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科学教育以探究为根

发布日期:2024-03-28 09:35:22 来源: 编辑: 阅读: 24
科学教育以探究为根

面向中小学生的科学教育,自当顺应少年儿童的认知特点,呵护其与生俱来的好奇心、想象力,助力其体味到像科学家那样观察、思考和实验的美妙乐趣。

围绕如何在教育“双减”中做好科学教育加法,尽管大家观点纷呈,但有一点是共识:加强科学教育不单是增加科学知识的传授,更重在科学素养的培育。科学素养具有多要素、多维度有机融合的特征,既包括科学知识、科学方法,更包含科学思维、科学态度、科学精神等。从教育视角看,素养培育相关的每个主体、每个场景、每个环节,都离不开探究。无论是提问质疑、模型构建、假设实验,还是解决问题、系统发现、创新开拓……探究伴随科学素养萌芽、拔节、开花、结果的整个历程,充盈在每个科学教育主体的生命体验中。可以说,科学教育因探究而鲜活灵动。面向未来,面对青少年的科学教育当以探究为根。

“根”作为生物学术语,是植物的重要器官,主要负责吸收水分和矿物质、固定植物体、储存养分,其形态结构可根据植物的种类和生长环境而改变。在推崇格物致知的中华文化中,“根”早已超出其本原,具有了根本、根源、根由、根据等多重含义。无论事物如何纷繁复杂、如何千变万化,唯有滋润其根本、守护其根基,方能根深叶茂、生生不息。面向中小学生的科学教育,自当顺应少年儿童的认知特点,呵护其与生俱来的好奇心、想象力,助力其体味到像科学家那样观察、思考和实验的美妙乐趣,如此才能让科学创新的种子扎根心田、恣意生长,进而成为一种习惯、一种生命状态。探究既是一种学习方式,也是一种科学态度,更是一种创新品质,标示着学习者通过自我尝试,在学习、科研、创造中收获幸福感、满足感、成就感,从而为终生热衷科学探索夯实根基。探究之于科学教育,具有重要价值。科学教育的探究特质,在多层意义上充分彰显。

一为实验前提。科学教育中的实验,必然以探究为前提。没有对事物现象、先前经验的检视和讨论,研究问题的诞生就缺乏认知基础和学理根基。作为实验前提的探究,往往表现为质疑和追问,在质疑和追问过程中,大家各抒己见、头脑风暴,才可能生成新思路、明晰实验方向。正所谓“疑似之迹,不可不察”,只有找到真正值得探索、查究的驱动性问题,大致厘清来龙去脉,才能预设问题解决方案,开启指向新的发现和发明的科学实验。科学教育由问题导航,在质疑和探究中启程。

二为学习内容。探究并非外在于科学教育,停留在科学教育的入口,而是伴随科学教育一同推进,成为科学教育内容的一部分。因为科学教育的目的,便是“引导学生广泛参与探究实践,做到学思结合、寓教于乐,自觉获取科学知识、培养科学精神、提升科学素质……编织当科学家的梦想”。引导学生像科学家一样思考探究、解决问题,本就是科学教育的应然之举、实然之为。

三为思维方式。如果作为实验前提或学习内容,探究在某种程度上还与科学教育施教者有所分隔的话,那么从思维方式看,探究就实实在在融入教学智慧了。在科学教育教学方案设计中,教师的探究式思维不能缺席。施教者在洞察学情、辨析问题的基础上,方可正确预设实验中可能出现的各色难题,探究解决方案,实施过程中才能遇河搭桥、登高架梯,引领学生到达科学的彼岸。正所谓“教也者,长善而救其失者也”,“上所施,下所效也”。当教师以探究式思维实施科学教育时,学生便在浸润体验中习得探究式思维了。

四为必备品格。科学素养的培育,不可缺少对既有认知方案的审问反思,不可缺少对现存事实样态的考察鉴识。把审问反思和考察鉴识带入思考过程,融入科学教育内容之中,是科学教育的必备特征、品格。也就是说,探究是科学教育实施的内在需要,是科学教育推进的动力支撑。没有探究,就没有真正的科学教育;不厚植探究之根,就难见科学教育之实效。

探究,蕴含着反思、实验、鉴识之精神,既有否定性作为,又有建设性追求。完整意义上的探究,是破解与建构、否定与肯定、守正与创新的辩证统一。健康积极而又科学完善的探究,应力求实现以下几个方面的统一。

一是科学探究与价值探究的统一。科学探究是基于事实、为追寻真理并助益真理确立的探究。它基于已经展现的事实或具备的条件,对已有认知和方案予以梳理和检视,以便在教学实验条件下揭示事物的本质,找到事物运行的规律。价值探究是基于信念、追求意义并助益精神树立的探究。它基于科教兴国、立德树人的价值判断,对已有教育教学理念作出辨析和抉择,以便为师生的思维和行为提供方向并进行调节,明确个体成长的目标。二者并非各自独立,科学探究中蕴含价值探究的内容,而价值探究也须以科学探究为参照。

二是学生探究与教师探究的统一。指导学生探究,对既有知识和相关实验进行演示,是科学素养培育不可缺少的环节和内容。但同时,这一过程也需要教师探究的跟进,即针对学生提出的追问不间断地修正、丰富、完善自己的教学方案和学习支架。科学教育中的学生探究与教师探究是紧密关联的。仅强调学生探究而忽视教师探究,科学教育难免会陷入教条、死板,无法有效应对和处置学生的疑难与挑战。

三是认知探究与事实探究的统一。科学教育的探究,本身呈现为一种认知探究,包含着对认知的怀疑和建构,对科学思维、科学态度、科学精神的探寻和体验,但不能把对认知观念的探究当作科学教育的全部。事实探究、物质探究,是对现有事物的改造、变革和创新,其意义也非同寻常。认知探究虽有助于现实的改造,但终究不能代替实践力量和物质力量。只有在事实探究中,以实践去改造物质,探究的内生能量才能得到充分释放。

培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体,为全面建成社会主义现代化强国夯实根基,离不开科学教育的实践和创新。科学教育需要强化探究意识,重视培育探究式思维,让探究成为支撑学生终身好奇、不断探索、创造发明的内驱动力。

(作者单位系教育部教师工作司)

《中国教育报》2024年03月28日第7版

作者:郭春阳

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