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邵锋星：兰本达“探究—研讨”教学法对当前小学科学教学的启示

2021-11-15 15:54

来源：澎湃新闻·澎湃号·政务

以下文章来源于教育科学出版社，作者邵锋星

教育科学出版社.

教育科学出版社是一家在国内外具有重要影响的教育专业出版社，已成为展示我国优秀科研成果、传播国内外先进教育理念的高端平台，被读者誉为“教育理论图书出版的旗帜”。

当前的小学科学教学中，科学探究常常被僵化、简化为一种固定的模式：提出问题、形成假设、设计实验方案、收集资料和分析数据、相互交流得出结论。环节多了，要想让学生展开充分的探究很可能力不从心。提出问题绕了一个大圈，完成制订和修正计划又用去许多时间，剩下能够展开活动的时间就少之又少了。因此，提供给学生一大堆实验用品却要求在三五分钟内结束实验，给学生一两分钟时间草草地讨论的例子屡见不鲜。如何使探究性学习不再走入形式化的误区？兰本达教授的“探究—研讨”教学法给了我们深刻的启示。

兰本达教授及其“探究—研讨”教学法

兰本达是美国哈佛大学教授，20世纪40年代创立“探究—研讨”教学法。1971年，以她为主要作者的《小学科学教育的“探究—研讨”教学法》在美国出版。1983年，人民教育出版社将这本书翻译成中文出版。

兰本达研究教学，是把智育放在人的整体发展这个大前提下来考察，是以“为什么教”（即培养什么样的人）为前提来考虑“教什么”和“怎样教”的问题。兰本达的课堂结构一般分为两个部分：探究和研讨。所谓“探究”，就是学生围绕研究目的，观察、操作和探究教师精心选择与组织的“有结构的材料”（即包含着概念的材料），收集事实和数据；所谓“研讨”，就是将获得的事实和数据汇集起来，与教师、同学进行讨论、加工，学生根据自己的理解寻找其中的规律，获得科学结论。

“探究—研讨”教学法摒弃了传统的教师“说”、学生“听”的学习方式，要求学生主动地参与到整个探究阶段和研讨阶段的各个活动中来，根据自主探究获得的信息，以及同伴间对信息进行比对、加工后形成科学概念。

“探究—研讨”教学法的基本过程模型

兰本达教授说：“就我而言，概念是每节课的指路灯。”她的目标是让儿童的概念逐步在两个维度上得到发展：一是提高概念的水平，二是提高概念的功能，逐步使分散的概念互相关联，形成概念网络。兰本达认为，儿童建立概念的基础应该是“儿童用自己的语言来表达自己的想法”。因为“孩子们在摆弄操作材料时，许多发现进到了他们的头脑里，但只是些不明确的、片段的、易变的前语言信息。当孩子们一旦分享他们的发现时，通常会争相把他们的思维活动转变成语言，这一过程使思维活动被表达出来，而语言表达的活动又会影响后面的语言”。同时，“因为那些关于事实的陈述是孩子们自己的，那些陈述对每个孩子都是有意义的，而不是对成人的系统阐述的重复”。“探究—研讨”教学法促进学生科学概念建构的过程大致模型如图1-4-1所示。

在探究阶段，教师通过创设特定的探究性问题情境，为学生的自主探究学习定向。学生对现实材料进行探索，获得与自己原有概念不一致的全新的经验。教师要激活学生的思维，鼓励学生进行发散性思考，由此产生多种与问题解决相关的想法，哪怕只是一些模糊的想法。这一阶段的活动，要求能给学生提供动手动脑进行观察、实验、阅读的充分时间，这样，学生有了充足的时间和更为宽广的活动空间开展探究活动，使引领他们成为真正的学习主人成为可能。亲历科学实验活动过程，能让学生收集到大量信息，形成一些有关科学的初始概念。

研讨阶段，鼓励学生进行信息的比对和加工。这个过程充满了学生不同的个人认识与事实证据之间、个人认识与科学概念原理之间的冲突、矛盾。学生在这样的过程中，进一步暴露和明确自己的已有概念与认识，感受不同观点和解释之间的一致与差异，评价、解释、推论假设和证据之间的关系。在学生独立加工过程结束后，教师引导学生进行小组间分享或向全班同学展示与交流自己的发现、概括或结论，引导学生组织自己的想法，设法向他人说明，或者设法说服他人。至此，学生对自己的经验开始抽象化、理论化，使其成为一种可交流的形式。此外，学生还要通过比较其他可能的解释，特别是那些体现科学性的解释，对自己的解释进行修正、求证与评价。同时，学生要扩展自己的概念，使其与其他概念相联系，并运用所建构的新概念解释周围世界或解决新情境问题，从而实现对新概念的验证、应用和巩固。

“探究—研讨”教学法对当前小学科学教学策略的启示

小学生的科学学习是通过获得证据对初始概念不断完善、修正甚至否定的过程。根据学生获取证据途径的不同，小学科学课的基本类型可以分为观察课、实验课和阅读课。我们认为，针对不同的课型，获取证据方式有所不同，教学环境和教学的组织方式相应也会发生变化。

（一）

“发现—交流”式科学观察

科学观察是通过人的感觉器官或借助仪器，有目的、有计划地对自然发生的现象或变化进行考察、记录和分析，从而解决一个科学问题或验证一个科学假说，是对观察对象所包含的丰富信息进行发现、准确观测并进行客观记录的综合活动。作为一种基本的认识活动，科学观察贯穿整个科学研究过程。“没有观察，就没有‘研究’，更没有‘认识’。”可见，小学科学课程、科学探究是以观察为基础的。小学生在科学学习活动中，通过对自然现象的观察，养成科学的思维方法和实事求是的科学态度，提升自身的科学素质，因此，科学观察是科学课的基础。我们也尝试指导学生通过“发现—交流”两个阶段开展科学观察的学习。

【案例】“土壤中有什么”一课“发现”阶段教学设计

1. 学生观察刚从花坛中采集的土壤。

2. 师生共同讨论出尽可能多的观察方法，学生把土壤放入水中观察，观察土壤在水中的沉积状况，将晒干以后的土壤颗粒分类等。

学生观察自然状态下湿润的土壤会有许多发现，同时也会遇到问题——潮湿的土壤颜色深，黏成一团，很难观察得十分清楚。在这种情况下，通过教师的引导启发，学生自然想到把土壤晒干、碾碎观察，以及把土壤颗粒放在水中洗干净、沉淀等多种观察方法，把观察土壤的活动推向深入。先观察自然状态下的物体，再借助仪器、工具观察，先肉眼观察，再使用多种方法进行观察，符合小学生观察事物的一般规律和儿童的认知规律。丰富的观察活动让学生收集到大量信息，形成一些有关土壤成分的初始概念。

（二）

“探索—讨论”式科学实验

当人们不满足在自然条件下观察对象，要求对研究对象进行积极干预时，就促使了科学实验的产生。科学实验和科学观察一样，也是搜集科学事实、获得感性材料的基本方法，同时也是检验科学假说、形成科学理论的实践基础，二者互相联系、互为补充。但实验是在变革自然中认识自然，因而有着独特的认识功能。科学实验中多种仪器的使用，使获得的感性材料更丰富、更精确，且能排除次要因素的干扰，更快揭示出研究对象的本质，因此科学实验在现代科学中占有越来越重要的地位。就小学科学课程而言，指导学生开展科学实验是科学学习的重点环节。我们也尝试以“探索—讨论”两个阶段开展科学实验的教学。

【案例】“拱形的力量”一课“探索”阶段教学设计

1.教师示范做一个纸拱，并讲解拱的各部分名称。讨论：是不是拱形能够承受更大的重量？应该怎样来研究？

2. 学生分组实验活动。

活动一：平纸与拱形纸承重能力的比较以及拱形纸受压后形状变化的观察。

活动二：怎样使拱形承受更大的重量？

活动三：搭一个积木拱，分析不塌的原因。

与传统课堂教学比较，这个“探索”阶段有这样一些特点：首先，学生进行实验活动的时间非常充分，几乎相当于整节课的一半时间；其次，这是由几个小活动层层递进有机整合成的大活动；再次，这是一个自主性很强、需要学生动手动脑相结合的活动，是活动空间很充分的探索实验活动。

在这一阶段中，教师不再事无巨细、面面俱到地进行活动前的指导，而是采用“任务单”“问题卡”和有结构的实验材料等载体，有效推进实验活动的进行。“任务单”即向学生布置探究的任务。在“拱形的力量”一课教学中，教师将探究的问题以任务的形式出现，然后为学生提供充足的探究时空，让学生以小组为单位共同完成。在学生完成了前一个观察、实验活动后，教师又以“任务单”的形式引导学生将探究活动持续下去，走向深入。有些需要引导、组织学生展开讨论的观察实验，“问题卡”是一个好形式。上述教学中的“问题卡”，要求学生用积木搭一个拱，并引导学生在小组中讨论积木搭的拱不塌的原因，有效推进了探究活动的继续进行。此外，实验材料的发放时机选择，也是分步有序推进实验活动的好载体。上述教学过程中教师并没有直接把积木放在各小组的实验桌上，而是在学生经历了“活动二”并做好记录后，才给各小组发放了一组积木，确保了实验活动的有序进行。

（三）

“积累—解释”式科学阅读

提升学生的科学素养，靠任何一种单一的教学策略或学习活动都是无法达到的。许多科学知识和前人经验，因为课堂条件、环境的限制，并不可能完全靠科学观察和科学实验获得。在科学学习过程中，引导学生有针对性地开展科学阅读，有助于学生拓宽视野，加深对科学本质的认识，提升学生的科学素养。我们也尝试指导学生通过“积累—解释”两个阶段进行科学阅读类课题的学习。

【案例】“地球的卫星——月球”一课“积累”阶段教学设计

1. 学生阅读教师提供的月球资料、图片以及自己搜集的有关月球知识的相关书籍，观看教师提供的相应视频。

2. 学生将搜集、阅读的资料记录在“我的月球卡”上。

课堂教学中的科学阅读内容主要有文本和电子两种类型。文本内容如科学教科书中有关科学家的介绍、重大科学事件介绍、科学技术应用方面的介绍以及对教学内容的拓展或补充性知识介绍等。近年来，国内外一些科学教材、科普读物，如《科学探索者》《科学启蒙》等，也逐步进入我们的科学课堂，丰富了学生的阅读内容。电子媒体的阅读主要包括光盘、录像等视频资料。

科学阅读的方法有比较性阅读、求解性阅读、质疑性阅读、创造性阅读等。我们倡导学生边阅读边记录，养成良好的阅读习惯。读书笔记、摘记卡、科学小报等，都是很好的记录形式，有利于阅读习惯的养成和科学知识的积累。在以下教学案例中，学生通过阅读、摘记的一张张图文并茂、内容丰富的“我的月球卡”，体现了对月球相关知识的认识。