李高峰1 劉恩山
[1]（1. 教育部陜西師范大學(xué) 基礎(chǔ)教育課程研究中心，陜西 西安 710062；
2.北京師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，北京 100875）
摘 要：美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)的科學(xué)探究既是學(xué)習(xí)內(nèi)容，也是學(xué)習(xí)方式，更是教學(xué)指導(dǎo)思想。教育中的科學(xué)探究具有五個基本特征：①問題，②證據(jù)，③解釋，④評價，⑤表達(dá)?！稑?biāo)準(zhǔn)》概括了幼兒園到4年級、5到8年級、9到12年級學(xué)生應(yīng)達(dá)到的科學(xué)探究能力標(biāo)準(zhǔn)和對科學(xué)探究的理解標(biāo)準(zhǔn)。探究式教學(xué)需要定期而高質(zhì)量的評價、需要教師的專業(yè)進(jìn)修和足夠的教學(xué)資源，還需要著力避免走進(jìn)科學(xué)探究的誤區(qū)。
關(guān)鍵詞：《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》；科學(xué)探究；特征；內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)
中圖分類號：G511 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
美國“2061計劃”期望在哈雷彗星于2061年再度光顧地球之前，美國當(dāng)今的兒童——下世紀(jì)的主人，能夠適應(yīng)那個時期科學(xué)技術(shù)和社會生活的急劇變化。為了實施這一雄心勃勃的科學(xué)技術(shù)教育改革的國家計劃，改變他們所認(rèn)為的“美國科學(xué)教育不盡如人意的局面”，美國國家科學(xué)院于1996年初推出了美國歷史上第一部《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）。在《標(biāo)準(zhǔn)》中，“探究處于核心地位”[1]。
一、科學(xué)探究的內(nèi)涵
“科學(xué)探究指的是科學(xué)家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種不同途徑?？茖W(xué)探究也指的是學(xué)生們用以獲取知識、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動。”[2]科學(xué)家們的科學(xué)探究是科學(xué)中的探究，學(xué)生們的科學(xué)探究是科學(xué)課堂——教育中的探究，二者的目的不同：前者的目的是為了增進(jìn)人類對自然界的了解，后者的目的是為了了解科學(xué)的本質(zhì)、獲取日常生活中必須具備的科學(xué)知識和思維能力。教育中的探究和科學(xué)中的探究沒有本質(zhì)的差別，二者都是在好奇心的驅(qū)使下，使用試誤的方法認(rèn)識周圍世界，試圖確定正在發(fā)生什么，以后會怎樣。
《標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)的科學(xué)探究有三個方面的含義。其一，科學(xué)探究是學(xué)習(xí)內(nèi)容?！稑?biāo)準(zhǔn)》把“作為探究過程的科學(xué)”作為內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)不可或缺的一個部分，是與“物質(zhì)科學(xué)”、“生命科學(xué)”、“地球與空間科學(xué)”、“科學(xué)與技術(shù)”等七個類別相提并論的?！白鳛樘骄窟^程的科學(xué)”之標(biāo)準(zhǔn)對“幼兒園至4年級”、“5～8年級”、“9～12年級”三個年級段的學(xué)生的要求有兩個方面：進(jìn)行科學(xué)探究所需要的能力、對科學(xué)探究的理解。其二，科學(xué)探究是學(xué)習(xí)方式?！皩W(xué)習(xí)科學(xué)是學(xué)生們要親自動手做而不是要別人做給他們看的事情?！盵2]教師不能把重點放在傳授知識、講解題目上，不能硬往學(xué)生的頭腦中灌輸詞匯和結(jié)論，這樣的教學(xué)方式缺乏內(nèi)在的驅(qū)動力；學(xué)習(xí)科學(xué)應(yīng)該成為一種能動的過程，不能由別人代勞。以探究的方式學(xué)習(xí)科學(xué)，既是動手的活動，也是動腦的活動。其三，科學(xué)探究是教學(xué)指導(dǎo)思想?？茖W(xué)大綱的制訂要以探究為基礎(chǔ)；科學(xué)教師要會引導(dǎo)學(xué)習(xí)，最大限度地促進(jìn)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)；評價要真實反映學(xué)生的探究能力與理解水平；科學(xué)教師要能夠為學(xué)生提供必要的時間、空間和資源，有助于持續(xù)探究和認(rèn)識世界；科學(xué)課堂上要有有利于學(xué)生順利開展探究學(xué)習(xí)所必須的交往環(huán)境和學(xué)習(xí)環(huán)境?？茖W(xué)教學(xué)如何促進(jìn)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)，不是一種具體的教學(xué)方法，而是科學(xué)教學(xué)的一個指導(dǎo)思想。[3]
二、科學(xué)探究的特征
教育中的科學(xué)探究即探究式教學(xué)具有五個基本特征：問題、證據(jù)、解釋、評價和表達(dá)；這五個特征是從幼兒園到12年級的所有學(xué)段的探究性教學(xué)都應(yīng)具有的（表1）。
1.問題。學(xué)習(xí)者圍繞科學(xué)性問題展開活動是科學(xué)探究的一個基本特征。科學(xué)性問題主要有兩種，一是“為什么”的問題，二是“怎么樣”的問題。在中小學(xué)的科學(xué)探究中，要將“為什么”的問題轉(zhuǎn)化為“怎么樣”的問題——“怎么樣”的問題范圍更小、更明確，有助于提高探究的科學(xué)性?？茖W(xué)性問題不能過于復(fù)雜，必須是學(xué)生通過觀察和獲取有關(guān)科學(xué)知識可以解答的。問題可以來自于學(xué)生，也可以來自于教師、教材、網(wǎng)絡(luò)等渠道。
2.證據(jù)。證據(jù)在科學(xué)研究中的價值是至關(guān)重要的。在課堂的探究活動中，學(xué)生要運用證據(jù)對科學(xué)現(xiàn)象做出解釋。證據(jù)的獲取，要通過學(xué)生在實驗中的觀察和測量。在觀察和測量中，學(xué)生利用感官感知，或借助于儀器進(jìn)行觀察。有的時候，實驗中的變量容易控制；而有的時候，實驗中的變量無法控制。當(dāng)實驗變量無法控制時，則必須要對自然界中發(fā)生的現(xiàn)象進(jìn)行大范圍、長時間的觀測以便推斷出不同因素的影響。為了提高證據(jù)的可靠性，則必須改進(jìn)測量、反復(fù)觀察，或者增加實驗的重復(fù)次數(shù)、提高樣本數(shù)量，以收集不同類型的實驗數(shù)據(jù)。活動過程即為獲取證據(jù)的過程，其目的是為了解釋和評價科學(xué)性問題。
3.解釋。根據(jù)證據(jù)，對科學(xué)性問題予以解釋，實際上就是在證據(jù)和邏輯論證的基礎(chǔ)上建立各種各樣的聯(lián)系的過程。在這一過程中，要遵循證據(jù)規(guī)則；證據(jù)和解釋之間要具有邏輯關(guān)系。解釋是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的方法，即將所觀察到的現(xiàn)象與已有的知識聯(lián)系起來，超越現(xiàn)有知識、提出新的見解。解釋對于學(xué)生意味著對現(xiàn)有理解的更新。
4.評價。評價解釋是科學(xué)探究的一個顯著特征。評價解釋，即對解釋進(jìn)行修正，甚至將解釋拋棄。鑒于此，在評價解釋的過程中，教師和學(xué)生必須要思考這樣的問題：活動過程中所獲得的證據(jù)是否支持做出的解釋？這個解釋是否能夠充分地回答提出的問題？從證據(jù)到解釋的推理過程是否嚴(yán)密？從所得到的證據(jù)是否還能夠得出其他合理的解釋？評價解釋的目的是為了使學(xué)生的解釋能夠與當(dāng)前人們廣泛接受的科學(xué)知識相一致。
5.表達(dá)。學(xué)生要能夠清楚地闡述自己或本組研究的問題、實驗實施的程序、獲取的證據(jù)，以便能夠使其他（小組）同學(xué)能夠進(jìn)一步核實通過探究所得的解釋。其他同學(xué)能夠基于解釋提出疑問、核查證據(jù)、找出邏輯錯誤、指出解釋中與事實證據(jù)相悖的地方；也可能會就相同的觀察提出不同的解釋。學(xué)生之間的交流和討論，能夠引發(fā)新的問題，有助于學(xué)生將已有的科學(xué)知識、探究中所獲取的證據(jù)和其解釋之間形成更加緊密的聯(lián)系。
表1 探究的特征和程度[4]
特征
程度
1.問題
學(xué)習(xí)者提出問題
學(xué)習(xí)者根據(jù)備選問題提出新問題
學(xué)習(xí)者根據(jù)教師、學(xué)習(xí)材料提出的問題，進(jìn)一步明確問題
教師、學(xué)習(xí)材料提供問題
2.證據(jù)
學(xué)習(xí)者獨立收集證據(jù)
學(xué)習(xí)者在指導(dǎo)下收集證據(jù)
學(xué)習(xí)者分析現(xiàn)成的數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)和分析方法都給了學(xué)習(xí)者
3.解釋
學(xué)習(xí)者根據(jù)證據(jù)做出解釋
學(xué)習(xí)者在指導(dǎo)下根據(jù)證據(jù)做出解釋
根據(jù)證據(jù)做出解釋的途徑提供給學(xué)習(xí)者
教師根據(jù)證據(jù)做出解釋
4.評價
學(xué)習(xí)者評價自己的解釋
學(xué)習(xí)者在指導(dǎo)下評價自己的解釋
教師將學(xué)生的解釋和科學(xué)知識之間的聯(lián)系提供給學(xué)生
教師評價解釋
5.表達(dá)
學(xué)習(xí)者表達(dá)解釋
學(xué)習(xí)者在指導(dǎo)下表達(dá)解釋
學(xué)習(xí)者在廣泛的指導(dǎo)下表達(dá)解釋
給出學(xué)習(xí)者表達(dá)的步驟和程序
開放型探究
多←-------學(xué)習(xí)者自我指導(dǎo)--------→少
少←-----教師或?qū)W習(xí)材料的指導(dǎo)----→多
指導(dǎo)型探究
根據(jù)課堂探究活動是否包含五個基本特征，可以將其分為“完全”探究和“部分”探究。即，無論探究的程度如何，無論其執(zhí)行者是教師、學(xué)習(xí)者還是學(xué)習(xí)材料，只要探究活動包含了問題、證據(jù)、解釋、評價和表達(dá)五個基本要素的，就是完全探究；如果有一個基本要素未被滿足，則其為不完全探究。根據(jù)教師和學(xué)習(xí)材料在探究活動中對學(xué)生行為的指導(dǎo)的多少，可以將探究活動分為“指導(dǎo)”型探究和“開放”型探究。指導(dǎo)型探究有利于學(xué)生建立某一特定的科學(xué)概念；開放型探究有利于發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知和科學(xué)推理能力。教師應(yīng)該使學(xué)生具有參與各種類型探究活動的機(jī)會——完全探究、部分探究、指導(dǎo)型探究、開放型探究對提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)都是必不可少的。[1]
三、科學(xué)探究的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)
科學(xué)探究的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)概括了學(xué)生在科學(xué)探究方面應(yīng)該懂得什么、理解什么、能夠做什么。探究標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)了進(jìn)行探究的能力和培養(yǎng)對科學(xué)探究的理解力。探究能力標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生能夠?qū)⑻骄窟^程與科學(xué)知識結(jié)合起來，利用科學(xué)的推理及批判性思維來提高他們對科學(xué)的理解，并參與對科學(xué)知識的評價。相鄰的兩個學(xué)段之間，對學(xué)生科學(xué)探究能力的要求非常相似，但其要求隨著學(xué)段（年級）的升高而愈加復(fù)雜（表2）。例如，對于幼兒園到4年級的學(xué)生，要能夠“利用數(shù)據(jù)做出合理解釋”，而對5到8年級的學(xué)生則要求能夠“運用證據(jù)進(jìn)行描述、解釋、預(yù)測和構(gòu)建模型”，對9到12年級的學(xué)生要求更高，要能夠“運用邏輯和證據(jù)來構(gòu)造和修改科學(xué)解釋和科學(xué)模型”。這種對科學(xué)探究能力要求的設(shè)計是為了適應(yīng)各學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。
對科學(xué)探究的理解標(biāo)準(zhǔn)與進(jìn)行科學(xué)探究的能力標(biāo)準(zhǔn)具有很強的對應(yīng)性和極大的相似性，但是“對科學(xué)探究的理解”具有更多的內(nèi)涵，它“包括科學(xué)知識是如何根據(jù)新發(fā)現(xiàn)的證據(jù)、邏輯分析以及科學(xué)界急診得到修正的解釋而改變的，還包括為什么會有這樣的改變”[1]。對學(xué)生科學(xué)探究的評價，不能指向識別和記憶，而應(yīng)著眼于應(yīng)用基本概念進(jìn)行深層推理。對科學(xué)探究的理解也隨著學(xué)段（年級）的升高而越來越復(fù)雜（表2）。例如，幼兒園到4年級的學(xué)生只要求理解“科學(xué)家們的解釋要利用觀察結(jié)果（證據(jù)）和對世界的已有認(rèn)識（科學(xué)知識）”，對5到8年級學(xué)生的要求進(jìn)一步提高，要求他們理解“科學(xué)解釋強調(diào)證據(jù)，擁有符合邏輯的證據(jù)，還需要運用科學(xué)原理、模型和理論”，9到12年級的學(xué)生還要理解“科學(xué)解釋必須堅持一定的判別標(biāo)準(zhǔn)”。
表2 科學(xué)探究的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)[1][2][5]
學(xué)段
科學(xué)探究的能力
對科學(xué)探究的理解
幼兒園
到
4年級
●針對特定環(huán)境中的物體、生命體和事件進(jìn)行提問。
●制定簡單的調(diào)查研究計劃并付諸實施。
●采用簡單的設(shè)備和工具收集數(shù)據(jù)、延伸感官。
●利用數(shù)據(jù)做出合理解釋。
●就調(diào)查結(jié)果和解釋進(jìn)行交流。
●科學(xué)研究涉及提出問題和回答問題，以及將自己的答案與科學(xué)家對自然界已經(jīng)給出的答案進(jìn)行比較。
●科學(xué)家根據(jù)所要回答的問題采用不同的調(diào)查研究方法。
●放大鏡、溫度計和尺子等簡單儀器工具所提供的信息也比科學(xué)家單純依靠感官所獲得的信息要更為豐富。
●科學(xué)家們的解釋要利用觀察結(jié)果（證據(jù)）和對世界的已有認(rèn)識（科學(xué)知識）。
●科學(xué)家們要把他們的研究結(jié)果公布于眾，他們描述研究的方式能夠使其他人重復(fù)其工作。
●科學(xué)家們對其他科學(xué)家的工作成果要進(jìn)行評估并提出問題。
5到8
年級
●確定可以通過科學(xué)探究回答的問題。
●設(shè)計和進(jìn)行科學(xué)研究。
●利用適當(dāng)?shù)墓ぞ吆图夹g(shù)收集、分析和解釋數(shù)據(jù)。
●運用證據(jù)進(jìn)行描述、解釋、預(yù)測和構(gòu)建模型。
●通過批判性和邏輯性思維建立證據(jù)與解釋之間的關(guān)系。
●認(rèn)證和分析其他的解釋和預(yù)測。
●交流科學(xué)過程和解釋。
●把數(shù)學(xué)運用在科學(xué)探究的各個方面。
●不同性質(zhì)的問題提示我們要進(jìn)行不同的科學(xué)探究。
●當(dāng)前的科學(xué)知識和理解可以指導(dǎo)科學(xué)探究。
●數(shù)學(xué)對科學(xué)探究的各個方面均十分重要。
●收集數(shù)據(jù)所采用的技術(shù)提高了數(shù)據(jù)的精度，使科學(xué)家能夠分析研究結(jié)果并使之定量化。
●科學(xué)解釋強調(diào)證據(jù)，擁有符合邏輯的證據(jù)，還需要運用科學(xué)原理、模型和理論。
●合理的懷疑是科學(xué)進(jìn)步的動力。
●科學(xué)研究有時可以產(chǎn)生可供進(jìn)一步研究的新概念和新現(xiàn)象，產(chǎn)生調(diào)查研究的新方法，或者開發(fā)出改進(jìn)數(shù)據(jù)收集工作的新技術(shù)。
9到12
年級
●確定指導(dǎo)科學(xué)研究的問題和概念。
●設(shè)計和進(jìn)行科學(xué)研究。
●運用技術(shù)和數(shù)學(xué)改進(jìn)研究和交流。
●運用邏輯和證據(jù)來構(gòu)造和修改科學(xué)解釋和科學(xué)模型。
●論證并分析其他的解釋和模型。
●科學(xué)論點的交流和辯護(hù)。
●科學(xué)家通常探究物理系統(tǒng)、生命系統(tǒng)和人工系統(tǒng)是如何發(fā)揮功能的。
●科學(xué)家進(jìn)行調(diào)查研究有多種理由。
●科學(xué)家依靠技術(shù)加強數(shù)據(jù)的收集和處理。
●數(shù)學(xué)對于科學(xué)探究來說十分重要。
●科學(xué)解釋必須堅持一定的判別標(biāo)準(zhǔn)。
●科學(xué)探究的結(jié)果即新知識和新方法來源于不同類型的調(diào)查研究和科學(xué)家之間的公開交流。
四、對科學(xué)探究的支持
學(xué)生們有效的科學(xué)探究，需要訓(xùn)練有素的專業(yè)教師，需要足夠的上課時間，需要豐富多彩的學(xué)習(xí)材料，需要條件適宜的學(xué)習(xí)空間，需要學(xué)校以外各界人士所提供的人力、財力、物力方面的支援；否則，科學(xué)探究只能是空中樓閣。
1.定期而高質(zhì)量的評價。對學(xué)生科學(xué)探究的評價要覆蓋探究的三個主要教學(xué)目標(biāo)：對科學(xué)知識的概念性理解、進(jìn)行科學(xué)探究的能力以及對科學(xué)探究的理解。評價要用能夠激發(fā)學(xué)生思考的、需要運用綜合知識才能回答的問題，而不要用那些刺激反應(yīng)式的、利用記憶就可以回答的問題。學(xué)生科學(xué)探究的評價者，既要包括教師，也要包括教育管理人員，尤為重要的是要將學(xué)生自己作為評價者。學(xué)生自己參與評價是評價獲得成功的關(guān)鍵因素；讓學(xué)生參與評價的途徑之一，是讓學(xué)生為任務(wù)或方案制訂評分標(biāo)準(zhǔn)，這有助于促使其清楚目標(biāo)和優(yōu)秀學(xué)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，從而對自己的學(xué)習(xí)承擔(dān)起責(zé)任。交談（而不是問話）是了解學(xué)生的真實情況的一種非常有效的評價方式，教師在交談中要注意傾聽。這里的評價還包括對科學(xué)教師的評價；評價人員必須要理解科學(xué)教師所進(jìn)行的教學(xué)改革，必須要使優(yōu)秀的教師得到回報；評價人員還得多次深入課堂教學(xué)，了解科學(xué)教師使用教材、教學(xué)模式、學(xué)生是否積極地投身于科學(xué)探究活動等多方面的情況。
2.科學(xué)教師的專業(yè)進(jìn)修。“成為勝任愉快的科學(xué)教師應(yīng)該是教師從其大學(xué)時代的職前準(zhǔn)備時期一直到職業(yè)生涯的結(jié)束須臾不可無的奮斗目標(biāo)”[2]，科學(xué)教師的專業(yè)進(jìn)修應(yīng)具有長期性、廣泛性和探究性。為了使科學(xué)教師的專業(yè)進(jìn)修卓有成效，①科學(xué)教師要通過探究學(xué)習(xí)科學(xué)；優(yōu)秀的科學(xué)教師必須要有一個堅實的科學(xué)知識基礎(chǔ)，教師科學(xué)知識的獲得要通過探究性的教學(xué)情境。②科學(xué)教師要學(xué)習(xí)如何進(jìn)行探究性教學(xué)；通過探究進(jìn)行科學(xué)教學(xué)方面的知識屬于學(xué)科教學(xué)知識；職前或研究生課程以及在職進(jìn)修是提高科學(xué)教師探究性教學(xué)水平的主要模式。③科學(xué)教師要成為終生的探究者；這要求培養(yǎng)科學(xué)教師終生學(xué)習(xí)的能力，他們需要了解科學(xué)的最新發(fā)展，需要深化理解他們所教的科學(xué)內(nèi)容，需要面對今非昔比的學(xué)生們的需要，需要不斷地總結(jié)和思考。④進(jìn)修課程要關(guān)注于探究；進(jìn)修課程既要把探究作為教師學(xué)習(xí)的目標(biāo)，也要將其作為教師學(xué)習(xí)科學(xué)的方式，還要幫助教師學(xué)習(xí)如何進(jìn)行探究性教學(xué)?？茖W(xué)教師的專業(yè)進(jìn)修在其整個職業(yè)生涯中是接連不斷的。[4]
3.足夠的探究教學(xué)資源。從傳統(tǒng)的說教式教學(xué)轉(zhuǎn)向以探究為主的教學(xué)方式，需要一定的時間，常常要耗時數(shù)年。探究式的教學(xué)方式需要比傳統(tǒng)課堂更多的時間支持。教科書要包含有科學(xué)探究的成分，缺乏探究成分的教科書不利于探究性教學(xué)。還要保證教師能夠擁有合適的教學(xué)工具和設(shè)備、足夠的科研經(jīng)費、充足的耗材等等。足夠的探究教學(xué)資源要基于學(xué)區(qū)行政管理人員、學(xué)校校長、教研組長及其他任課教師對探究性教與學(xué)的意義理解，甚至要為之辯護(hù)；他們的認(rèn)可及支持有助于保證科學(xué)探究在教學(xué)中的重要地位。同學(xué)科的教師、同科室的教師要協(xié)同一致，當(dāng)大部分教師在為同一目標(biāo)奮斗時，他們的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式才會得以改變。此外，取得家長和公眾的支持是必不可少的；教育行政管理人員應(yīng)主動通過時事通訊、召開家長會、開放參觀日、電話聯(lián)系及參加“科學(xué)晚會”等方式，向當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)、政府機(jī)構(gòu)、實驗室、博物館、各種待業(yè)協(xié)會及學(xué)生家長解釋探究性教學(xué)，使他們支持《標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)的科學(xué)探究，并能夠向?qū)W校提供一些教學(xué)資源。
五、科學(xué)探究的誤區(qū)
在倡導(dǎo)科學(xué)探究的過程中，科學(xué)教師、教育行政管理人員、學(xué)生及其家長對科學(xué)探究的理解存在一些錯誤，對科學(xué)探究的執(zhí)行上存在一定的偏差。這些錯誤和偏差，有的是由于探究性教學(xué)本身導(dǎo)致的，有的是由于不熟悉這種教學(xué)方法所導(dǎo)致的。
誤區(qū)一：探究需要學(xué)生提出并研究“自己”的問題。雖說“提出一個問題往往比解決一個問題更重要”，但學(xué)生提出問題的能力需要在探究活動中逐步訓(xùn)練和培養(yǎng)。其二，如果教學(xué)的目標(biāo)是為了學(xué)習(xí)教材中的內(nèi)容，那么問題的性質(zhì)更重要，至于問題是來源于學(xué)生、教師還是教材則不是那么重要。其三，學(xué)生需要有機(jī)會來發(fā)展比提問更高級的探究技能，理解如何獲得科學(xué)知識。
誤區(qū)二：探究活動要從“問題”開始。學(xué)生的探究活動可以不從問題開始，活動可以是安排好的實驗。缺失了一個基本要素的活動，仍可成為一個探究活動——部分探究。例如，教師通過演示來說明某一事物的工作原理，而沒有提出問題；在活動的過程中通過找證據(jù)、做解釋、進(jìn)行評價，最后予以表達(dá)，這樣的活動仍不失為一個探究活動。
誤區(qū)三：教師不能告訴學(xué)生問題的答案。實際上，并不是所有的知識都可以通過探究而獲??；學(xué)生在探究中，也并不是非得自己親自去獲取問題的答案。學(xué)生獲取問題的答案，例如：“海水的沸點是多少？”，可以通過三種方式：一是開展實驗研究；二是通過查閱資料；第三，當(dāng)教學(xué)時間緊張，有更重要的學(xué)習(xí)任務(wù)時，教師就可以把問題的答案直接告訴學(xué)生。采用何種方式，取決于教師的教學(xué)意圖和問題討論時的情境。
誤區(qū)四：教師不能否決學(xué)生提出的探究方案。在下列幾種情況下，教師可以否決學(xué)生提出的探究方案：（1）學(xué)生提出的問題不值得探究；（2）探究成本過高；（3）安全存在問題；（4）方法不可行；（5）教師或參考資料提供的現(xiàn)成的探究方案更好。此時，學(xué)生設(shè)計的探究方案就不是最佳的選擇。
誤區(qū)五：學(xué)生動手的活動就是探究活動。“學(xué)習(xí)科學(xué)是種能動的過程”[2]。學(xué)生親自動手是學(xué)習(xí)科學(xué)所必需的，但是光有動手活動還不夠，還必須要有動腦的活動——體與腦的共同活動。學(xué)生要在探究活動中參與解決問題、參與做計劃、參與決策、參與小組討論，還要參與評價活動。
誤區(qū)六：探究活動可以脫離科學(xué)知識。掌握科學(xué)的方法不是科學(xué)教育的惟一有意義的學(xué)習(xí)成果；學(xué)生參與科學(xué)探究活動的目的還在于了解科學(xué)的本質(zhì)、學(xué)習(xí)科學(xué)知識。探究活動是與科學(xué)知識融為一體的。學(xué)生需要運用他們已經(jīng)掌握的知識進(jìn)行探究，并且在探究過程中增長知識。即便是為了使學(xué)生學(xué)會如何去探究，也要以科學(xué)知識為媒介。成功的探究需要以科學(xué)思想和科學(xué)概念作指導(dǎo)。
誤區(qū)七：發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力比學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容更重要。探究能力的發(fā)展與科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)是相輔相成、相得益彰的，二者對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高是同樣重要的。教師必須要在探究能力的發(fā)展和科學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)之間保持合理的平衡，避免重科學(xué)探究能力的發(fā)展，輕科學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)的不良傾向。教師應(yīng)針對不同的學(xué)習(xí)者、在不同的學(xué)習(xí)時期、面對不同的學(xué)習(xí)需求，對探究能力和科學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點應(yīng)有所不同。
誤區(qū)八：在每一堂課中都進(jìn)行探究?！稑?biāo)準(zhǔn)》強調(diào)探究，但這并不意味著探究是教授科學(xué)的唯一方法；也不是所有的科學(xué)知識都應(yīng)該用探究的方式來教。使學(xué)生掌握《標(biāo)準(zhǔn)》所描述的知識和能力，靠任何單一的教學(xué)策略或?qū)W習(xí)活動都是無法辦到的。探究要比其他教學(xué)方法花費更多的時間，在每一堂課是都進(jìn)行探究是不可能的。需要深層次理解的學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過探究才能達(dá)到最佳效果。教師要努力使“讀”科學(xué)、“聽”科學(xué)、“看”科學(xué)與“做”科學(xué)和諧共處。
誤區(qū)九：探究教學(xué)和評價只需關(guān)注高層次目標(biāo)。探究性教學(xué)的目標(biāo)既包括知識，也包括理解；雖說理解處于比知識更高的地位，但不能只關(guān)注對理解的教學(xué)和評價。這是因為，學(xué)生理解的偏差或錯誤，并不能證明其知識的缺乏或技能的缺失。對高層次目標(biāo)的教學(xué)和評價，并不能代替和涵蓋低層次目標(biāo)，許多低層次目標(biāo)可以用相對簡單的方式，諸如觀察和傾聽進(jìn)行評估。
誤區(qū)十：探究教學(xué)只適用于物理、化學(xué)、生物等科學(xué)學(xué)科。探究的方法并不局限于理化生等科學(xué)學(xué)科的教學(xué)中，數(shù)學(xué)學(xué)科長期以來一直在運用探究的方法進(jìn)行教學(xué)；具有創(chuàng)新性的社會學(xué)科也運用了探究性教學(xué)策略，讓學(xué)生在調(diào)查研究中應(yīng)用原始資料，引導(dǎo)學(xué)生用歸納法獲得重要的思想和原理。
參考文獻(xiàn)：
[1][美]國家研究理事會.科學(xué)探究與國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)[M].羅星凱等譯.北京：科學(xué)普及出版社，2004：6.28-30.21.19-20.
[2][美]國家研究理事會.美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)[S].戢守志譯.北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1999：30.26.146-216.71.
[3]徐學(xué)福.美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中的探究[J].外國教育研究，2003（3）：50-55.
[4]National Research Council. Inquiry and the National Science Education Standards: A Guide for Teaching and Learning. Washington, D. C.: National Academy Press.2000:29.87-113.
[5]National Research Council. National Science Education Standards. Washington, D. C.: National Academy Press. 1995:121-176.
Scientific Inquiry Advocated by the National Science Education Standards of America
LI Gao-feng1, LIU En-shan2
(1.Research Center of Basic Education Curriculum, Shaanxi Normal University, Xi’an 710062, Shaanxi, China; 2.College of Life Sciences, Beijing Normal University, Beijing 100875, China)
Abstract: Scientific inquiry advocated by the National Science Education Standards of America is not only learning content, but also learning style, and guiding ideology of teaching even more. Scientific inquiry in education has five basic characteristics, which are question, evidence, explanation, evaluation and communication. “Standard” summarizes the abilities necessary to do scientific inquiry and understandings about scientific inquiry that the kindergarten to grade 4, grade 5-8, and grade 9-12students should meet. Inquiry teachings need regularly high-quality evaluation, professional development of teachers and adequate teaching resources. Science teachers must avoid scientific inquiry errors.
Key Words: the National Science Education Standards; Scientific Inquiry; Characteristics; Content Standards
基金項目：教育部陜西師范大學(xué)基礎(chǔ)教育課程研究中心“中美兩國高中科學(xué)教育改革的比較研究”項目資助。
作者簡介：李高峰（1970－ ），男，漢族，河南沁陽人，教育部陜西師范大學(xué)基礎(chǔ)教育課程研究中心副教授，教育學(xué)博士，生命科學(xué)學(xué)院碩士生導(dǎo)師，研究方向為科學(xué)教育；劉恩山（1956－ ），男，漢族，北京人，北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師，北師大科學(xué)教育研究中心主任，國家生物課程標(biāo)準(zhǔn)研制組負(fù)責(zé)人，研究方面為科學(xué)教育。
