【腦科學與科學教育】科學教育中的探究式學習

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1、【腦科學與科學教育】科學教育中的探究式學習探究式教學方法是一類歸納式的教學方法。它包括許多各有側重的教學方法，如探究式學習、基於問題的學習、基於項目的學習、基於案例的教學、發現式學習和即時學習等在傳統的科學教育中，往往采用的是自上而下的、演繹式的教學方法。在科學課上，由教師指出需要掌握的知識點，學生進行學習以後，聯系一些例子，做一些練習題，應用已學到的知識點，舉一反三地去解決問題。在這種教學方法中，先由教師進行講解，向學生展示要介紹的科學概念，然後再聯系實際的應用例子，進行練習。我們通常把這種教學方法稱為演繹式的教學方法,它是從一般的概念到特殊事例的過程長期以來，教

2、師習慣於用這樣的講授方式。它是以教師為中心的。上課時，教師主要關心的是應該教給學生什麼知識點。學生學習的過程遵循著教師設定的路線，學會的是教師已經掌握的知識內容和思維路線。東南大學土木工程系曾有一位教學的名師，他有一句名言：你們學我這門課，把我這本備課筆記都記住瞭，以後你們可以走遍天下都不怕。我在前西德亞琛工業大學學習時，所在的電子和電氣工程系有一位教授，出名的驕傲。他說天下隻有兩個人真正理解麥克斯韋方程，一位是麥克斯韋本人,另一位就是他自己，所以學生怎麼學都超不過他。這種教學方式顯然不利於激發學生的學習主動性，不能應對知識發展如此迅速的2I世紀。學生都不能超越老師

3、，還有什麼創新可言探究式的教學方法與上述傳統的教學方法不同，它是自下而上的知識建構過程。學生首先接觸到的是他們身邊熟悉的事實,然後設法獲得實證的數據，從數據出發，聯系已有的知識基礎，進行類比、歸納、推理，抽象出與描述客觀世界規律有關的科學概念。這個過程類似於科學傢進行科學研究的過程。學習科學的研究結果已經證明，這種自下而上的建構過程，有利於調動學生的學習主動性，提高學習的效率；有利於學生真正理解科學概念；有利於培養學生的社會情緒能力和語言交流能力。探究式學習的過程本身就是一個運用綜合能力解決問題的過程，所以也有利於創新能力的培養。10年來“做中學”科學教育的實踐已經

4、顯示瞭探究式科學教育的成效探究式的學習方法不僅是科學教育的主要學習方式，也是知識社會中人們獲取知識的主要學習方式。這是因為在知識社會裡,知識的增長和流動發生瞭根本的變化。無論是信息的增長,還是知識的更新，速度都十分驚人。例如說，《紐約時報》1周的信息量比18世紀1個人一生中所遇到的還要多。信息流動的速度和廣度、提供和接受信息的人群都發生瞭很大的變化，這是過去的世紀裡不能相比的。知識和人才的重要也是過去世紀裡不能相比的。在這樣一個發生巨大變化的社會裡，人才所具有的能力必然需要隨之而變化。我們的學生未來將要融入充滿競爭與合作的、復雜的國際大舞臺，將面臨更多的壓力和挑戰。

5、來自不同方面的研究表明，與工業化社會相比，在知識社會裡，人具有的綜合解決問題的能力和社會情緒能力是最重要的。探究式學習正是有利於培養學生綜合解決問題能力和社會情緒能力的有效學習方法。探究又是人們認識客觀規律，發現科學知識的途徑，探究式的學習方法和科學課程有著天然的聯系讓我們舉一個簡單的例子對比一下，看看不同的教學方法會帶來什麼樣不同的教學效果我曾到一個學校去參觀，校長很高興地告訴我他們學校的科學教育早就“做中學”瞭。她帶我參觀瞭他們新的實驗室。在實驗on室的黑板上寫著四年級學生學習溫度的學習內容，包括溫度的定義：什麼是溫度？物體有冷有熱，物體冷熱程度稱為溫度。也寫明

6、瞭溫度計的構造：溫度計主要由玻璃管、玻璃泡（內有水銀、煤油或酒精等液體）刻度三部分組成。教師把黑板上的知識點講完以後，將溫度計發給學生，讓學生開始做實驗。通過這樣的學習，學生學到的是什麼呢？學生也許記住瞭溫度的定義，瞭解瞭溫度計的構造，學會瞭使用溫度計讓我們再來看一看在上海靜安區南京西路幼兒園的一堂探究課。教師向幼兒園中班的學生展示瞭盛在杯子裡的熱果汁，然後問學生：你們有什麼方法能使這些果汁冷得快一點？學生討論得十分熱烈，從他們已有的經驗出發，提出瞭20多種不同的方法。有的建議用電風扇吹，有的建議攪拌，還有的從自己生病發燒時媽媽用冷毛巾蓋在額頭上的經驗，提議用冷毛巾

7、降溫……當然也有學生提出瞭不正確的方法，例如要把盛有果汁的杯子放進微波爐或是放進電飯煲裡降溫。教師並不急於對學生的提議做出判斷和下結論，而是讓大傢充分地討論，還讓學生各自把自己的想法記錄下來。由於是幼兒園的學生，他們采用畫圖的方法來進行記錄。然後，教師給每個學生1根溫度計、1杯果汁，讓他們去做實驗，並記錄下結果，看誰的果汁先冷卻下來。學生都很有興趣,十分認真在動手做。期間，還發生瞭許多學生之間相互交流和互助的場面。1位用電風扇給果汁冷卻的孩子，先完成瞭實驗，主動去幫助其他同學同樣是讓學生瞭解溫度和溫度計的科學課，在後一種學習方法中，學生結合瞭已有的經驗，學會如何