论过程中学生的自主程度决定:学生越能自主地提出假设,则其“探究性”水平越强。根据学生自主程度的不同,“结论”要素所对应的探究教学活动也可划分为3种典型情形:教师给出结论;学生在教师的指导下得出结论;学生自主地得出结论。它们的“探究性”水平也依次增强。

第五,“交流”要素的评价维度。该评价维度用以评价交流要素所对应探究教学活动的“探究性”。交流要素所对应的探究活动是探究教学过程中师生之间、学生之间的信息交流与反馈,其“探究性”水平由教师语言的启发性和学生之间交流的充分程度决定。教师语言的启发性越强,学生之间的交流越充分,则其“探究性”水平越强。

2) “探究性”等级的划分。为了精确地评价探究教学的“探究性”状况,有必要对探究教学的“探究性”水平进行等级划分。

第一,各评价维度的“探究性”等级。根据学生在科学探究活动中自主程度的不同,本评价标准把各评价维度的“探究性”水平划分为5个等级。各“探究性”等级与所对应的探究教学活动特征如下。

1级:该探究性等级反映出探究教学活动的“探究性”很弱。教学中缺乏问题、假设、证据、结论和交流这些科学探究要素,因此,科学探究的本质属性在教学中完全没有得到体现。这种类型的“探究教学”与真正意义上的探究教学相距甚远,实践中应努力加以避免和克服。

2级:该探究性等级反映出探究教学活动的“探究性”较弱。科学探究活动基本上是由教师完成,学生的自主性没有得到发挥,他们在教学过程中基本处于被动接受的地位,其具体特征有:教师直接提出问题,且缺乏问题情境的创设;教师直接给出假设,且缺乏对假设的根据进行解释;教师直接提供证据,且没有解释证据的获取方法;教师直接给出结论;教师提问的启发性很弱,学生之间的交流也很少。这种探究教学基本上类似于传统的授受式教学。

3级:该探究性等级反映出探究教学活动的“探究性”一般。教学过程中教师注重对学生的启发和引导,学生的自主性有一定程度地发挥,但科学探究活动主要还是由教师完成,其具体特征有:教师在创设问题情境的基础上提出问题;教师给出假设,且对其根据进行了解释;教师提供证据,且对其获取方法进行了解释;教师引导学生得出结论;教师提问的启发性一般,学生之间的交流较少。这种探究教学仍带有授受式教学的印迹。

4级:该探究性等级反映出探究教学活动的“探究性”较强。教学过程中学生的自主性得到了较充分的发挥,科学探究活动主要由学生完成,教师只提供适当的指导和帮助,其具体特征有:在教师的指导下,学生提出问题、提出有根据的假设、确定证据的获取方法和获取证据、得出结论;教师提问的启发性较强,学生之间的交流较充分。这种探究教学才是真正意义上的探究教学。

5级:该探究性等级反映出探究教学活动的“探究性”很强。学生能完全自主地开展各种科学探究活动,几乎不需要教师提供指导和帮助,科学探究要素在探究教学中得到了全面、充分地体现,其具体特征有:学生自己提出问题和假设、确定证据的获取方法和获取证据、得出结论;教师提问的启发性很强,学生之间的交流很充分。这是一种理想化的探究教学,应是探究教学的努力方向。endprint

第二,探究教學的总“探究性”等级。探究教学的总“探究性”由各评价维度的“探究性”共同决定。由于各评价维度所对应的探究教学活动都具有同等重要的地位,因此各评价维度都具有相同的权重,由此可得出探究教学的总“探究性”等级和各评价维度的“探究性”等级之间的关系为

总“探究性”等级=∑各评价维度的“探究性”等级5。

运用以上的探究教学总“探究性”公式,可以得出探究教学的总“探究性”等级,它反映了探究教学的“探究性”总体状况。

本文最终构建出的探究教学“探究性”评价标准如表3所示。

3探究教学“探究性”评价标准的试用

为了验证本探究教学“探究性”评价标准的实际使用效果,笔者选择了中学理科课程(包括物理、化学、生物)中的一些探究教学课例作为评价对象,运用本评价标准对其“探究性”进行了评价与分析,取得了令人满意的结果。其中,对某教师执教的中学物理《探究影响滑动摩擦力大小的因素》探究教学课例的“探究性”评价过程如下。

《探究影响滑动摩擦力大小的因素》探究教学课例及其“探究性”分析①

① 本探究教学课例来自于2014年5月20日北京市某中学物理教师的探究课堂实录。师:滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关?(教师直接提出问题)

师:物体越重,我们越难以拉动它;分别在冰面和地面上拉重物时,冰面上的重物越容易拉动。根据这些现象的启示,你能否提出相应的假设?

生:物体越重越难以拉动它,说明滑动摩擦力可能与物体的质量、重力或压力有关。冰面上的物体比地面上的物体容易拉动,说明滑动摩擦力可能与接触面的粗糙程度有关。(学生在教师的指导下提出有根据的假设)

师:这些假设对不对呢?我们要通过实验去探究。

演示实验1:教师分别进行了关于验证滑动摩擦力与接触面粗糙程度、接触面积之间关系的演示实验。(教师设计实验方案;教师进行实验操作)

师:接触面的粗糙程度改变以后,摩擦力增大了没有?(简单判断型问题)

生:增大了。

师:那说明了摩擦力可能与什么有关呢?

生:接触面。

师:应该是摩擦力与接触面的粗糙程度有关系。(教师直接得出结论)

师:接触面的面积改变以后,摩擦力增大了没有?(简单判断型问题)

生:没有变化。

师:那说明了摩擦力与面积有关吗?

生:无关。

演示实验2: 教师进行关于验证滑动摩擦力与压力关系的演示实验。

师:在接触面的粗糙程度不变的条件下,压力变大后,摩擦力也变大了。这就说明接触面的粗糙程度一定的时候,压力越大,摩擦力越大。(教师直接得出结论)

生:那还有没有可能与运动速度有关呢?(学生提出假设)

演示实验3:教师进行关于验证滑动摩擦力与运动速度关系的演示实验。

师:物体运动速度改变以后,摩擦力没变,所以摩擦力与运动速度没有关系。(教师直接得出结论)

师:由大量的实验可以得出,滑动摩擦力的大小只与压力、接触面的粗糙程度这两个因素有关。在压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;在接触面一定时,压力越大,滑动摩擦力越大。(教师直接得出结论)

运用本文构建的探究教学“探究性”评价标准,对以上探究教学课例的“探究性”状况进行评价与分析,其结果如表4所示。

以上评价结果分别从微观和宏观层面准确揭示了本探究教学课例的“探究性”状况。在微观层面上,除了假设要素所对应探究教学活动的“探究性”较强外,其他各科学探究要素所对应探究教学活动的“探究性”都比较弱,这反映了学生在探究活动中的自主程度很不够,他们基本上处于被动接受的地位;在宏观层面上,本探究教学课例的总“探究性”也比较弱,反映了它对科学探究的本质属性体现得还很不充分。试用的结果表明,本探究教学“探究性”评价标准能客观、准确地评价探究教学的“探究性”状况。

4结束语

本探究教学“探究性”评价标准在对探究教学的“探究性”内涵进行准确界定的基础上进行了构建,且克服了已有评价标准的不足,而试用的结果也验证了它的有效性,师生可根据评价结果对各自的探究教学行为进行相应地调整和改变,以增强教学的“探究性”。因此,本评价标准可作为增强探究教学“探究性”的有力支持工具,供广大师生在开展探究教学实践时予以参考与借鉴。

参考文献

[1] 马永双,钱小陵.探究性教学由应然走向实然的困境分析[J].当代教育论坛,2006(11):79-80.

[2] 周仕东.科学哲学视野下的科学探究教学研究[D].长春:东北师范大学,2008.

[3] 波普尔.猜想与反驳[M].上海:上海译文出版社,1986:365.

[4] 张之沧.科学哲学导论[M].北京:人民出版社,2004:210.

[5] 美国国家研究理事会科学、数学及技术教育中心,美国《国家科学教育标准》科学探究附属读物编委会.科学探究与国家科学教育标准——教与学的指南[M].罗星凯,等译.北京:科学普及出版社,2010:29.

[6] 魏冰.科学素养教育的理念与实践:理科课程发展研究[M].广州:广东高等教育出版社,2006:97-98.

AbstractThe inquiry nature of inquiry teaching is how inquiry teaching reflects the innate character of scientific inquiry, which is co-decided by the degree with which the five scientific inquiry elements are embodied in inquiry teaching, reflecting the approximation degree for inquiry teaching to real scientific inquiry; and the 5 elements are question,hypothesis,evidence, conclusion and communication. On the basis of the accurate definition of the inquiry nature of inquiry teaching, this paper has constructed a new evaluation criterion of the inquiry nature of inquiry teaching, in which the five scientific inquiry elements are as the evaluative dimensions, and according to students′ autonomy in inquiry activities, the levels of inquiry nature are divided into five grades. The trial result indicates that the evaluation criterion can evaluate the inquiry nature of inquiry teaching objectively and accurately.

Keywordsinquiry teaching; inquiry nature; evaluation criterion; constructionendprint

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