通过探究学习,儿童能得到些什么

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好奇心是人类的基本特征。通过评价学习的自然规律,探究过程可以给儿童在形成和保持新的世界观方面所需要的直接反馈和个人经验。这些观点可以简化为:探究怎样才能使儿童在获得和理解科学概念的方式上有所不同?

蝴蝶是从哪儿来的?

云是怎样形成的?

太阳在晚上的时候到哪儿去了?

蚂蚁吃东西吗?

冬天的时候,为什么天黑得那么快?

怎样才能点亮闪光信号灯?

从早年开始,人类就对遇到的自然现象感到迷惑,并提出许多关于这些现象的问题。不论通过语言还是行动,这些问题都会引起人们的好奇心――一种要求了解或发现的强烈欲望。因此,好奇心是人类的基本特征。但是,人们是怎样找到这些问题的答案的呢?是通过自己直接探究的呢,还是从那些已经知道的人身上获得答案的呢?

不管问题的答案是什么,还是我们怎么知道答案是正确的,都是人类好奇心的诱因。自从好奇心成为探究的中心以来,这些问题也是探究的一个整体,而反过来探究则变成了人们思维和学习的习惯。

1996年,美国国家研究协会提出的《国家科学教育标准》把通过探究教学的主要成分细化。各年级和各学科的学生将有机会用科学探究方法发展思维的能力,把各种途径的行动与探究联系起来。其中包括提出问题、计划、调查研究,使用适当的工具和方法搜集资料(数据),批判地和逻辑地思考证据与解释之间的关系,建构和分析不同的解释,交流科学的观点,等等。它涉及到探究的质量,特别是与科学学习和实践有关的探究,同时,探究也与其他领域的学习有关。

一、通过行动进行交流

探究,实际上就是实践的和智力的活动。在幼童活动中,“探究”常常关注那些能够马上引起他们兴趣的事物。例如,当一个刚会走路的孩子从沙发上滑下来的时候,她会脚先着地而不是平着倒在地板上。因此她还会爬上沙发重复刚才的动作。孩子会重复几次,并且对自己用脚先着地觉得很兴奋。孩子对此觉得很奇怪,心想:“如果我再做一遍,还会脚先着地吗?如果我一次又一次地做,会怎样呢?”儿童就是在完成不同的任务中建立起这些知识的。这是人类早期探究的指南,也是人类利用探究经验帮助自己智力发展的航标。

虽然孩子成功地从一个地方跳到另外一个地方,但是她本身的经历并没有对如何完成这个任务进行解释。解释是一种把智力活动与通过探究收集的事实结合起来的结果。解释的拓展,是科学探究活动的必然组成部分。

当儿童参与有探究特点的活动时,为我们提供了一个能够“看见”他们思维,分析他们知识和个性的窗口。反过来,通过直接与儿童的问题接触,与儿童回答问题的方式接触,教师可以获得很有价值的知识,关于学生已经达到的发展阶段的知识。他们能够评价儿童的问题――它们是什么,它们如何构建起来。教师也可以近距离地观察儿童:看他们使用的工具,搜集的资料,在试图回答问题的时候考虑什么东西,等等。教师还能够听到儿童的对话、对探究过程、结果和科学意义的讨论。

因此,探究是一个强有力的策略。通过这个策略,儿童能够交流他们的知识。例如,当儿童用电池和导线把灯泡成功地点亮的时候,他们不仅已经交流了有关自己掌握的物理学电学方面的知识,而且也提供一个很好的机会让教师帮助儿童构建这种知识。当儿童积累的知识和经验增加的时候,他们能够更好地获得与电流活动联系起来的额外的科学概念,如阻抗和电流。

二、决策与科学概念

一般而言,儿童在作出重大决定方面的机会是有限的,特别是那些受成人严格控制的儿童。通过持续不断的探究,实际上给了他们第一次和直接决定的机会。他们可以以不同的观点提出问题,并且这些问题有一定的深度和原因,在各种任务中采用什么科学工具,如何组织材料,怎么根据这些资料构建模型,可接受的结果或对工作活动的否定。这也是很明显的特征:儿童在与同伴的合作中,在教师的辅导下学会发展他们自己的决策能力。智力和学术能力发展的一个重要成分是意识到自己的知识状态。儿童参与科学探究使他们从自己探究的结果中直接获得精确反馈的机会。例如,当儿童尝试以不同的方式连接电池、灯泡和电线发光时,就从自己所用的材料中直接得到反馈。这些灯泡可能或不能发光,依靠所用的教材和这些反馈经验连接。

通过探究,儿童获得真实情境中的概念,因此能够意识到已经概念化的程度。例如,儿童课堂中的录像文件是从WGBH(马萨诸塞州波士顿的一家公共电视台)提出科学调查。儿童学习如何测试以各种可吃的液体方式测试糖。与一个孩子的期望相反,当测试糖的时候,牛奶测试呈阳性反应。这个儿童知道牛奶来自母牛,但根据她的知识知道,母牛是不吃糖的。在这个观察的基础上,这个孩子得出结论:在母牛中肯定有些东西发生,因此把糖转化成牛奶。这个孩子获得了有关化学反应的概念,她对牛奶测试结果的观察,使她形成了有关在母牛中可能反应的新概念。

从他们的探究里,儿童学习各种有关液体的全部信息。他们学习“电流”的概念意味着运动材料和方向的连续性。他们在许许多多普通的案例中学到,液体不是一种东西,但却是物质的混合;当儿童进一步探究时,对液体的概念的理解就深入了。然而儿童可能运用这些概念发展其他科学概念。儿童自己调查研究的这些结果对他们提供直接反馈。

三、探究的好处

当孩子通过探究学习科学的时候,可以通过实际行动和符号交流自己的思想和观点(如说、写、数数、画)。通过用各种方式交流相同的信息,教师可能对每个儿童科学学习的水平有了直接和精确的认识。这也给教师提供了有关儿童成功进行探究能力的知识。结果,教师可以做到更好地帮助儿童获得科学、科学探究的知识以及进行科学探究的本质。

探究对学生的社会发展和智力发展也有贡献。学校的科学探究是在一定的社会背景下进行的,学生在进行探究活动的过程中都是以协作的方式进行的。当他们进行探究的时候,要在笔记本上记录文字和图画,并进行反思。在向同学公开的公共论坛上,也要自己来准备和展现。

探究活动不仅可以促进儿童之间合作,还有助于帮助发展语言和其他文化素养及能力。另外,探究需要儿童接触书面材料,以把自己的“发现”与真实科学知识进行比较。通过阅读和理解这些材料,儿童就已经进入该研究领域更大的科学共同体。

四、 结论

儿童一般把探究的中心放在直接可观察的和常常是可接近的现象。儿童通过提问、获得答案、从调查研究结果中获得意义,并把自己确立的意义与已经建立的科学知识联系起来,建立了一整套知识、技能和思维习惯,同时也形成了探究的能力,获得了大量的科学概念。儿童发展探究能力与获得科学概念之间的交融以及互为基础,在成功的探究学习中是必不可少的。

当学校采用探究方式进行科学教育的时候,就把探究与儿童自然学习的冲动联系在一起,学习科学因此成为典型的人类获取知识的拓展方式。它同时也巩固了一个人学习的能力――在每个儿童的智力和文化整体发展中的一个本质要素。

注:该文译自美国初等中等和业余教育司、教育与人力资源协会和美国科学协会合编的《关于探究学习的思想、观点和策略:从幼儿园到五年级的课堂研究》(Inquiry Thoughts, Views and Strategies for the K-5 Classroom)第二章。作者迪亚斯(Hubert Dyasi)是科学教育的教授、纽约市立学院培训中心科学教师发展部的主任。迪亚斯博士曾经是纽约州K-8年级数学、科学和技术教育系统方案的主要撰写者,也是美国科学教育标准中的教学标准工作组成员,并且帮助开发一份科学探究标准的附录。1995年,国家科学基金会,全国科学教育机构设在威斯康星――麦迪逊大学,迪亚斯教授被选为该校的首席研究员。

(译者单位:华南师范大学教育科学学院)