浅议 “科学探究”的几个认识误区
长汀一中 刘汀美
在物理教学中，开展科学探究是为了“改革课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现象，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。这一目标旨在要求改变学生的学习方式，其内涵至少包含以下三个方面：一是要从整体上把握学习方式转变的目标——五种技能（参与、探究、动手、搜集信息、处理信息）、三种能力（获取知识的能力、分析解决问题的能力、交流与合作的能力）的培养；二是要从教育心理学、现代学习论上把握学习方式转变的含义；三是要从课堂教学上真正实现由重视“教师的教”向关注“学生的学”的转变，以提高学生的综合素质为目标。
学习方式转变是这次基础教育课程改革的两个重点之一。在物理教学中强调科学探究是物理教学的一个特点。但在中学物理教学实践中，存在不少认识上的和实践上的误区。比如认为：
1.只有把学生放开，让他们自己发现问题，自己动手实验才是科学探究，才是探究式的学习方式。
这种观点是对科学探究的狭义理解，只看到了科学探究的自主性和操作性层面，而忽视了科学探究的本质含义。我们在实际教学中，不可能每个课题都用这种探究的方式学习。
从科学的发展历程来看：伽利略开创了实验研究的先河，他对自由落体的研究堪称科学探究的典范；牛顿经过对天体运动的长期思考，最终发现了万有引力，将地球与天体的运动规律统一起来，也是科学探究里程中的丰碑。电磁感应定律是法拉第实验探究的结果，麦克斯韦方程组则是理论思维的结晶。物理学革命的标志——量子论和相对论的创立，都是科学探究的辉煌成就！
因此，要正确理解科学探究的含义！
2.中学生年龄小，知识少，能力低，经验不足，不可能让他们自己发现问题，提出问题进行探究，教师也难找到适合中学生进行的课题。
这种情绪妨碍了科学探究的进行。我们在实际教学中，主要的是让学生采用科学探究的学习方式，经历探究学习的过程。只要我们用心研究，仔细观察，还是容易引导学生选出课题的。其实科学家开始也是对生活中的问题开始探究的。科学家对周围的现象和事物，都十分留意，一切大的或小的，常见的或不常见的，有生命的和无生命的都是科学家研究的对象。他们像侦探那样，为了揭示大自然的秘密，仔细地观察着周围的世界。科学家不只是观察，他们还总是以“怀疑”的眼光审视所观察到的现象，并就观察所得进一步提出可以通过科学探究来解决的问题。
3.在基础教育课程改革中，有许多人担心强调科学探究会影响学生学习基础知识和掌握基本技能。
采用科学探究的学习方式不是忽视科学知识的学习，而是注重了学生对科学知识的自主建构过程，科学探究与知识的建构是在同一过程中发生的。建构知识与传授知识的本质区别在于：传授是自上而下的，知识的来源是教师和教材，接受者是学生；建构则是自下而上的，学生的头脑本来就不是一张白纸，他们对于日常现象和问题存在着大量的前概念和特殊的认识和思维方式，这些原有认识只有在科学探究的过程中经过冲突和挑战才可能真正转变，科学的观念和思维方式才能真正建立起来。
国内外大量的教育研究结果表明：学生学习科学知识的过程是在原有认识的基础上自主建构知识的过程，学生的原有认识和在探究过程中产生的认知冲突在科学知识的建构过程中起着十分重要的作用。
4. 一味追求科学探究的完整性
课程标准中提出科学探究过程包括提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与讨论、评估、交流与合作等多个要素。但是要素不是环节，新课程强调的是在整个基础教育阶段，通过科学探究这种学习方式，达到培养学生科学探究能力的目标。
许多教师机械地理解“科学探究”的过程，认为在每次探究活动中都要使学生的经历包含科学探究全部要素的全过程。这样的认识导致教师在引导学生开展探究活动时，过分追求科学探究的完整性，不敢漏掉任何一个要素，并且每一个要素都试图充分展开。由此导致在课堂教学中常常出现时间不够，课的中期轰轰烈烈，后期草草收场的现象。有的追求形式化的东西，问题已经水到渠成了，却偏要终止教学进程，或说出或板书出或投影出探究要素的名称。
像科学家的探究过程一样，学生的探究方式也应该是灵活多样的，而不是一整套具体的模式和程序，教师应注意启发学生探究的积极性，培养他们自主探究的意识和能力。
5. 认为科学探究是全新的东西
科学探究是全新的东西吗？看，张大昌老师的经历：他自己在高中时（1960年前后）的物理老师是公认的好教师，教师在教学中总是引导学生去探究。给他印象很深的一次是，老师对他们说，试电笔中为什么要串联一个兆欧级的大电阻？---为的是保证通过的电流很小，不伤人。这个事实说明很小的电流就能使氖管发光。但是把氖管直接接到低电压上，它却不亮，这是为什么？老师当时并没有给出答案。后来他们自己找书、商量，有人还做了实验，最后他们自己就认识到了气体导电的特点（当时气体导电是教学内容）：要高电压击穿才能开始导电，而维持电流却只需要很低的电压。
这个例子说明，将科学探究引入教学也不是新鲜事，过去一直有人在这样做，近年来做的人更多，大家公认这样做是好的，不过没有提“科学探究”这个词。
6.选不出科学探究的题目
基础教育课程改革要求教师引导学生从学生的学习生活和社会生活中选择科学探究的课题。只要我们掌握科学探究的实质，调动起学生的学习积极性，选题问题就能解决。
科学探究这种学习方式要求学生在教师的启发引导下，仿照科学家进行科学探究的方法亲自探索或“发现”得出结论或规律性知识，同时培养科学探究能力。在学生进行科学探究的过程中，教师主导作用的体现应该是：作为学生学习活动的指导者、组织者、合作者，与学生一起探索、讨论、交流，共同完成知识的建构。
在建构知识的过程中，当学生不能独立地发现问题、提出问题时，教师要创设情境，引导学生发现问题并提出问题；学生设计的方案不合理时，教师应该给予恰当指导，帮助他们修改方案；学生由于缺少资料而感到学习困难时，教师则应为他们提供信息资源；学生基础知识欠缺时，教师要帮助他们建构知识平台，铺设探究之路；学生交流讨论出现争执时，教师应该协调关系，并且发表自己的见解，做出合理的评价，使学生最终对争论的问题有一个明确地认识。教师只有恰当扮演好自己在科学探究中的角色，才能组织学生顺利、有效地开展探究活动。
7.机械地区分是不是探究课
有些教师总是希望能有专家告诉他什么样的课是探究课，什么样的课不是探究课，总是盼望有专家给出科学探究课的模式，出版科学探究课的教材。实质上，不应该说某节课是探究课，某节不是，因为科学探究并没有一定的模式。课程标准给出了科学探究的几个要素，某个教学过程具有其中的一两个要素，这个教学过程就具有了探究的精神。例如，科学探究的本意是指对未知自然规律的探索，比如我们以探索的精神去学习仪器的使用，也是一种科学探究。
8.只开展事先设计好的探究活动
不少教师指导学生运用科学探究这种学习方式时，都是事先确定课题，设计教学策略，然后按步就班的实施探究活动。对于课堂上由师生互动引发的问题，也就是在学生学习过程中遇到的可以探究的问题，教师则没有意识引导学生开展探究活动。
9. 不注意创设发现问题情境、猜想与假设不问依据、教师代替学生设计验证方案、事先给出数据处理方法
提出问题的前提是发现问题，发现问题的基础是有发现问题的情境。然而，在教学中有时老师要求学生提出问题，但是却没有创设发现问题的情境。也有的教师创设了情境，但没有留给学生观察、思考、发现问题和提出问题的时间。
例如在探究加速度与力、质量的关系中，教师一上课就说：上节课我们学习了牛顿第一定律，你能推断出加速度与哪些物理量有关吗？
提出问题是科学探究的第一个要素，提出问题的前提是发现问题，发现问题的基础是创设情境，不创设情境就让学生提出问题和猜想，难以实现。
有些教师在教学过程中，设计和进行了猜想与假设，但是，给人的感觉是例行公事，只要学生说出了老师认为有关的几个因素，就让学生坐下，不追问学生猜想的依据，匆忙进行下一步的教学。
在探究加速度与力、质量的关系的猜想与假设中，只要学生说出：加速度可能与力成正比、与物体的质量成反比后，立即进入设计实验环节。
猜想与假设是科学探究的一个要素，猜想需要学生根据已有知识、技能和生活经验进行，而不是胡猜乱想。因此，学生说出猜想后一定要学生说出猜想的依据。
引导学生制定计划和设计实验验证学生的猜想与假设是否正确，是科学探究的一个重要要素，是培养学生创造力的重要途径。但是，有些教师却代劳；有些教师牵着学生的思路走；有的表面是让学生设计实验，但展示后并不采用，而是按照教师预先设计的实验方案进行，甚至记录表格都是教师设计好。
学生经过实验收集到大量的数据，本来，引导学生探究分析处理数据的方法，根据分析的结果得出结论是学生需要掌握的重要技能。但在教学实践中，有些教师在记录实验数据的表格中就给出了计算的方法和内容。
10.忽视交流与合作、评估以及对学生评价的作用
学生通过实验得到的结论需要与人交流，这对学生的合作品质、交流能力等的培养是非常重要的。不少老师却忽视了。
评估实验探究结果能够培养学生的反思能力、发现问题的能力、改进实验的能力，然而在当前的教学实践中也重视不够。如在探究加速度与力、质量的关系的分析与论证中，在学生实验结束后，展示学生的实验结果时，不清晰，教师手指屏幕说：“大家看清了吧？”，学生说：“看不请。”教师说：“大家看不清，但我能看清”，接着继续分析得出结论。在教学中的这种提问与没有差别不大，不及时收集信息，不论学生情况如何，教师按照预先设计的方案进行。
在教师对学生的即时评价中，也存在忽视促进学生发展功能的现象。比如展示学生的实验结果、分析实验数据找结论时，让学生回答，学生回答的如果不是教师希望的结论而是猜想，结果在学生回答完问题之后，教师非常不高兴，给出的评价是： “你这么回答，我怎么听着好象又回到了原始社会啊？”这样的评价语言对学生的学习动机和自尊心带来的影响是显而易见的，对学生的发展极为不利。
以上对科学探究的认识及实践误区，值得我们共勉。只有真正理解了科学探究的本质特征，探究式教学才能落到实处，而不至于流于形式。
