生物学科培训综述第3期

生物学科培训综述第3期

简报名称 ：实施探究式教学，践行新课程理念

主编：胡玉华

一、耕耘絮语（培训小结）

为其半年的生物学科国家级培训就要告一段落了，在这半年的时间里，我们生物学科以新课程理念为指导，以生物学核心概念的建构为主线进行了中学生物学教学的研讨。众所周知，当今世界学习研究的三大主题：合作、探究、自主，其基石——活动设计。活动的设计要有理论做支撑，要有行为做基础，其目的是为了建构概念。而在建构概念的过程中发展思维能力是其宗旨（如下图所示）。 理论支架

活动设计 思维

行为支架 建立概念 （过程技能）

通过各位学员的作业及网上的交流，我惊喜地发现，学员们对生物学核心概念有了新的理解，对生物学教学有了新的认识。当然，由于教学本身的复杂性，这种新的认识要转换成教学行为还需一段时间的消化整理的过程，但是毕竟我们已经向前跨了一大步。希望学员们在今后的教学中更加关注学科核心概念的教学，因为它既是减轻学生学业负担的要求，又是提高教学效率的关键。

二、热点聚焦

这里向大家推荐一篇关于探究式教学的文章，该文章对我国新课程标准中理科各个学科探究式教学环节的界定进行了比较，不同学科之间可以加以借鉴，同时提出了自己的探究式教学环节及改进缘由，值得我们思考。

探究式科学教学

北京教育学院 孟令红

在我国目前的科学教育课程改革中，提倡运用探究式科学教学方法学习科学，为了有效地贯彻和落实探究式科学教学的理念，本文通过对具体的单元教学案例分析，阐述探究式科学教学的特点，总结探究式科学教学实践的经验，与大家交流的同时，期望能够对有效实施新课程所提倡的探究式科学教学有更深入的思考，并提高我们的科学教学质量。

在分析探究式科学教学的单元案例之前，首先，对探究式科学教学的环节（或要素、步骤）进行一下“界定”，以便有利于分析。

一、对探究式科学教学的界定 （一）分析课程标准层面中对科学探究的界定

在我国目前义务教育课程改革的科学（3~6年级）（以下称为小学科学）、科学（7~9年级）（以下称为中学科学）、物理、化学、生物的五个课程标准中都提到了科学探究，并对科学探究的过程规定了如下的环节，详细参考表1。

表1 我国义务教育的科学课程标准对科学探究环节的界定

环节 1 2 3 小学科学 提出问题 猜想与假设 制定计划 设计实验 观察、实验、 4 制作 5 6 7 8

从表1可以看出，在以上五个课程标准中对于科学探究的环节虽然不是完全相同，但都在6-8个环节之内，对其中的“提出问题”、 “作出假设”、 “制定计划”、 “实施计划”、 “表达与交流”这五个环节是这五个课程标准同提到的。其中多数也提到“得出结论”这个环节。

日本义务教育阶段的小学科学课程标准（小学校学习指导要领理科）、中学科学课程标准（中学校学习指导要领理科）中都没有明确地提出科学探究的具体环节。但是，在日本的科学教材中（例如东京书籍出版社的中学科学教科书）对科学探究的过程大致规定为：产生疑问，发现课题；设计观察、实验计划；进行观察、实验；收集资料、

搜集整理信息 思考与结论 表达与交流 获取事实与证据 集证据 检验与评价 表达与交流 分析与论证 评估 交流与合作 收集证据 解释与结论 反思与评价 表达与交流 得出结论 表达、交流 观察与实验， 计实验 进行实验与收进行实验 实施计划 中学科学 提出科学问题 物理 提出问题 化学 提出问题 猜想与假设 制定计划 生物 提出问题 作出假设 制定计划 进行猜想和假设 猜想与假设 制定计划， 制定计划与设

信息；分析、总结结果；发表汇报等环节。

对世界各国产生很大影响的美国国家科学教育标准中，指出了科学探究不仅指科学家们用以研究自然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。也指学生用以获取知识、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。但是，没有指出探究过程的具体环节。在美国权威的研究性学习教材《科学探索者 科学探究》一书中，对科学探究提到了提出问题、形成假设、实验方案、收集资料和分析数据、得出结论和交流等环节。

从日本和美国对科学探究的环节上来看，与我国的课程标准中的情况可以说基本是一致的。

（二）界定本文的探究式科学教学的环节

基于上述的考虑及结合笔者参与的科学教学实践，把科学探究的过程梳理为以下8个环节，界定为本文的探究式科学教学的环节。即1、提出问题；2、作出假设；3、制定计划；4、实施计划；5、记录结果；6、得出结论；7、表达与交流；8、完善结论。

对于上述探究式科学教学过程的8个环节中，“提出问题”、 “作出假设”、“制定计划”、“实施计划”、“得出结论”、“表达与交流”的6个环节在我国的有关科学课程标准中都是提到过的，所以，应该是没有异议的。至于为什么要增设“记录结果”和“完善结论”这两个环节？其理由为：

对于“记录结果”环节，可以说是等同于上述提到的“收集资料或证据、整理信息、分析数据”的环节，但是，又略有不同。增设“记录结果”环节，目的是强调结果与结论的不同，不要混淆二者。

在探究式科学教学活动（观察、实验或收集信息）中，在结果和结论的环节上，首先，一定要事实求实地记录观察或搜集到的信息、证据或实验数据，避免只是片面地收集支持假设方面的信息或证据。其次，在“记录结果”基础之上，通过“整理信息、分析数据”，再根据个人的经验、经历及认知结构等，得出符合个人所能理解的结论。结果应该是真实的、客观的、可以再现的。结果可能是支持假设的，也可能是否定假设的。结果直接影响结论的得出。而结论是带有“主观”意识的（与个人的经验、经历、认知结构有关系的）、抽象的。结论是在整理、分析结果的基础之上得出的。

笔者在参与科学教学实践中，发现有的情况是学生记录的结果是正确的，结论是不完整的或不正确的。还有很多情况是学生把结果当做成结论，没有注意到二者的区别，有时甚至教师也没有意识到这一点。

笔者认为“整理信息、分析数据”是为了从“记录结果”中得出结论，应该属于“得出结论”这个环节，也就是“记录结果”环节，与“收集资料或证据、整理信息、分析数据”环节的略有不同之处。这也就是增加“记录结果”环节的理由。

所以，在探究活动中，结果和结论是不同的，是需要区分清楚的。因此，有必要单独另设“记录结果”这个环节。它是探究式教学中不可缺少的环节之一。

对于“完善结论”环节，“完善结论”就是对“得出结论”的评价、反思和修改，并且需要通过“表达与交流”的方式来进行。在“表达与交流”中，表达自己总结的结论的同时，还能够了解到他人总结的结论，通过自己与他人的比较、对照，其结果可能是坚定了自己总结的结论，也可能是借鉴了他人的结论，修改了自己总结的结论或是改变了自己总结的结论等。增设“完善结论”环节的目的就是通过“交流与表达”来检验、评价、反思自己得出的结论，同时，使“表达与交流”更有意义，也使探究活动有一个“完整”的结局。

在表1中我国的五个课程标准中都涉及到了“结论”、“表达与交流”环节，并以“表达与交流”为探究活动的

最后一个环节。与日本和美国的科学教科书中提到的相同。在中国的中学科学、物理和化学三个课程标准中虽然分别提到了“检验与评价”、“评估”和“反思与评价”环节，但是，都是设臵在“表达与交流”环节之前。 与“完善结论”略有不同。笔者认为设臵在“表达与交流”之后，才能使交流更具有目的性，使评价、反思更具有针对性。这样才能使探究式科学教学的各个环节紧密相连，环环相扣，使学生能够经历、体验到一个完整的探究活动过程。

以上8个环节是本文对探究式科学教学的一种“界定”。下面，将按照上述“界定”的探究式科学教学的8个环节对具体的单元教学案例进行具体、详细分析。

二、探究式科学教学的单元案例分析

探究式科学教学的单元案例将以日本小学科学四年级“电池的作用”单元为例。

（一）单元教学案例介绍

“电池的作用”单元是日本小学科学四年级的一个教学单元。这个单元共分为五个部分、设臵了八个活动、课时安排为15课时。详细参考表2。

表2 日本小学科学“电池的作用”单元教学设计

各部分名称 一、如何让小车跑得更快 二、电池的方向与电流的方向 课时安排 2课时 2课时 转动方向 活动3：调查电池的节数与小灯泡亮度三、电池的节数与小灯泡的亮度的关系 关系和小电动机转动快慢的关系 转动快慢的关系 活动5：使用光电池进行实验 四、光电池的作用 4课时 活动6：调查光的强度与电流的关系 活动7：调查身边使用电池的例子 五、使用小电动机进行小制作活2课时 动 注：表2是参考角屋重树主编《新指导要领下的科学课展开与评价》p91-92制作。

“电池的作用”单元教学目标：用电池和光电池连接小灯泡和小电动机，调查小灯泡的亮度和小电动机的转向、转动快慢的不同与电池和光电池的作用之间的关系，对调查中发现的问题产生兴趣，并进行追究、制作活动，通过开展这样活动，对电池的作用形成科学的看法和观点。

活动8：小制作 5课时 活动4：调查电池的节数与小电动机 具体活动 活动1：制作小车 活动2：调查电池的方向和小螺旋桨的（二）单元教学案例分析

本文分析的案例是以“电池的作用”单元的第三部分（电池的节数和连接方式与小灯泡的亮度关系和小电动机转动快慢的关系）中的活动3（电池的节数和连接方式与小灯泡的亮度之间的关系），即单元15节课中的第5节课（使

用两节电池连接一个小灯泡与使用一节电池连接一个小灯泡相比，哪种情况下的小灯泡更亮一些？）为例。从案例的课时目标、课堂教学过程及课堂教学评价三方面进行分析。

课时目标：能够使用2节电池进行串联和并联的连接，改变小灯泡的亮度。 课堂教学过程：即探究式科学教学过程的8个环节。 1、提出问题

教师让学生做用一节电池连接一个小灯泡，使小灯泡发光的实验，学生做完实验，小灯泡都亮了。这个实验曾经在三年级做过，所以，学生很容易成功。这个情景的创设，使学生回忆起与本课紧密相关的过去学过的内容，又很容易地进入本课的教学情景当中。这时，教师提出问题：想什么办法能够使这个小灯泡更亮一些？ 这个问题是教师在创设的真实的教学情景下提出来的，所以，问题提得真实，可进行验证。使学生能够在真实的情景中去思考、解决问题。

2、作出假设

对于教师提出的问题，大多数学生的回答都是再增加一节电池，使用两节电池连接小灯泡。根据学生的回答，可以做出假设，即使用两节电池连接一个小灯泡比使用一节电池连接时，小灯泡会更亮一些。

3、制定计划

首先，确定两节电池的连接方法有几种，并要求画出相应的电路图，然后，记录小灯泡与使用一节电池时相比的亮度情况。尽管设计的电路连接方法的多少不同，但是，所有的学生都能够自己制定出计划。

4、实施计划

学生分组进行实验。每个学生都能够按照自己制定的计划进行实验，基本上不需要教师太多的具体指导。 5、记录结果

实验结果大致有三种情况，使用两节电池连接比使用一节电池连接，第一种情况是小灯泡更亮一些（两节电池串联连接）；第二种情况是小灯泡亮度不变（两节电池并联连接）；第三种情况是小灯泡不亮了（两节电池正极与正极连接或负极与负极连接）。在这个环节中，并不是课堂上所有的学生都能够连接出这三种情况来。有的学生可能只有连接其中的一种或两种。

6、得出结论

根据由实验结果得出的结论有：a使用两节电池连接的小灯泡不一定比使用一节电池连接时更亮一些；b使用两节电池连接的小灯泡不比使用一节电池连接时亮；c使用两节电池连接的小灯泡与使用一节电池连接时，小灯泡一样亮；d使用两节电池连接的小灯泡时，小灯泡不亮了。e只有串联连接的两节电池与小灯泡连接时，才能够使小灯泡比使用一节电池时更亮。等等。总之，得出的结论并不能够完全说明假设是正确的。在这个环节中，有的学生自己能够总结出正确的结论e，有的学生只能得出类似a、或b、或c、或d这样的结论。

7、表达与交流

教师让学生把他们的所有连接方法都画在黑板上，并相互交流各自的想法和观点。这时，教师帮助学生对所有的连接方法进行分类，最终只有三种不同的连接方法（参考5、“记录结果”环节的三种情况）。通过大家的交流之后，教师让学生们再一次整理自己的实验结论。在这个环节中，每个学生都有自己的想法和观点进行表达，这是交流的前提和基本条件。在交流过程中，学生会倾听别人的想法和观点，以便与自己的观点进行比较，同时具有针对性地评价自己总结的结论。使交流具有意义，使学生在交流中具有“实在的”收获。例如，学生会思考——谁与自己的

结论相同，谁与自己的结论不同，不同在哪里？我的结论是否需要修改？如何修改？等等。

8、完善结论

最后，学生们自己很容易地得出以下结论：只有串联连接的两节电池才能使小灯泡更亮一些。在这个环节中，教师给学生提供了自己评价自己的机会，能够使学生在倾听其他同学发言时，发现自己的不足或错误，经过自己的思考，进行修改。最终结论的得出是学生自己“悟”出来的，而不是教师代替学生总结的。

课堂教学评价：评价标准就是本课的课时目标。评价尺度分有A、B、C三个等级，A表示使用两节电池和一个小灯泡，自己能够连接出串并联的2种电路，并使小灯泡发光；B表示使用两节电池和一个小灯泡，自己只能连接出串联或并联的1种电路。在通过交流参考其他同学的情况之后，能够连接出另一种电路；C表示使用两节电池和一个小灯泡，自己不能够连接出电路，使小灯泡发光。

三、探究式科学教学的单元案例的启示

（一）通过上述探究式科学教学的单元教学案例的分析，我们可以看出探究式科学教学是注重让学生体验到探究活动的整个的、完整的过程。

上述探究式科学教学的单元案例，探究的8个环节是紧密相连、环环相扣的，并且确保了探究活动的完整。强调的是让学生体验探究活动的整个过程。上述的单元案例中，在探究“使用两节电池连接小灯泡是否比使用一节电池更亮一些”的活动中，学生体验了探究过程的8个环节，尽管在“提出问题”环节中，不是学生自己提出的问题，但是，教师创造的真实的情景能够使学生对问题产生兴趣，并能够真正地参与、想办法去解决。除此之外的几个环节，都是学生自己做出来的。

虽然，在日本科学教科书中没有明确提到“记录结果”和“完善结论”两个环节，但是，笔者通过留学日本五年半的时间里，跟随导师下校听评课数十节的经验，以及回国后参与中国科学教学实践的经验，感受到在我们的科学教学中，对“记录结果”和“完善结论”这两个环节做的不够充分，是今后的教学中需要注意的地方。这也正是增设这两个环节的目的所在。

（二）通过上述探究式科学教学的单元教学案例的分析，我们可以看出探究式科学教学是注重让学生通过体验探究活动，学生自己“悟出”结论。

上述探究式科学教学的单元案例，在探究过程的“得出结论”环节中，结论的得出是学生自己在总结实验结果的基础之上，自己得出的。学生在体验探究活动的过程中，首先，从感性的、具体的认识开始，然后，在感性的、具体的认识基础之上建立抽象的、理性的认识。抽象、理性的认识一定要有与其相应的具体、感性的认识发生联系时，才能使学生对得出的结论有真正的理解。

在我们目前的探究式科学教学中，虽然也能够看到上述提到的探究8个环节，但这几个环节的衔接、学生的参与程度等方面还是需要进一步地深入研究。有的课堂教学安排的环节偏向形式，所以，容易导致最后只有教师替学生总结结论的情况。

选择适合开展探究活动的内容进行探究式教学，应该是进行探究式科学教学的一个值得思考的问题。并不是所有的科学教学内容都适合运用探究式教学方法进行。探究式科学教学不是科学学习的唯一方式。只有选择适合开展探究活动的内容开展探究式教学才能让学生在体验探究过程中，自己能够“悟出”结论。这才是探究式教学的“真味道”。

（三）通过上述探究式科学教学的单元教学案例的分析，我们可以看出探究式科学教学是注重让学生在探究过程中，能够把日常生活中的认识转化、提升为科学的认识。

上述探究式科学教学的单元案例，探究活动开始之前，学生的认识是使用两节电池连接一个小灯泡比使用一节电池连接时，小灯泡会更亮一些。通过体验探究活动之后，学生自己就能够使“使用两节电池连接一个小灯泡比使用一节电池连接时，小灯泡会更亮一些。”认识转变为“只有串联连接的两节电池才能使小灯泡更亮一些。”。使学生能够认识到使用两节电池不一定比使用一节电池时，小灯泡更亮，关键是看两节电池的连接方式。

科学教学的目的是让学生能够科学地认识自然事物和现象，并能够从中发现它们之间的联系和规律，然后，才能按照规律与自然和谐相处。通过探究活动，能够更好地实现上述目的。学生在探究活动的过程中，只有自己亲身经历了，自己总结出规律，使学生能够真正懂得、理解、明白其中的道理，才能使学生的认知发生转变。才能使学生能够把学到的东西真正地整合到自己的认知结构体系当中，能够把日常生活中的认识转化、提升为科学的认识。才能使学生的认知结构得到发展。探究活动的过程就是学生思维发展的过程。学生的思维没有参与到探究活动中来，探究活动就将失去它的价值。

最后，需要再一次说明的是，探究式科学教学不是科学学习的唯一方式，本文所界定的探究式教学的8个环节也不是探究式科学教学的唯一方法，但是，适合本文所界定的8个环节的探究式教学的教学内容应该是具有一定范围的。这一点也是值得我们今后需要更加深入研究的问题。

参考文献

1.[美]国家研究理事会著、戢守志等译：国家科学教育标准，科学技术文献出版社， 1999。

2.角屋重树等：新指导要领下的科学课展开与评价，（日本）小学馆出版社，2002。 3.Padulla,M.J.主编、华曦译：科学探索者 科学探究，浙江教育出版社，2006。

4.三浦登等：新しい科学１分野上（日本中学科学教科书），（日本）东京书籍出版社，2002。 5.新科学4上（日本小学科学教科书），（日本）东京书籍出版社，2002。

6.中华人民共和国教育部制订：全日制义务教育科学（3～6年级）课程标准（实验稿），北京师范大学出版社，2001。

7.中华人民共和国教育部制订：全日制义务教育科学（7～9年级）课程标准（实验稿）， 北京师范大学出版社，2001。

8.中华人民共和国教育部制订：全日制义务教育物理课程标准（实验稿），北京师范大 学出版社，2001。

9.中华人民共和国教育部制订：全日制义务教育化学课程标准（实验稿），北京师范大学出版社，2001。 10.中华人民共和国教育部制订：全日制义务教育生物课程标准（实验稿），北京师范大学出版社，2001。

三、教育故事精选与点评

我和我的学生

作者：李小飞

我觉得在课堂上我和我的学生关系融洽，非常民主。学生有问题就提，不用害怕，也不用担心提的问题害臊。因为生物现象与生命息息相关。科学就应尊重现实。

今天我上课的课题为“高效的工厂化养殖”。学生自己阅读“实际应用”。我提问“中国黑白花奶牛喂什么产奶量高质量好？”吴美同学说：“喂干草、青饲料、块根、多汁料、糖渣，混合精料（油饼、麸糠、大麦、玉米、豆类等）。老师，它比我吃得好。”瞧，多可爱的学生！我微笑着对她说：“我们喝牛奶，是不是比牛吃的更营养？”

口齿伶俐爱动脑的李煌问：“老师，奶牛没产子，怎么有奶呢？公牛也生产牛奶吗？”哈哈哈哈！学生都乐开了花。同学们都想听我回答。我说：“看书去，答案在等着你们呢!”

接下来“想一想 ：羊是爱啃草根的家畜，请结合草原的生态保护问题，分析一下牧民们将成群的羊放养好还是圈养好？为什么？”学生你一言我一语讨论开了。有的说圈养好，可以保护草原的生态环境，省得羊把草根吃掉。有的说放牧好，到处跑的羊肉好吃，这样牧民的收入高。同学们又想听我的看法了。可我赞成圈养。一学生说：“老师，你去网上查一下。”吴美说：“这两种方法都有好处，也有不好的地方。有些题目本来就没有标准答案。”学生都讲的那样了。我只好说：“大家回答都有理。我们这节课是讲高效的工厂化养植，我们能不能让牧民建一个工厂，让羊肉好吃的工厂。这样就可以保护草原生态环境了？”

我的课堂经常会生成许多知识点来。学生是遇到什么问题就会问什么。我们教师可要准备好。我的课堂总是好活跃。学生好喜欢跟我探讨问题。

点评：在轻松愉悦的气氛中进行教学和学习是新课程追求的学习环境，在这样的学习环境下，

能激发学生以积极而热烈的情绪积极参与到学习活动之中。这种积极的情绪很快被大脑所接受，“情绪信息总是比其他信息优先得到加工” ，使学生的思维活动在最佳的情绪状态中进行。积极的情绪参与是学习的关键，“情绪记忆是最高效的记忆”。实际上，这正是科学家们对情绪研究领域的三大发现：情绪的生理通路和优先性，情绪与化学物质，情绪与记忆的理解与认识。可以说，没有什么比情绪与学习的联系更为紧密的了。王老师能为学生创设这样的学习环境，摆脱了“老师教的辛苦，学生学的辛苦”的困境，值得我们学习、借鉴。

四、 光荣榜

北原中学李小飞老师是一位善于调节心情的老师，他将他的“植物园”呈献给我们研修班的生物老师，供大家欣赏。特别希望大家能给予补充，让我们共建一个属于我们大家的“植物园”。

我的植物园

李小飞 吉安县北源中学

我有一个“植物园”，里面一年四季都有植物。有枇杷、葡萄、桔子、桑树、桂花树、棕树大大小小许多。还有黄花、紫叶梅、兰花等。好喜欢这个“植物园”。它是工作之余调节心情的好去处。它还是我生物教学的好帮手。

五、研修感言

感谢你-----远程研修

作者：帅强 修水县黄港镇中学

感谢你-----远程研修

时间过得真快，不知不觉中，研修已进入第十天，回顾这段学习的日子，不是炎热、寂寞的，而是清凉、充实的，更是学习与提高的过程。看视频、写作业、写评论、看简报。专家引领——远瞩，高屋建瓴，让我们茅塞顿开；研修感悟——犹如一颗颗心灵在碰撞，溅起的浪花，朵朵相映，折射出一道智慧的彩霞；作业选登——让我们感受到一个个草根教学专家在成长。

远程研修期间我虽然辛苦，但我很欣慰——我收获很多： 远程研修-------让我开阔了视野。

远程研修是一个很好的平台。在这里我每日坚持观看网络视频，聆听专家讲座，学习优秀教师课例，写自己的感悟与反思。按时提交作业，及时浏览学员作业及评论文章，做到积极交流，虚心学习。很多专家老师的文章观点独特新颖、方法理念先进。在和这些老师交流的过程中，我和各位同行互相讨论，交流，认真学习他们的经验，结合自己的教学

来思考，反思自己的教学，让我受益匪浅，业务水平有很大提高。

远程研修-----让我转变了观念。研修中大量的案例设计，让我深受启发，他们的许多活动设计都是我很少使用甚至未曾想到过的。通过与专家、学员的在线互动交流，专家的精辟见解，以及同行的好方法、好点子，使我明确了素质教育的方向和要求。通过深入学习，我更加明确自己作为一名教师必须具有丰富的文化底蕴、阔的文化视野、扎实的教学基本功，从而增强了自身学习的危机意识和责任感。

远程研修------让我懂得了反思的重要。通过了解优秀教师的成功做法以及他们的成长经历，我清醒地认识到：教无定法，贵在反思。教学中缺少的并不是经验，而是及时的反思、总结。正像一位专家所说，与其写三年的教案，不如认真写好一年的反思与总结。

远程研修------让我发现了自己的不足，明确了努力的方向。近十年的平凡工作，已磨去了曾有的激情和梦想，留下许多的茫然与困惑。这次培训让我远离喧嚣和忙乱，静静地聆听讲座，静静地读书，让人又重新体会到学习的快乐。通过远程研修，我更清醒地看清了过去的自己：安于现状，视野狭窄，缺少紧迫感；工作惰性大，闯劲小；课堂上展示自己才华多，给学生参与的机会少。找到了不足也就为今后的课堂教学工作指明了方向。相信通过自己的努力，在今后的工作中自己会有长足的进步。

远程研修短暂，但收获颇多。远程研修让我站在了一个新的高度重新审视自己的教学，让我对今后的工作有了明确的方向。远程研修结束后，我要把所学的新观念、好做法消化吸收，争取早日化为自己的东西，运用到自己的教学实践中去，使自己努力向一名优秀的中学生物教师迈进。

远程研修学习为我提供了一个契机，一个提高的机会，一个充实自我的机会，一个交流的平台，一个展示的舞台，我坚信，远程研修必将青春永驻！

六、作业赏析

下面为大家展示几份学员的作业，这里饱含了他们对探究式教学的独特见解和深刻

领悟，供大家学习、借鉴。

生物课堂教学的艺术

何美峰

“转变学生的学习方式，倡导探究性学习”是新一轮基础教育课程改革的重点和难点之一。关注科学探究学习活动，培养青少年的科学探究能力，是当今世界基础教育改革的核心之一。美国《国家科学教育标准》把“学科学作为一种过程”，并强调“学科学的中心环节是探究”。我国生物课程标准也明确提出“科学学习要以探究为核心”。本次课改特别强调“经历科学、体验科学、理解科学”，更注重学生亲身经历科学活动。

经历生物科学是生物教学的手段，就是让学生去做一个个有典型意义的探究活动；体验生物科学是生物教学的重点，要让学生在体验中感受生物科学的奥秘和趣味，以激发学生的探究兴趣和热情；理解生物科学是生物教学的目的，生物科学教学就是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，最终让学生用科学来指导自己的生活，实际上是价值观层面的体现。在经历的过程中，我们要重视学生的心理体验，只有亲身经历了过程，才能有真切的体验。因此生物课就是要创造条件让学生经历科学家们曾经经历过的、曾经体验过的那个过程，从而更好地理解生物科学。

一、问题──探究的起点 爱因斯坦有句名言：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，从新的角度去看待旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”从某种意义上说，科学始于问题，科学的本质上是一种解题活动，问题是学生学习的载体。探究性学习一般包括以下几个环节：提出问题──进行假设──制定计划──收集信息──思维加工──研究方案──实验验证──表达交流──成果评价。奥地利哲学家波普尔在《研究的逻辑》中提出了“P1—TT—EE—P2”的四段图式。P1表示问题，TT表示尝试性的各种理论，EE表示通过批评和检验，即反驳以清除错误，P2表示新问题。图示表明，科学的发展是“始于问题，并终于问题”的无穷循环。在这个图式中，最令人激动的是对传统的经验归纳法即“科学始于观察”的批评。波普尔认为，观察总是离不开理论指导的，“先有理论，后有观察”，而“问题始终是第一性”的。为此，他提出了“科学始于问题”的理论。这是很合乎唯物主义思想的真知灼见。在生物教学中，教师要引导学生像科学家那样经历探索过程，并从问题开始。当然，学生所碰到的问题，大多数是人类知识系统中已解决的问题，但对学生来说仍然是一个个新问题。一个人的知识生长过程是人类知识生长过程的缩影，学习也从问题开始是培养学生科学素养的极好途径。

引发问题，要围绕探究目标，在比较观察的基础上，发现并明确问题。针对不同学生，采取不同的方法。可以运用悬念、实物、实验、故事、录像、描述、游戏等富有趣味性的教学手段；提出有启发性的问题；通过观察某种现象发现问题，自己提出问题。不管是哪种方法，目的都是让学生在头脑中形成问题。例如在学习“尿的形成和排出”时，提供新鲜的猪肾脏、解剖器及肾脏的纵剖面投影片，学生一下子就被吸引住了。这时，提出相关问题：为什么我们每天要喝足量的水？人体几天不排尿为什么会有生命危险？肾炎是怎么一回事？尿毒症要进行血液透析吗？这样的问题情境，学生感到亲切好奇，容易产生强烈的探求动机和探究情感。 二、假设──探究的罗盘 恩格斯曾说：“只要自然科学在思维，它的发展形式就是假设。”牛顿也曾说过：“没有大胆的假设就做不出伟大的发现。”进行假设就是预测所要探究问题的答案或结论，提出假设为问题的解决指明了方向。它作为科学认识程序中的基本环节，在培养学生创造性思维、自主探究的学习过程中起到了不可替代的作用。提出假设可以为问题的解决搭起从已知到未知的桥梁，是探究活动的一个罗盘。 当学生发现问题后，他们很想知道“为什么”，他们的脑海中就会出现一个个猜测性的答案。例如在探究“植物体内物质的运输”时，学生会猜测在植物体内，也会存在像人体那样的血管，它在哪？无机物和有机物同时在一个结构中运输吗？有的说在树皮，有的说在木质部；有的认为同时运输，也有的认为分开运输。这样在争论、冲突中激发起学生的思考。教师要鼓励学生大胆地作出假设，并公正地对待每一个孩子，着力营造一种民主、祥和、生动、活泼的教学氛围可以使学生在心理上有一种安全感，使思维进入兴奋点，这是创造才能得以充分发挥的心理条件。 三、过程──探究的体验

探究性学习，更强调学习的过程，注重课题实施过程中学生的感受和体验。探究性学习过程本身恰恰是它追求的结果。第斯多惠说过：“不好的老师是转述真理，好的老师是教学生去发现真理。”当学生提出假设后，首先要进行实验设计，小组成员间合作互动，准备材料用具。教师鼓励求异、求新、独特，同时进行指导和帮助。例如，在探究“光对鼠妇生活的影响”的活动中，学生通过实验，切实体验到了成功的乐趣，知道鼠妇为什么在阴暗的环境下生活。有的学生发现，下午第一节课鼠妇不爱活动，猜测除了光照，是不是鼠妇也有生物钟？我表扬了这样有独特见解、别出心裁的学生，启发他们设计实验。一个小组提出，要24小时不间断观察。他们6个人，分成3个小组，利用周末进行了连续的观察实验，得出了自己的结论，进而又提出温度是不是对鼠妇的光下活动也造成影响，湿度和

光照哪个对鼠妇的影响更大。学生的思维在飞跃，探究的兴趣更加高涨。由于学生经历了探究的过程，体验到了研究者的艰辛，也体会到了成功者的快乐。 四、评价──探究的升华

让学生根据实验中观察到的情况、得出的结论与同伴进行交流、汇报，并与实验前的假设进行比较，从而形成新的体验，引出新的假设、新的实验，从而使探究得到升华。当学生在实验操作中有了发现之后，无论他们探究的结果与设想是否一致，我都尽可能地为学生的交流创造条件，让每个学生都能在集体面前汇报自己的实验过程，鼓励有不同看法的学生大胆地提出质疑，把自己的观点提出来与大家一起分享讨论，再结合学生的观点，把一些学生能够理解和接受的科学概念进行简单地概括和小结，并将学生提出疑问的问题记录下来，作为下一次实验要探究的问题。例如，学生在做了鼠妇对不同条件产生反应后，进行交流、评价，更进一步激发了探究欲望，他们设计了更多条件，以及其他类似动物的反应实验，总结出生活在阴暗潮湿环境下动物的特点，学习尝试了实验法的主要环节。很多学生因此喜欢上了生物课，部分学生迷上了探究生物奥秘的过程。

生物科学是一门以实验为基础的学科，很多的现象都要通过实验来探究。一些社会和生活的热点问题，也与生物密切相关，学生会乐于去探究。在生物教学过程中强调经历科学探究过程，是因为科学教育是学生人生经历的一部分，科学教育不是让学生背一个个结论，而是要让学生有一段研究科学的经历。所以在教学中应提出，不应该是“读科学、听科学、记科学、看科学”，而是要“做科学、懂科学”，提倡“做”，在“做”中学知识，“讲”是强加的，是灌输，亲身经历才能理解。在探究过程中，学生经历挫折与失败、成功与兴奋，这其中的许多感受和体验是他们理解科学的本质、理解科学精神的意义与价值的基础。

如何上好生物探究课

蒋思胜

“倡导探究性学习”，是新课标中的重要理念之一。随着生物教材的不断改革更新，探究性实验安排在教材内容中所占比例越来越大。在生物课教学中，探究性实验是引导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，提高生物科学素养的重要途径，是培养学生创新能力的生长点。怎样更好地上好初中生物探究课，这是摆在所有初中生物教师面前的课题。下面以义务教育课标实验教科书（人民教育出版社）生物学第一单元第二章第二节《光对鼠妇生活的影响》这一探究活动为例，将本人在教学实践活动中的做法和两点体会总结如下，仅供参考。

一、教师首先要转变教学理念

按照以往教学的惯例。生物实验之类的教学在农村中学只是纸上谈兵，从领导、教师到学生都是不太重视的。原因很多：没有实验室，没有器材，没有资金，最主要的是思想上根本不重视。

教师的理念决定了教学效果。上级一再要求要改变教学理念，全面提高学生的科学素养，以培养学生的创新精神和实践能力为重点，促进学生转变学习方式——变被动接受式学习为主动探究式学习，生物教师在教学工作中要熟悉的驾驭教材，更要有孜孜不倦的探究精神和严谨的治学态度。生物探究课要成功，教师一定要改变旧有的教学理念。如还是按照传统模式教学，即使有再好的教材，再好的学生，教学效果还是得不到保障，更谈不上学生能力的培养和素质的提高。

教师首先必须重视探究活动课。与传统的学习方式相比，探究性学习更具开放性、实践性，所需的时间性一般较长，准备过程工作量较大。在探究活动之前，教师可提前一节课的时间预习探究活动的内容。并且教师可把下节课应注意的事项给学生讲清楚，学生通过预习事先想好探究的方法，考虑准备什么样的材料来验证。这样以便上课时和其他学生交流意见，找到最好的探究方法，可以节省课堂时间。所以这一步是课堂探究活动顺利与否的关键。例如在学习完了第一节以后，教师给学生布置预习第二节的探究活动“影响鼠妇分布的环境因素”的有关内容，认识鼠妇的生活环境和习性，以便课后有针对性地到鼠妇喜欢的地方去捕捉。

二、充分发挥学生主观能动性

教师教学理念的改变为上好生物探究课奠定了基础，但很多实际问题还是摆在眼前。教材上安排的大量系列化、多样化的科学探究活动，如果不做的话，教改只是一句空话。对农村中学来说，探究活动虽受许多条件的，但只要充分发挥学生的积极作用，很多问题都是可以解决的。因为在农村有许多探究材料可以让学生不花钱就能找到，许多不能在课堂上完成的探究实验，可以让学生在家里完成。例如黄瓜、菜豆、花、种子，都可以让学生带来；再如探究鱼鳍的作用等探究课的实验部分都是事先组织好学生在家里完成，然后把结果带到课堂上讨论交流。这些都

是学生感兴趣的活动，材料可以就地取材，学生很乐意完成。

《光对鼠妇生活的影响》这次探究活动，在课前，我布置学生四人一组，利用双休日的时间寻找鼠妇，并带好有关材料，准备下星期上这一课。学生的积极性都很高，上课时，问他们有没有准备鼠妇，他们纷纷把装有鼠妇的瓶子和实验材料都放到了桌上，令我吃惊的是学生兴奋的神情和期待的眼光。我讲完探究过程后就指导学生四人一组进行探究。在探究过程中，我指导学生去观察、思考，去尝试，不轻易简单评价学生的探究活动，在学生实在解决不了时，必要时才给予一定的帮助，适时地指导学生发现问题，理清各种关系，最终解决问题。探究过程中我的学生有条不紊地配合着，有的负责观察，有的负责记录。课本讲利用湿土，有一组学生就把水和干泥和在一起，结果因为水和得太多，鼠妇在泥里都爬不起来了。我被学生认真的态度感染着，同时又对学生发生的笑话忍俊不禁。实验结束后，学生反应相当热烈，这一堂课是我上生物课以来最有成就感的一课。

新课程标准的设计“面向全体学生，着眼于学生全面发展和终身发展的需要”，这就要求我们要改变传统的教学理念和教学模式，唤醒和激发学生的主动性，激励学生积极主动学习探究，并且还要改变对学生的评价方式，使学生真正受益终身。

怎样上好初中生物探究课

陈彩珍

新课程标准倡导探究性学习，把“科学探究”列为内容标准的第一个主题。初中阶段的科学探究是指引和组织学生积极主动地获取知识、亲历科学的过程和方法、领悟科学的思想观念的各种活动，是在活动中学科学、“做”科学。生物教材在每个单元中都设计了不同选题的探究活动。教师应根据本校的实际条件，向学生提供尽可能多的机会，让学生亲自参与探究。这种有目的、有步骤的学生自主学习活动要求学生对生物及相关事物进行认真的观察、记录、描述、提出问题、从各种信息渠道寻找相关信息、作出假设、设计实验、实施实验并记录、分析实验现象、得出结论，并与他人协作工作和交流。整套教科书中，循序渐进的探究设计，将有效地培养学生的好奇心、探究技能、创新精神和科学态度。

生物教学旨在提高学生的生物科学素养，显然生物科学素养不可能单纯地依靠知识的传承、讲授、灌输来形成，必须改变教学的策略和方法，改变学生的学习方式。也就是要变学生被动地听讲为动手、动脑的主动参与的活动。而科学探究活动，有利于知识的建构，有利于技能和能力的培养，有利于科学态度、情感与价值观的形成，特别是在探究活动中能激发学生的创新意识和培养实践能力，使提高全体学生的生物科学素养的目标落到实处，并为不同潜质的学生提供了选择和发展的空间及机遇，在教学过程中培养学生的性、自主性，引导学生在质疑，调查，实验，收集、分析和解读数据，推理、判断和反思等探究活动中，既能理解、掌握和应用知识，又发展了收集和处理科学信息的能力，获取新知识的能力，分析解决问题的能力，交流与合作的能力。倡导探究性学习，还将使学生的学习过程更富有个性化，对情感的体验、科学态度的养成、正确价值观的树立，也会有很大的帮助。课程标准中把科学探究列为内容标准的十大主题的第一主题，就是要求我们在整个教学过程中予以贯彻。本教材列入了系列化的、分层次的、多侧面的探究性活动，是教材的最重要的组成部分。它的具体内容和操作，当然可以根据地区、学校、学生的实际情况有所变化，但不能减少，只应拓展和丰富。说得直白一点，就是要守住一条线——确保探究性学习活动的数量和质量，是此次生物学课程改革中教学策略和方法改革成败所在。

面对全体初中学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习，三者是一个有机的整体，不可分割，不可偏废。它既是课程和教材改革的理念，也是指导教学实施的基本理念。我们可以用它来规范自己的教学行为。启迪我们无尽的教学智慧。

生物学探究对培养学生的生物学习兴趣有不可替代的作用。每到生物课，往往不单是课代表而是一群人到办公室，他(她)们问的第一句话就是\"老师，到不到实验室? \"每每听到教师说要到实验室时，全班学生会发出\"嗨„„到实验室了!做探究实验喽!\"的呼声，听到这样的呼声，老师也会受到感染。 生物课中许多实验、探究材料需要学生自己准备。如：大豆、花生、玉米、塑料瓶、鼠妇、刀片、洋葱、塑料袋、青菜、塑料板、面粉、不同颜色的纸、小鱼等等，学生自己准备这些材料即可培养学生的参与意识，激发学生的学习兴趣，加深对实验、探究过程的理解，又可为学校节约实验经费。

喜欢探究是中学生的天性，利用这一天性，激发学生学习兴趣，开创生物教学的新局面。 问卷调查发现，学生喜欢的生物课上课方式无一例外的是自主思考、讨论、探究、民主、与老师争论、自己动手操作等，建议大多是探究机会过少，要求多提供探究的机会：76.3%的学生印象最深的课往往是第一堂课或有关的探究实验课；学生喜欢的作业类型也往往是探究作业，而且认为探究作业对他们的学习、发展更有意义；学生学习中最困难的事情是交流表达、实验设计、实验结果不能达到预期效果时不知如何是好等等。

组织好探究性学习并提高其质量，要掌握好教材规定的各个探究性活动要求达到的目标的侧重点。有的活动是要求学生体验科学探究的一般过程，探究的问题的性质并不复杂，结论也是容易获得的，如光对鼠妇生活的影响。

有的活动需要通过实验收集证据，重点在如何控制变量和设计对照实验上。有的探究活动重在数据的收集、整理和解读上。有的探究活动重在取样、检测上。有的探究活动重在设计合理的实验装置上。当然有些探究活动有几个侧重点，此外如何发现问题（或确定问题）、作出假设，以及如何分工合作、交流讨论几乎是所有活动的共同要求。因此，一顶探究活动的教学过程，仍然有非常切合实际的，明确的教学目标和重点。

组织好探究活动，要特别重视探究的过程，而不是结论。因为提供给初中学生进行探究性学习的题目，其结论是早有的，即科学上已有定论的。之所以还要学生去探究、去发现，是想让他们去体验和领悟科学的思想观念、科学家研究自然界所用的方法，同时获取知识。因此，其过程富于教育意义。于是，教学中花大力气组织好探究活动的教学过程，即让每一个学生有明确的探究目标、科学的活动程序，每一步骤都要到位，在教师指导下做好分工合作，观察、记录、检测、描述都要实事求是，讨论时要尊重其他同学的意见，鼓励学生的新发现、新见解或提出新一轮的探究问题。所有这些都是非常重要的，千万不要只关注结论的正确与否，甚至急于求得结论。探究活动的大多数是分小组来完成的，特别是在我国初中的班额偏大的情况下，多数活动只能分组进行。同时，分组进行有利于学生的分工合作以及互相帮助。但在分组的情况下，也会出现积极参加者，消极被动甚至偷懒者。因此，在教学策略上应有计划地将小组成员编为A、B、C、D——在不同探究活动中承担的任务进行曲互换，如操作的、设计的、记录的、完成报告的等角色的互换。经过一段时间，小组的组成也可重新编排，有利于不同学生的相互了解，相互合作。同时应鼓励学生自己认真观察、积极思考、敢于提问。另外对探究活动的及时、有效的评价也很重要，学生自评、学生互评，教师评定都可以，特别是有计划地评价不同的组，发现并表扬能起示范作用的小组或个人，不仅有教育意义，而且对以后的探究活动的进行有良好的影响。

教材在设计探究活动时，存在着相当的困难。一是教材有章、有节，章节都有要学习的内容的标题，而且这些标题都是陈述句而不是疑问句，探究是要训练学生发现和提出问题的，这就是一个不易解决的矛盾。二是探究内容涉及的生物材料或生物与环境状况等难以适应地区、学校的差别。三是探究应提供的资料和创设的情境，只能用文字、图片、数据来表示，它的生动性、具体性，以及和学生的距离并不理想。这需要教师去替补，即利用当地的生物材料；当地的生态环境及与社会生产、生活有关的生物学问题；当地的各种课程资源（学校的、社会的）；当地学生的生活经验；如果是发达地区，还有网上的信息资源等，经教师选择和组织，创设多样化的，更为亲切、生动的探究性学习的情境，将会取得更好的教学效果。因此，探究性学习给教师留下了广阔的创造性教学的空间。教师不要照本宣科，要充分利用这个空间。

探究性学习要循序渐进，逐渐培养学生的科学探究能力。在进行实验探究时，我们的教学是逐渐深入的。最初的实验课、探究课，学生往往浅尝辄止。如在\"观察洋葱表皮细胞和人的口腔上皮细胞\"时，学生一旦观察到视野中的细胞就会瞪大眼睛惊呼：\"老师，我找到了，我找到了!\"当问及是否看到了细胞核、细胞质、细胞膜时，学生又会一脸茫然，甚至把气泡当成细胞。因此，在教学的最初阶段，我们采取先由教师给出实验目的、实验材料、药品、推荐实验用具，与学生一起设计实验方案，并指导学生进行实验观察、收集数据的方法；如：进入初中阶段，学生最先接触到的探究实验是《影响鼠妇分布的环境因素》，由于受旧教学模式的惯性影响，学生很难在一开始就能提出真正的问题，对设计探究方案更是无所适从。对于这几个探究实验，旨在使学生逐渐理解、掌握科学探究的一般程序，激发学生对科学探究的兴趣，特别是探究实验结束后将鼠妇放归大自然，潜移默化地唤起学生热爱大自然，珍爱生命，提高保护环境的意识。随着课程的逐步深入，学生对实验、探究程序的逐渐掌握，教师开始实行只给出实验目的，实验器材自选、实验方案自己设计，教师帮助分析实验方案中的科学性与不科学性，严谨性与不严谨性，由此肯定或否定学生的实验方案的方法。不管表达流畅与否，尽量提供让学生表达交流的机会。直至学生能够自行提出问题、作出假设，并能自行设计探究方案，进行数据分析，并最终得出结论。流畅的表达交流。如：关于\"光合作用是否需要叶绿体\"的探究实验，对银边天竺葵是否需要暗处一半学生认为不需要暗处理，认为银边部分不含叶绿体，不能进行光合作用，不产生淀粉。有一半学生认为应该进行暗处理，理由是银边部分是否有淀粉不清楚，并举例如甘薯的根部、马铃薯的茎部等也不能进行光合作用，但含有淀粉，是能够进行光合作用的部分运输去的。对此，老师允许学生设计两套方案，进行实验，而实验结果证明银边部分无淀粉。从而加深了学生对\"光合作用需要叶绿体\"的理解及知识间的联系。

利用探究课中的非预期结果培养学生深入探究的能力。实验探究结果无非是与预期结论相符或不相符两种情况。无论出现何种情况，都必须以实验的客观结果为准，决不能人为的改变实验的客观事实，按预定的主观愿望弄虚作假或伪造结论。实验结果若符合预期推测，则说明预期的结论是正确的；若实验结果不符合预期推测，则应引导学生认真分析，找出原因，不盲目迷信已有的结论，实事求是，大胆探索，以此培养学生的科学精神，创新精神，激发学生学科学、用科学及进行科学探究的求知欲望。

探究性学习要注意课内外活动相结合。教材安排的主要的探究活动，就是要求在课内完成，但另一方面有些即使是课内的活动，也需要课外用适当时间才能完成。例如探究影响叶绿素形成的环境因素，为了使探究实验尽早完成并取得成功，至少应提前一周做菜豆种子萌发实验，体验栽培管理一种植物的全过程，坚持观察并记录实验结果。教材中设置的进一步探究栏目，就是要课外做的，当然这给了学生一定的选择性，不是每个人都必须做。还有调查、访问、参观等都要有计划地利用课内外的时间，一个学期要早作统筹安排。

要重视探究活动和总结报告的撰写和交流。教师应培养学生通过文字描述、数字表格、示意图、曲线图等方式完成较为规范的探究报告。并组织各种形式的活动让学生交流探究过程和结果，从一般的课堂讨论交流到举办小型报告会；从出墙报、展板到制作网页在校园网上交流；以及向家长、校友、学校的来宾展示。我们的学生可能会写一篇叙事或抒情的文章，却不会写一篇科学报告，这样的学生不是少数，这是因为我们训练不够。而撰写一篇科学报告的过程，是科学探究活动的继续，辩证的逻辑，严密的推理，是科学活动的思维品质，在撰写科学报告会得到锻炼。

最后要指出的是，探究性学习活动并不是全部的教学活动，教师应结合具体的教学内容、学生的特点和教师自身的教学素养，采用多种多样的策略和方法，达到课程目标。一切有助于调动学生学习的自主性，让学生能生动活泼地进行学习的教学策略和方法都应该提倡。启发式和讨论式教学在探究性学习中得到充分的体现。要启发，教师就要说话；要讨论，教师和学生共同参与，而且教师和组织、引导起着很重要的作用。不要一讲探究，教师就三缄其口，说不得，讲不得。更不要把探究式学习单一化、模式化。本来探究性学习具有模拟科学家是如何工作的特征，众所周知，科学家的探究活动，既有共同的规律，又充满了个性、睿智和灵感。此外，由于现代教学技术的发展，它的创造性应用，也将推动教学策略和方法的改革。

七、文献选读

探究式教学的哲学思考

胡玉华（北京教育学院）

摘要：探究式教学是当今世界各国理科教学中重点倡导的教学模式。探究式学习的基本出发点强调学习是一个积极的、能动的过程，知识是在一定的情境下通过学生自己的探索和学习获得的。这与建构主义哲学的思想相一致。建构主义哲学的两个基本概念：认知结构封闭耦合和神经网络闭合性是探究式教学模式的重要理论依据。

关键词：探究式学习 建构主义 认知结构封闭耦合 神经网络闭合性

20世纪50年代后期，美国掀起了“教育现代化运动”，在理科教学中提出了探究式学习（Inquiry learning）的主张。这个主张同布鲁纳（J.S.Brunner）的“发现学习”理论一样，要求学生在教师指导下，像科学家发现真理一样，通过自己的探索和学习，发现事物变化的起因和内部联系，从中找出规律。在这个过程中体验发现知识的理智感和完成任务的胜利感，同时增进科学理解、促进批判性思考和发展获得信息与分析信息的技能，培养思维能力和创新能力，并且受到科学方法、科学精神、科学价值观的教育。探究式学习基本出发点是与建构主义哲学思想相一致的。

1． 建构主义哲学的基本思想

建构主义哲学是当代一个崭新的哲学派别，它涉及了众多学科的科学家，包括物理学家、数学家和心理学家等，是一个多学科组成的综合体。在建构主义哲学中有两个基本概念：神经网络闭合性和认知结构封闭耦合。

神经网络闭合性可表示为：

外界信息 输出

神经中枢 效应器 感受器 反馈信息 人接受信息，产生行动的过程是一个由神经网络组成的闭合环路。感受器接受外界信息，然后传递给神经中枢，经过神经中枢加工传送给效应器，效应器产生行动。同时效应器还要发出反馈信息到感受器。也就是说感受器除了接受外界新的信息外，还要接受效应器反馈回来的经过加工的老信息。进一步研究表明，我们每一次接受信息的时候，新信息和老信息的比值约是1：100000。也就是说我们每次接受的信息，新的信息实际上只占了十万分之一，其余的部分是原来的反馈信息。由于新信息所占的比例太少，所以系统论里面就把这个信息传递系统看作是封闭系统。尽管新信息很少，但是它是老信息得以涌现的前提，而每次接受的新信息有赖于原来老信息的帮助，才能认识这个新信息，这一点是至关重要的。它提示学习者获取新知识，并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以原有的经验为基础通过与外界的相互作来建构的过程。可以看出建构主义对教师与学生的角色作了重新的定位。

认知结构封闭耦合可以表示为：

操作 客体 主体 对操作结果的感知

客体即我们认识的对象，主体即人。主体在认识客体的时候，首先要操作客体，也就是给客体施加影响。然后是主体对操作结果的感知。这样由客体和主体（人）之间组成了一个认知结构。由于主体每次接受的信息都是主体对客体操作后的信息，这就形成了一个封闭的结构。

综合神经网络封闭性和认知结构的封闭耦合，可以得出以下两个结论：一是人在接受信息的时候所感受的信息中绝大部分是自身反馈信息；二是即使来自客体的新信息也是经过主观操作过的信息。于是：人对客观事物的认识有赖于人自身的认知结构，也就是说人的认知结构决定了人对客观事物的认识水平。这个结论在科学教育上具有十分重要的意义。一个人对客观事物的认识，包括一个人学习的好坏，很大程度上依赖于已经建立起来的或者正在建立起来的认知结构。这个结论与美国著名教育家布鲁纳的课程结构论正好不谋而合。都强调从小给学生建立知识结构的重要性。

认知结构是主体和客体组成的一个系统，主体对客体进行操作，并对操作的结果进行感知，在这样无限循环中形成一个人的认知结构。所以认知结构的形成：一是必须有主体和客体的结合；二是主体必须对客体进行操作，然后对操作结果进行感知。这就是探究式教学的重要理论基础，即知识不是由外界输入的，而是由学习者（主体）与外界环境（客体）在交互中构建而成的。

2． 探究式学习的基本模式

探究式学习的最早模式是由美国伊利诺斯探究训练所所长萨其曼（J.R.Suchman）通过观察、分析科学家的创造性探索活动后概括提出的，其后戈登（W.Gordon）的创造性培养教学模式、施瓦布(J.J.Schwab)的科学探讨式、兰本达的探究——研讨教学模式等都是新的探究式学习模式。他们的基本出发点都是强调学习是一个积极的、能动的元认知思考的过程，而不仅仅是被告知“是什么”、“怎样做”或者“如何去解决问题”。

探究式学习基本模式图示如下： 学习情境 收集信息 综合信息 建构知识体系 提炼、 反思

分析探究式学习的基本模式，可以看出，它与传统的“填鸭式”、“灌输式”教学相比有自己显著的特点。首先，从师生角色上看，在探究式学习过程中，教师和学生处于平等的地位参与活动。教师的作用是选择或创设学习情境，使学生能在一个真实的环境中，解决实际生活中的实际问题，要求问题与学习环境能够促进学生的知识迁移，实现知识建构的过程。因此，教师在探究式学习模式中是以“设计者”、“参与者”或“引导者”角色出现，而每位学生是探究活动的主体，是知识的主动建构者。

其次，从形式上看，探究式学习采用的是一种更加开放的学习。对每个个体来说，这种开放的学习在学习方法和学习结果上都可能是不同的。教学过程也不再是一个同步的，而是一个异步的、发散式的思维过程，不同的学生沿着不同的学习路径。这有助于培养发散思维、逆向思维能力，有利于发展个性和创造型人材的培养。

再次，从教育目标上看，探究式学习着重于对学生的素质教育，即除知识外，更强调学生价值观、情感、态度、能力等方面的培养，更看重过程。

3． 探究式学习与建构主义理论的统一

自90年代以来，随着理科教学改革的日益推进和深化，作为理科教学模式理论基础的建构主义正在国际上迅速流行，为探究式学习提供了强有力的理论依据。

建构主义认为学习是一个知识建构的过程，即知识不是由外界输入的，而是由学习者通过与外界环境交互中建构而成的。因此在探究式教学中，提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既重视学习者的认知主体作用，又不忽视教师的指导作用，教师是知识建构的协助者、帮助者，

而不是传授者与灌输者。教师的主要职责是引发学生思考，调动学生思维，并保证探究过程的顺利进行。学生是信息加工的主体、是知识的主动建构者，而不是外界刺激的被动接受器。

建构主义认为学习是在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，通过人际间的协作活动，而实现的知识建构的过程，因此探究式学习模式把“情境创设”、“协作学习”、“表达交流” 看作是学习环境的基本要素。基于探究式学习需要与他人的协作，协作代替了与同伴的竞争，学生通过与他人的协作能够向自己的思想、观念、感觉和现有的知识质疑，可以在参照他人的过程中完善自己，从而促进他们认知结构的建立。

建构主义认为知识既不是从客体发生的，也不是从主体发生的，而是从主体与客体之间的相互作用中发生的。因此探究式学习模式强调让学生实验、操作、观察，到大自然中去，就是为了使他们能够尽早地把主体和客体结合起来，建立并不断完善他们的认知结构。

由于建构主义强调学生主动地获取知识、积极进行自主探索研究，在教师帮助下，主动建构知识，反对教师对学生的单向灌输，反对迷信书本、迷信权威，因而基于建构主义哲学思想的探究式教学模式为学生创设了一种开放的学习环境，提供了多种渠道获取知识、并将学到的知识综合应用于实践的机会，特别有利于培养学生的创新精神和实践能力，发展学生的个性。