浅析探究式教学与实验教学、启发式教学的关系

[摘 要]为深化关于探究式教学的认识和实践，在对探究式教学的内涵进行探讨的基础上，对探究式教学与实验教学、启发式教学的关系进行了辨析。探究式教学与实验教学、启发式教学之间有着密切的联系，但也存在着显著的区别。实验是探究式教学中获取证据的常用手段之一，实验教学在一定条件下可转化为探究式教学;但探究式教学与实验教学的教学目的和侧重点不同。探究式教学与启发式教学都非常注重学生思维能力的训练和培养，都非常注重学生主体地位和教师指导作用的发挥，但两者的本质属性、教学目的和应用范围不同。

[关键词]探究式教学;实验教学;启发式教学;联系;区别

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1005-4634（2019）02-0096-05

0 引言

探究式教学是我国基础教育课程改革倡导的重要教学方式之一。由于各种主客观的原因，一些教师容易把探究式教学与实验教学、启发式教学相混淆，从而影响探究式教学的实施效果。本文试对探究式教学的内涵进行探讨，然后在此基础上对探究式教学与实验教学、启发式教学的关系进行辨析，以期能为深化关于探究式教学的认识和实践提供参考与启示。

1 探究式教学的内涵

最早提出了较为系统的探究式教学思想的代表人物是20世纪初美国著名教育家杜威[1]。杜威指出，对于科学的学习，学生要掌握的不仅仅是知识，还应该包括过程或方法。因此他主张“做中学”，学生的“做”不是机械的技能操作，而是要强调动脑，强调主体与外部相互作用基础上的反思[2]。20世纪60年代以后，经布鲁纳、施瓦布等教育家的贡献，探究式教学的理论进一步发展和完善。施瓦布认为，科学的本质是探究，而作为探究的科学只有通过探究活动过程才能真正被理解，明确提出把“探究式教学”作为一种重要教学方式应用于科学课程的教学中。20世纪90年代以来，随着世界范围内的科学教育改革运动的发展，特别是美国在20世纪末《国家科学教育标准》中提出以“科学探究”为核心的教学理念以来，探究式教学在世界各国获得了进一步的发展。

探究式教学的重点在“探究”。“探究”的英文词是“inquiry”，《牛津英汉双解大词典》对它的英文释义为“the act of asking questions or collecting information about sb/sth”，其中文释义为“查询、探究、探索”[3]。《辞海》对“探究”的释义为“深入探讨，反复研究”[4]。由此可知，从字面上看，无论是“探究”还是“inquiry”都包含着“探寻”和“研究”两个层面的涵义。“探寻”即探讨和寻找事物运动变化发展的规律，“研究”即针对事物运动现象背后所蕴藏的问题，运用科学的研究手段和方法得出对该问题的研究结论，从而揭示事物运动变化发展的规律;“探寻”指明了“研究”的方向，“研究”为“探寻”提供了方法论的支持和保障。因此，探究式教学就是一种含有“探尋”和“研究”成分的教学方式。

从探究式教学的本质属性来看，它是对科学家真实科学探究活动的模拟，而真实的科学探究活动一般包括问题、假设，证据、结论和交流五个要素[5]，因此探究式教学也应包含这五要素。探究式教学在本质上还是一种教学活动，因此它具有教学的属性。教学属性中最重要的属性就是教师和学生的角色及其地位。探究式教学要让学生像科学家一样，通过动手和动脑亲身体验科学探究的过程;在探究式教学过程中，学生必然要处于主体地位，而教师充当指导者和帮助者的角色，探究活动必须要靠学生自己去完成。因此，在探究式教学中，学生需要经历提出问题和假设、获取证据、得出结论等过程，并且这些过程离不开与其他人的交流及合作。

综合以上的有关讨论，可以得出如下一个关于探究式教学的定义：“探究式教学是指学生在教师的组织引导下，针对科学性问题，主动提出猜想与假设、获取证据，进行分析与论证、表达与交流，从而逐步理解科学的本质和价值，提高自身科学素养的一种教学活动方式。”

以上定义揭示了“探究式教学”三个方面的本质属性：（1）探究式教学是对真实科学探究的模拟，也包含了科学探究的五要素;（2）探究式教学以学生为主体，教师处于指导者、辅助者的地位;（3）探究式教学的目的是为了培养和提高学生的科学素养。

这个定义较为全面、准确地揭示了探究式教学的内涵。下面将在该定义的基础上，对探究式教学与实验教学以及启发式教学的关系进行辨析。

2 探究式教学与实验教学的关系

实验教学是理科教学中常用的一种教学方式。它是学生在教师的指导下运用一定的仪器设备和材料，就某些特定问题进行观察、测量、数据处理与分析等操作，从而得出或验证某些科学结论的教学方式[6]。探究式教学与实验教学存在着非常密切的联系，这也是实践中很多教师将两者相混淆的一个外在原因。但探究式教学与实验教学之间的区别也是显著的，不应将两者相混淆。

2.1 探究式教学与实验教学的联系

探究式教学与实验教学的联系主要表现在以下两个方面。

首先，实验教学中的观察、测量、数据处理与分析等实验手段也常用于探究式教学中，实验是探究式教学中获取证据的常用手段之一。通过观察、测量等实验操作活动，可以获取关于事物变化发展规律的资料、数据等证据;通过对观察资料、数据等的分析与处理，从而得出研究结论。例如，在《探究重力大小与质量关系》的探究式教学中，学生通过测量，获得了关于物体重力大小与质量关系的实验数据（如表1所示）。然后运用图像法对这些实验数据进行分析、处理，得到相应图像（如图1所示）。通过对该图像的分析，可得出“物体的重力大小与其质量成正比”的探究结论。

其次，实验教学在一定条件下可转化为探究式教学。如果实验教学的目的是为了探索学生未知的科学规律，科学探究的五要素在教学过程中得到了充分体现，且学生的主体性也得到了充分发挥，则这种实验教学就转化为了探究式教学。在条件允许的前提下，实验教学应尽量采取这种方式去组织实施，这可以很好地促进学生能力的培养。但是需要说明的是，为了验证学生已经知道的科学规律而开展的实验教学不能称之为探究式教学，因为它没有体现科学探究的本质属性（主要是缺乏“问题”要素），其实验操作的目的只是为了验证已有的结论。

2.2 探究式教学与实验教学的区别

探究式教学与实验教学的区别主要表现在以下两个方面。

首先，两者的教学目不同。探究式教学的目的是为了培养和提高学生的科学素养。科学素养一般包括科学知识、科学方法、科学态度与科学精神、科学本质以及运用科学解决实际问题这五个方面的素质。通过探究式教学的开展，能使学生更深刻地理解科学概念和科学本质，掌握科学研究的方法，形成严谨、务实的科学态度，以及实证、创新的科学精神等，提高运用科学知识和方法来分析、解决实际问题的能力。探究式教学在培养学生的科学素养方面具有独到的价值和优势。这也是世界各国的理科课程改革大力倡导探究式教学的重要原因之一。

实验教学的主要目的是为了探索或验证科学规律以及培养实验技能等。在运用实验教学探索或验证科学规律时，实验步骤和实验方案一般事先已告知学生，学生只需按照既定的步骤、方案进行“照方抓药”式的操作就可以得出实验结论，因此这很不利于发挥学生的主动性和创造性。由于实验技能的获得需要通过反复的操作与强化才能获得[8]，而实验教学可以给学生提供充分的实验操作与强化机会，从而能有效培养学生的实验技能。

其次，两者的侧重点不同。探究式教学的侧重点在于“探究”，强调学生像科学家一样去探索未知世界。对未知世界的探索是围绕着问题进行的，探究式教学的过程就是学生在教师指导下提出问题、分析问题和解决问题的过程，问题始终贯穿着探究式教学的全过程。在此过程中，学生的创新思维和研究能力能得到有效的培养。例如，针对校园里并排三棵树的生长情况差异（第一棵树的树叶落光了，第二棵的树叶颜色泛黄，第三棵的树叶茂密苍翠），学生在教师指导下提出了这样的探究问题：“为什么这三棵树的生长情况会出现这种差异呢？”教师指导学生根据所学知识和日常生活經验提出假设。学生提出的假设有：“导致树木生长情况差异的原因可能跟光照、土壤含水量、害虫、树龄等因素有关。”为了验证这些假设的正确性，学生根据各自的假设设计相应的探究方案，通过观察、调查等方式收集了相应的证据。通过对证据的分析与论证，得出了“土壤含水量的差异导致了树木生长情况的差异”的探究结论[7]。该探究式教学始终是围绕着探究问题进行的，学生正如科学家一样探寻对该问题的解答。

实验教学的侧重点在于“实验”，主要关注实验操作活动的开展。实验操作活动一般包括观察、测量、操作仪器设备、数据（或实验现象）分析与处理、得出结论等，它们是培养学生实验能力的重要途径。例如，在《二氧化碳的制取与性质》实验教学中，学生需要通过操作试管、广口瓶、酒精灯等化学实验仪器制取二氧化碳，然后通过其他一些实验操作获得相应的实验现象，并通过对这些实验现象的观察、分析，得出“二氧化碳能阻燃、使澄清石灰水变浑浊”等实验结论。该实验教学的主要目的是培养学生制取二氧化碳和验证其性质的实验技能，因此教学重点在于学生的实验操作规范和仪器的使用技能。

3 探究式教学与启发式教学的关系

启发式教学作为一种教学指导思想，它始于我国古代伟大思想家和教育家孔子提出的“不愤不启，不悱不发”[8]。“愤”和“悱”是学生在学习过程中出现的两种认知矛盾状态：“愤”是学生急切地想弄懂或解决某一问题，但又不知道该如何下手时的一种矛盾状态;而“悱”是学生经过一段时间的认真思考，对问题已经具有了一定的感性认识，但还没有抓住其本质要害时的另一种矛盾状态。启发式教学要求教师引导学生积极主动地思考，并在学生思维处于“愤”和“悱”的状态时，教师及时而恰当地给予指导和点拨，从而帮助学生走出认知矛盾的困境，促进学生的认知发展和能力提高。

实践中，一些教师对探究式教学采取了一种较为宽泛的理解，认为我国传统的启发式教学就是探究式教学，这种认识是存在偏差的。探究式教学与启发式教学虽然有着密切的联系，但两者在本质属性、教学目的和应用范围等方面存在着显著的区别。

3.1 探究式教学与启发式教学的联系

探究式教学与启发式教学的联系主要表现在以下两个方面。

首先，两者都非常注重学生思维能力的训练和培养。启发式教学中，学生出现的认知矛盾状态是学生积极思考的结果，它们的解决和突破主要通过学生在教师指导下的进一步思考予以实现。例如，在《沉浮条件》的启发式教学中，学生根据生活经验认为密度是决定物体沉浮的因素。为了纠正学生的错误认识，教师做了这样一个演示实验：“两个大小、形状相同的铁块（一个为空心，另一个为实心）放入水中，空心铁块上浮，实心铁块下沉。”该实验现象否定了学生先前的错误认识，但学生并不理解其背后所蕴含的科学原理。为此，教师启发学生从物体的受力情况去分析。学生沿着这个思路进行再思考，最终得出了“物体的沉浮是由物体所受的重力和浮力的大小关系决定”的正确认识。

探究式教学包含着诸多的探究环节，这些探究环节也需要学生运用比较、分析、推理、归纳、抽象等多种高级思维活动。在提出问题环节，学生需要从诸多的感性材料中抽象出相应的概念，并提出反映概念之间关系的探究问题;在提出假设环节，学生运用联想把相关的感性材料、日常经验等联系起来，并通过对它们的比较、分析，提出相应的假设;在分析论证环节，学生对所获取的证据进行分析，判断其可靠性，并运用归纳、推理等思维方法得出探究结论;其他的探究环节也与此类似。通过这些探究环节，学生的思维能力得到了有效的培养和提高。

其次，两者都非常注重学生主体地位和教师指导作用的发挥。无论是启发式教学还是探究式教学，学习任务的完成关键还是要靠学生自己。由于受学生的知识储备和能力等因素的限制，学生在学习过程中会遇到各种的困难和障碍，因此需要及时得到教师的指导和帮助，即教师只是起着指导者、帮助者的作用。例如，以下的《探究滑动摩擦力的影响因素》探究式教学（片段）中，关于问题的假设都是由学生自己提出的，教师只是提供相应的指导和帮助，学生的主体地位和教师的指导作用都得到了充分的体现。

师：滑动摩擦力与哪些因素有关呢？（教师提出问题）

生：与接触面的粗糙程度有关。（学生提出假设）

师：你为什么觉得与接触面的粗糙程度有关呢？（教师追问学生提出假设的依据）

生：因为斜面上物体滑下时，接触面越粗糙，它滑得越慢。（学生解释假设的依据）

师：还有别的（假设）吗？（教师鼓励学生提出更多的假设）

生：我认为摩擦力跟物体形状有关，例如，车用圆形的轮子而不用方形的轮子。（学生提出其他假设）

师：这个例子不太恰当，因为它是滚动摩擦。你能不能再举个别的例子呢？（教师对学生的假设进行指导）

3.2 探究式教学与启发式教学的区别

探究式教学与启发式教学的区别主要表现在以下三个方面。

首先，从本质属性来看，启发式教学是一种教学指导思想，这种教学指导思想的核心是教师对学生思维的及时而恰当的引导和学生主体地位的充分发挥。启发式教学可以渗透在教学的各个环节和要素中，它既可用在导入阶段，也可用在对新知识点讲解或组织学生的讨论阶段，但它不是一种单独的教学方式或方法。例如，在《空气压强与流速关系》的启发式教学中，教师先通过图2所示的演示实验创设问题情境，使学生形成认知冲突（学生原以为两张纸会向相互远离的方向运动，但实验结果却是它们相向运动）。针对学生的认知冲突，教师启发、引导学生应从两张纸内外的空气压強差的角度去思考。在教师的启发和引导下，学生会想到：“两张纸之间的空气压强比之外的压强小，从而导致了它们相向运动。”此时教师进一步启发学生思考：“为什么两张纸之间的空气压强比之外的压强小呢？”在教师的进一步启发与引导下，学生终于认识到：“吹气时，两张纸之间的空气流速比纸外的流速快，从而导致了纸之间的空气压强比之外的压强小，因此它们会相向运动。”该教学案例充分体现了启发式教学的本质属性。

探究式教学是一种具体的教学方式，它有确定的组成要素和相对固定的教学步骤（具体如表2所示），这是它与启发式教学最根本的区别。一些教师将两者相混淆的一个重要原因就是没有认识到它们在本质属性方面的区别，这是需要加以纠正和克服的。

其次，从教学目的来看，探究式教学旨在培养和提高学生的科学素养。启发式教学主要是为了克服传统授受式教学的弊端而提出来的。授受式教学存在的弊端主要有：注重知识的传授，但较忽视学生的智能发展，特别是对学生创造性思维和创新能力的培养不够;注重教师主导作用的发挥，但不能发挥学生学习的主动性和积极性[9]。在启发式教学中，教师并不直接告诉学生新知识，而是启发、引导学生自己去探索和发现新知识，在此过程中，学生学习的积极性、主动性和创造性得到了很好的发挥，他们分析问题、解决问题的能力也得到了很好的培养和提高。

最后，从应用范围来看，启发式教学的应用范围比探究式教学更为广泛。探究式教学作为一种用于培养科学素养的教学方式，主要应用于物理、化学、生物等理科课程的教学中。启发式教学作为一种教学指导思想，它的应用范围没有明晰的学科界限，既适用于文科课程的教学中，也适用于理科课程的教学中。

4 结束语

总之，探究式教学与实验教学、启发式教学之间有着密切的联系，但也存在着显著的区别。广大教师应正确把握它们之间的关系，这既是推进和深化基础教育课程改革的迫切需要，也是教师专业发展的内在要求。本文旨在抛砖引玉，期望更多的研究者和一线教师对这一问题开展进一步的研究和探讨。

参考文献

[1]柴西琴.对探究教学的认识与思考[J].课程·教材·教法，2001（ 8）：16-19.

[2]刘儒德.探究学习与课堂教学[M].北京：人民教育出版社，2005：5.

[3]Judy P，Patrick H，Catherine S，et al.新牛津英汉双解大词典（第2版）[M].上海：上海外语教育出版社，2013：723.

[4]夏征龙，陈至立.辞海（第六版）[M].上海：上海辞书出版社，2009： 2212.

[5]谢绍平.探究教学的“探究性”及其评价标准的构建[J].教学研究，2017，40（ 4）： 44-48+57.

[6]顾明远.教育大辞典[M].上海： 上海辞书出版社，1999：3348.

[7]国家研究理事会.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，2010：6-9.

[8]南京师范大学教育系.教育学[M].北京： 人民教育出版社，1984： 443.

[9]郭方玲，吉海珍.启发式教学[M].青岛： 青岛出版社，2006： 6.