敬毅+黃鶴

摘要：近年來，把提高學(xué)生的探究能力作為科學(xué)教育的主要目標(biāo)已得到國內(nèi)外教育工作者的高度認(rèn)同。學(xué)生學(xué)習(xí)水平的調(diào)查（PISA）結(jié)果顯示日本學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)以及問題解決能力多次位于被調(diào)查的國家的首位，理科教育調(diào)查（TIMSS）報(bào)告顯示日本學(xué)生的理科成績穩(wěn)居于前十名。日本理科教育已有一百多年的歷史，期間課程標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了多次的修訂，其中關(guān)于探究能力的要求由模糊到具體。本文通過研究日本二戰(zhàn)前后理科教育的多次改革中相關(guān)“科學(xué)探究”的發(fā)展，以及21世紀(jì)以后日本理科課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生科學(xué)探究能力的要求和培養(yǎng)，從而獲取有利于我國的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：探究能力 科學(xué)教育 日本 初中理科課程標(biāo)準(zhǔn)

一、日本科學(xué)教育和理科教育改革中“科學(xué)探究”相關(guān)內(nèi)容的發(fā)展

（一）第二次世界大戰(zhàn)前

英國工業(yè)革命后，日本逐漸意識到科學(xué)技術(shù)在社會發(fā)展中的重要性。于是，1872年日本發(fā)布了學(xué)制，將科學(xué)課程分為物理、化學(xué)、生理等分科科目。[1]1886年日本文部頒布校令，將“理科”作為一門學(xué)科，所以，在1886年之前日本處于科學(xué)教育時(shí)代，之后至今都為理科教育時(shí)代。[2]

1901年至1931年，日本將其教學(xué)模式確定為：針對相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)給學(xué)生準(zhǔn)備一張實(shí)驗(yàn)說明，并提出一個(gè)實(shí)驗(yàn)問題，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)說明和教師的指導(dǎo)自主設(shè)計(jì)、開展實(shí)驗(yàn)探索，重視在實(shí)驗(yàn)過程中觀察、記錄和分析數(shù)據(jù)，這就是現(xiàn)在廣泛推廣的科學(xué)探究的早期形式。[1]

（二）第二次世界大戰(zhàn)后

1947年至1997年，日本頒布理科課程標(biāo)準(zhǔn)（試案），并經(jīng)歷了多次改訂，這個(gè)階段的科學(xué)探究發(fā)展的特點(diǎn)是：①注重社會生活問題，從學(xué)生的生活出發(fā)，教授科學(xué)原理[2]，強(qiáng)調(diào)問題解決的學(xué)習(xí)方式。②重視兒童主體參與知識形成的探究過程，但這并不排除教師的切實(shí)指導(dǎo)。③要求學(xué)生養(yǎng)成探究自然的能力和態(tài)度，注重學(xué)生探究過程。[3]

1998年，日本新訂初中理科課程標(biāo)準(zhǔn)。將“理科”分成了兩個(gè)領(lǐng)域，第一個(gè)領(lǐng)域包括“物理和化學(xué)”；第二個(gè)領(lǐng)域包括“生物和地學(xué)”。與以往不同的是，本次改革不只是要求學(xué)生簡單地進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)，而是讓學(xué)生在進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)之前就有設(shè)想并能預(yù)測結(jié)果。在教材的修改中，增加了探究性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，意在使基礎(chǔ)教育中的理科學(xué)習(xí)從記憶學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)到探究學(xué)習(xí)上來。[4]1999年以后，日本對科學(xué)探究的相關(guān)要求等已有了明確的界定。這個(gè)階段科學(xué)探究的特點(diǎn)是：①更加重視探究學(xué)習(xí)，重視培養(yǎng)探究自然的能力與態(tài)度及豐富的科學(xué)素養(yǎng)。 [5]②科學(xué)知識和概念密切聯(lián)系社會實(shí)際生活，培養(yǎng)科學(xué)的看法和思考能力。 [6][7]

從以上所述可以看出，日本科學(xué)教育和理科教育中對“科學(xué)探究能力”的要求在多次改革中由抽象到具體、由淺顯到深入、由忽視到重視，最終形成了相對完善的體系。

二、21世紀(jì)以后日本理科課程標(biāo)準(zhǔn)對科學(xué)探究的要求和培養(yǎng)

日本初中的課程標(biāo)準(zhǔn)是全國統(tǒng)一的[8]，其中沒有明確的提出科學(xué)探究的定義及具體環(huán)節(jié)等，一些日本學(xué)者對此進(jìn)行深入研究，認(rèn)為所謂科學(xué)探究，是學(xué)生主體參與知識的獲得過程，試圖形成自然認(rèn)識為基礎(chǔ)的科學(xué)概念，培養(yǎng)探究未知自然的積極態(tài)度為宗旨的學(xué)習(xí)活動(dòng)。[9]21世紀(jì)以后日本理科課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)探究能力的要求和培養(yǎng)如下：

（一）21世紀(jì)日本理科課程的總目標(biāo)

（二）21世紀(jì)后日本科學(xué)探究的培養(yǎng)特點(diǎn)

（1）從自然環(huán)境、實(shí)際生活出發(fā)，發(fā)現(xiàn)并解決“真實(shí)”問題[10]，同時(shí)充實(shí)環(huán)境教育，應(yīng)對構(gòu)筑可持續(xù)發(fā)展社會的要求。[11]

（2）尊重并鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性差異化的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)多樣化學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生創(chuàng)新。

（3）重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。科學(xué)思維可概括為三個(gè)層次：邏輯推理，假設(shè)與猜想，質(zhì)疑與反思。[12]需要注意的是科學(xué)探究是邏輯與猜想的融合，沒有邏輯只有想象，或是沒有想象只有邏輯，都不可能創(chuàng)造性地解決問題。

（4）強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)能力。必須充分地重視實(shí)驗(yàn)、重視學(xué)生的親自體驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、探究能力、操作能力、思維能力、信息處理能力、交流表達(dá)能力等。[13]

（5）重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和態(tài)度?？茖W(xué)精神是人們在長期的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中形成的共同信念、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)和行為規(guī)范。學(xué)生所具備的科學(xué)態(tài)度應(yīng)該包括好奇心、尊重實(shí)證、批判性思維及靈活性。

（6）符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。探究的問題必須基于學(xué)生現(xiàn)有的知識背景和理解水平，潛在的體現(xiàn)與學(xué)習(xí)者原有知識經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系，同時(shí)還要蘊(yùn)含新的關(guān)系和規(guī)律。[12]

（三）21世紀(jì)日本科學(xué)探究能力的培養(yǎng)方法

（1）創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生能夠產(chǎn)生探究真實(shí)問題的情境。注意要探究真實(shí)的問題，需要在提出問題的同時(shí)思考為了解決該問題而產(chǎn)生的假設(shè)，并且還要求此假設(shè)具有被檢驗(yàn)的可能性。這就要求教師要把科學(xué)探究活動(dòng)與解決問題聯(lián)系起來，最終通過科學(xué)探究活動(dòng)解決問題。

（2）要讓學(xué)生在科學(xué)探究過程中，能夠把日常生活中的認(rèn)識轉(zhuǎn)化、提升為科學(xué)的認(rèn)識。只有自己經(jīng)歷過總結(jié)出的結(jié)論，才能使學(xué)生真正理解其中的道理。這就要求教師在設(shè)計(jì)科學(xué)探究活動(dòng)時(shí)，最好以學(xué)生日常生活中的錯(cuò)誤認(rèn)識為探究問題，增強(qiáng)探究學(xué)習(xí)的有效性。[14]

（3）通過表達(dá)交流與合作，判斷與自己不同的結(jié)論，完善自己得出的結(jié)論，并使其得到更多的人的認(rèn)可。這就要求教師給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)能夠積極、主動(dòng)、自由發(fā)言的氛圍。

三、對我國的啟示

我國正在進(jìn)行的新一輪的課程改革中大力強(qiáng)調(diào)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，生物學(xué)核心素養(yǎng)包括生命觀念、理性思維、科學(xué)探究、社會責(zé)任四大方面。其中科學(xué)探究是途徑，而且與理性思維和社會責(zé)任相互滲透?？梢?，科學(xué)探究將成為我國今后科學(xué)教育中的重中之重，仍然有很大的研究空間與價(jià)值。希望通過本文對日本的科學(xué)探究的相關(guān)研究，能夠?yàn)槲覈鴮W(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)帶來參考和啟示。endprint

（一）發(fā)揮學(xué)生主體性、主動(dòng)性、積極性

科學(xué)探究的主體應(yīng)該是學(xué)生，教師不應(yīng)過多的幫助或干預(yù)學(xué)生的探究活動(dòng)。教師應(yīng)該把重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的主動(dòng)性和積極性，而不是給學(xué)生安排探究任務(wù)，更不能通過考試的形式強(qiáng)迫學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)。

（二）注重與社會生活的聯(lián)系

日本對科學(xué)探究最初就是強(qiáng)調(diào)其與社會生活的聯(lián)系，主張一切探究源于自然、源于生活實(shí)際，這種觀點(diǎn)被全世界的國家多認(rèn)同，中國也一直在課程標(biāo)準(zhǔn)中多次強(qiáng)調(diào)，但是這并沒有引起我國教師的重視。我國初高中生物教材中的探究實(shí)驗(yàn)有些仍然遠(yuǎn)離學(xué)生的實(shí)際需要、遠(yuǎn)離學(xué)生的生活，這樣的探究實(shí)驗(yàn)不僅增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，也打消了學(xué)生和教師的積極性。

（三）注重科學(xué)探究過程

科學(xué)探究是一個(gè)復(fù)雜的、無固定模式的過程。結(jié)合日本學(xué)者的研究進(jìn)程和我國的實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)，建議科學(xué)過程可以分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：提出問題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、記錄結(jié)果、得出結(jié)論、表達(dá)與交流、完善結(jié)論。每個(gè)環(huán)節(jié)緊密相連，使探究過程更加完整，更符合學(xué)生的認(rèn)知水平?！疤岢鰡栴}”的階段應(yīng)該是學(xué)生在實(shí)際生活中對所遇到的難題的自發(fā)發(fā)問，而不應(yīng)是教師給定任務(wù)。學(xué)生應(yīng)該通過動(dòng)手操作去體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，而不是通過老師提供的他人的研究歷程分析理解探究過程。

（四）注重科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)

日本從很早就開始關(guān)注學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度等的發(fā)展，這與我國近年來提出的發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)相一致?？茖W(xué)素養(yǎng)包括具有理解自然界所需的基本知識，掌握基本的研究方法；愿意并能夠運(yùn)用有關(guān)知識和方法描述自然現(xiàn)象、提出問題，能基于證據(jù)和邏輯得出結(jié)論、與人交流；具有批判性思維品質(zhì)；具備尊重事實(shí)、理性質(zhì)疑的精神，理解科學(xué)的本質(zhì)，關(guān)注科學(xué)技術(shù)與社會的關(guān)系。

（五）注意“結(jié)果”和“結(jié)論”的不同

結(jié)果是真實(shí)的、客觀的，是根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察、計(jì)算、測量得出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或信息。在這個(gè)基礎(chǔ)上分析數(shù)據(jù)、整合信息、根據(jù)個(gè)人認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)得出的才是結(jié)論。即結(jié)論是帶有主觀意識的、抽象的。我國學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)把結(jié)果當(dāng)成結(jié)論的情況，有時(shí)甚至教師也沒有意識到這一點(diǎn)。

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